Cassini

Pierścienie Saturna badane za pomocą sondy Cassini

Astronomowie zmierzyli głębokość optyczną pierścieni Saturna przy użyciu nowej metody opartej na ilości światła słonecznego docierającego do sondy Cassini, gdy znajdowała się ona w cieniu cząstek lodu i skał znajdujących się na orbicie planety.

Głębokość optyczna jest związana z przezroczystością obiektu i pokazuje, jak daleko światło może przejść przez ten obiekt, zanim zostanie pochłonięte lub rozproszone. Badanie na ten temat, prowadzone przez Uniwersytet w Lancaster we współpracy ze Szwedzkim Instytutem Fizyki Kosmicznej, zostało opublikowane w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Sonda kosmiczna NASA-ESA Cassini została wystrzelona w 1997 roku i dotarła do Saturna w 2004 roku. Przeprowadziła najobszerniejsze jak dotąd badanie planety i jej księżyców. Misja zakończyła się w 2017 roku, gdy Cassini zanurzyła się w atmosferę Saturna, po 22-krotnym nurkowaniu między planetą a jej pierścieniami.

Astronomowie Chris Arridge i George Xystouris z Uniwersytetu Lancasterdr przeanalizowali dane pozyskane za pomocą Langmuir na pokładzie Cassini, instrumentu mierzącego zimną plazmę – niskoenergetyczne jony i elektrony, w magnetosferze Saturna.

Badacze skupili się na zaćmieniach Słońca statku kosmicznego: okresach, w których Cassini znajdowała się w cieniu Saturna lub głównych pierścieni. Podczas każdego zaćmienia instrument Langmuir rejestrował zmiany w natężeniu światła.

„Ponieważ sonda była zbudowana z metalu, za każdym razem, gdy była oświetlona, światło słoneczne mogło dostarczyć wystarczająco dużo energii do sondy, aby uwolnić elektrony. Jest to efekt fotoelektryczny, a uwalniane elektrony to tzw. fotoelektrony. Mogą one stwarzać problemy, ponieważ mają takie same właściwości jak elektrony w zimnej plazmie wokół Saturna i nie ma prostego sposobu na oddzielenie ich od siebie” – mówi Xystouris.

„Koncentrując się na zmianach danych, zdaliśmy sobie sprawę, że są one związane z ilością światła słonecznego przepuszczanego przez każdy pierścień. Ostatecznie, wykorzystując właściwości materiału, z którego wykonano Langmuira i jasność Słońca w pobliżu Saturna, udało nam się ustalić zmianę liczby fotoelektronów i obliczyć głębokość optyczną pierścieni Saturna” – dodaje.

Główne pierścienie, które rozciągają się do 140 tysięcy kilometrów od planety, o maksymalnej grubość zaledwie 1 kilometra, mają przestać być niewidoczne z Ziemi do 2025 roku. Pierścienie będą wówczas nachylone krawędzią do Ziemi, co praktycznie uniemożliwi ich obserwację. W następnej fazie 29-letniej orbity Saturna przechylą się one z powrotem w kierunku Ziemi i będą lepiej widoczne i jaśniejsze do 2032 roku.

Emil Gołoś

SUBSKRYBUJ „GAZETĘ NA NIEDZIELĘ” Oferta ograniczona: subskrypcja bezpłatna do 31.03.2024.

Strona wykorzystuje pliki cookie w celach użytkowych oraz do monitorowania ruchu. Przeczytaj regulamin serwisu.

Zgadzam się