Кольца Сатурна обрушивают на его атмосферу частицы дождя

Дядя Влад

Знаменитые кольца Сатурна не только придают планете особый вид , но и влияют на ее погоду. Новое исследование с использованием космического телескопа Хаббла показывает, что ледяные кольца на самом деле нагревают атмосферу Сатурна, и это явление также может помочь нам узнать больше об отдаленных экзопланетах.

Кольца Сатурна состоят из мелких частиц льда, образующих кольца, которые достигают 175 000 миль от планеты. И кажется, что именно эти ледяные частицы, несколько парадоксально, вызывают нагревание атмосферы планеты. Исследователи изучили наблюдения Хаббла, а также миссий Кассини и Вояджер и увидели больше ультрафиолетового излучения, чем они ожидали, в верхних слоях атмосферы Сатурна, что указывает на ее нагрев.

Это составное изображение, показывающее выпуклость Сатурна Лайман-альфа, излучение водорода, которое является постоянным и неожиданным избытком, обнаруженным тремя различными миссиями НАСА, а именно Вояджером-1, Кассини и космическим телескопом Хаббла в период с 1980 по 2017 год.
Это составное изображение, показывающее выпуклость Сатурна Лайман-альфа, излучение водорода, которое представляет собой постоянный и неожиданный избыток, обнаруженный тремя различными миссиями НАСА, а именно «Вояджером-1», «Кассини» и космическим телескопом «Хаббл» в период с 1980 по 2017 год. НАУКА: НАСА . , ESA, Лотфи Бен-Джаффель (IAP и LPL)

Считается, что этот нагрев вызван частицами из колец, которые падают в атмосферу из-за таких сил, как солнечный ветер или микрометеориты. Со временем кольца постепенно теряют частицы по мере того, как они падают в атмосферу планеты и нагревают там водород — и хотя ученые уже знали о разлагающихся кольцах, эффект нагрева — новое открытие.

«Хотя медленный распад колец хорошо известен, его влияние на атомарный водород планеты вызывает удивление. Из зонда «Кассини» мы уже знали о влиянии колец. Однако мы ничего не знали о содержании атомарного водорода», — заявил ведущий автор исследования Лотфи Бен-Джаффель из Института астрофизики в Париже .

Эти признаки ультрафиолетового излучения уже наблюдались ранее в наблюдениях с "Кассини" и двух зондов "Вояджер", которые прошли мимо Сатурна в 1980-х годах. Но ученые не были уверены, был ли эффект реальным или просто результатом шума. Изучив эти данные вместе с измерениями Хаббла, исследователи смогли увидеть, что эффект был реальным.

«Когда все было откалибровано, мы ясно увидели, что спектры совпадают во всех миссиях. Это стало возможным, потому что у нас есть одна и та же точка отсчета, полученная от Хаббла, по скорости передачи энергии из атмосферы, измеренной за десятилетия», — сказал Бен-Джаффель. «Для меня это действительно было неожиданностью. Я просто свел воедино разные данные о распределении света, а потом понял, вау, это одно и то же».

Одним из захватывающих элементов этого открытия является то, что его можно применить и к планетам за пределами нашей Солнечной системы, называемым экзопланетами. Если исследователи смогут обнаружить подобное ультрафиолетовое излучение, исходящее от далеких планет, это может означать, что у них есть собственные кольца.

«Мы только в начале этого эффекта, характеризирующего кольца, в верхних слоях атмосферы планеты», — сказал Бен-Джаффель. «В конечном итоге мы хотим иметь глобальный подход, который даст реальную характеристику атмосфер далеких миров. Одна из целей этого исследования — увидеть, как мы можем применить его к планетам, вращающимся вокруг других звезд. Назовите это поиском «экзо-колец».

Исследование опубликовано в Planetary Science Journal .