Nyligen kunde forskare bekräfta att Saturnus stora
ringsystem ger värme till Saturnus övre atmosfär. Den som finns närmst ringarna. Ett fenomen som aldrig tidigare setts bland vårt solsystems övriga planeter. Det var en
oväntad och unik upptäckt. Interaktionen mellan Saturnus och dess ringar kan
potentiellt ge ett verktyg för att förutsäga om planeter runt andra stjärnor har
Saturnusliknande ringsystem.
Vad som avslöjade fenomenet var ett överskott av ultraviolett
strålning sett som i spektrallinje i hett väte i Saturnus atmosfär. Upptäckten innebär att något förorenar och värmer den
övre atmosfären i atmosfären.
Den mest troliga förklaringen är att isiga partiklar
i ringen regnar ner i Saturnus atmosfär och att detta orsakar uppvärmning. Det
kan bero på effekter av mikrometeoriter, solvindpartikelbombardemang, solens
ultravioletta strålning eller elektromagnetiska krafter som drar till sig
elektriskt laddat damm. Skeenden som sker under påverkan av Saturnus
gravitation vilken drar partiklar mot planeten. När NASAs Cassini-sond störtade
in i Saturnus atmosfär i slutet av sitt uppdrag 2017 mätte den de atmosfäriska
beståndsdelarna och bekräftade att många partiklar faller in mot Saturnus från
ringarna.
Även om den långsamma upplösningen av ringarna är ett
känt fenomen (en dag långt fram i tiden
finns de inte) är dess inflytande på planetens atomära väte i atmosfären en
överraskning, beskriver Lotfi Ben-Jaffel vid Institute of Astrophysics i Paris
och Lunar &; Planetary Laboratory, University of Arizona, det i en rapport
publicerad den 30 mars i Planetary Science Journal.
Uppvärmningen beror enligt forskarna på att
partiklar i ringarna i kaskader dras in i Saturnus atmosfär på specifika
breddgrader. Detta modifierar den övre atmosfären och ändrar kompositionen, beskriver
Ben-Jaffel. Ben-Jaffels det som i studiens slutsats vilken hade utarbetas ur
arkivobservationer av ultraviolett ljus (UV) från fyra skilda rymduppdrag som
studerat Saturnus.
Rymduppdragen inkluderar observationer från de två
NASA Voyager-sonder som flög förbi Saturnus på 1980-talet och då mätte
UV-överskottet. Vid den tiden avfärdade dock astronomer mätningarna som brus i
detektorerna.
Cassini som anlände till Saturnus 2004, samlade
också in UV-data i atmosfären. Ytterligare data kom från Hubble och
International Ultraviolet Explorer, som lanserades 1978 och var ett
internationellt samarbete mellan NASA, ESA (European Space Agency) och
Storbritanniens Science and Engineering Research Council.
Men den kvardröjande frågan var innan studien om all
denna data kunde vara illusoriska eller ett sant fenomen på Saturnus.
Nyckeln till att sätta ihop pusslet gjorde Ben-Jaffels
genom att använda mätningar från Hubbles Space Telescopes instrument Imaging
Spectrograph (STIS). Dessa
precisionsobservationer av Saturnus användes för att kalibrera arkivets alla
UV-data från de fyra andra rymduppdragens insamlade data. Han jämförde STIS UV-observationerna av Saturnus med
fördelningen av UV från övriga rymduppdrag och instrument.
När allt var kalibrerat såg vi tydligt att spektrat
är konsekvent i alla uppdragen. Denna kalibrering var möjlig eftersom vi har
samma referenspunkt från Hubble på överföringshastigheten för energi från
atmosfären mätt över årtionden, beskriver Ben-Jaffel det.
Fyra decennier av UV-data täcker flera solcykler och
hjälper ger även astronomer data för att
studera solens säsongseffekter på Saturnus. Genom att sammanföra alla olika
data och kalibrera dem fann Ben-Jaffel att det inte finns någon skillnad i
UV-strålningsnivån beroende på säsong. När som helst, var som helst på
planeten, kan vi följa UV-strålningsnivån, beskriver han. Detta pekar på ett
stadigt "isregn" från Saturnus ringar som den bästa förklaringen.
Bild vikipedia på Saturnus. Bilden tagen av
farkosten Cassini under 2004.
