Niezwykle wyraźny obraz Hubble'a ujawnia zjawisko szprychy pierścieniowej

Unoszący się pył okrąża gigantyczny świat pierścieni

chociaż SaturnNiezwykłe cechy „uchwytu kubka” po raz pierwszy zaobserwował Galileusz w 1610 roku i minęło kolejne 45 lat, zanim Christian Huygens opisał go jako dysk otaczający Saturna. Później teleskopy naziemne mogły rozróżnić tylko cztery unikalne koncentryczne pierścienie, oznaczone A, B, C i D. Nie zrobiono tego aż do lat 80-tych. NASASondy Voyager przelatują obok Saturna, aby sfotografować tysiące koncentrycznych pierścieni. Największą niespodzianką dla naukowców z Voyagera były ciemne, radialne, przypominające pierścienie wzory, które pojawiały się i znikały, gdy sonda okrążała Saturna.

W ciągu ostatnich trzech dekad Kosmiczny teleskop Hubble Rozpoczął w miejscu, w którym podróżnicy zakończyli podróż. Niezwykle wyraźny obraz Hubble'a to kolejna najlepsza rzecz po byciu tam. Hubble co roku śledzi „wesoły wir”. Uważa się, że ciemne szprychy to cząsteczki kurzu uniesione elektrostatycznie nad płaszczyzną pierścieniową. Wydaje się, że zmieniają się często wraz z siedmioletnimi porami roku Saturna. Może to być związane ze zmianami pola magnetycznego Saturna, ponieważ jest on wystawiony na działanie wiatru słonecznego.

To jest wersja powyższego obrazu z adnotacjami. Źródło zdjęcia: NASA, ESA, STScI, Amy Simon (NASA-GSFC)

Kosmiczny Teleskop Hubble'a obserwuje „sezon przemówień” na Saturnie

Powyższe zdjęcie Saturna wykonał należący do NASA Kosmiczny Teleskop Hubble'a 22 października 2023 roku, kiedy planeta z pierścieniami znajdowała się około 1350 milionów mil od Ziemi. Niezwykle wyraźny obraz Hubble'a ujawnia zjawisko zwane szprychami pierścieniowymi.

Szprychy Saturna to ulotne elementy, które obracają się wraz z pierścieniami. Jego widmowy wygląd trwa tylko przez dwa lub trzy orbity wokół Saturna. W okresach aktywności nowo utworzone druty stale dodają się do wzoru.

W 1981 roku należąca do NASA sonda kosmiczna Voyager 2 po raz pierwszy sfotografowała szprychę pierścienia. NASA Cassini Orbiter widział także głośnik podczas swojej 13-letniej misji, która zakończyła się w 2017 roku.

Hubble w dalszym ciągu co roku monitoruje Saturna, gdy szprychy pojawiają się i znikają. Cykl ten został uchwycony w ramach programu Hubble'a Outer Planets Atmphers Legacy (OPAL), który rozpoczął się prawie dziesięć lat temu w celu corocznego monitorowania zmian pogody na wszystkich czterech egzoplanetach gazowych olbrzymów.

Wyraźne zdjęcia z Hubble'a pokazują, że częstotliwość objawień szprychowych zależy od pory roku, ponieważ po raz pierwszy pojawiły się one w danych OPAL w 2021 r., ale tylko po porannej (lewej) stronie pierścieni. Długoterminowe obserwacje pokazują, że zarówno liczba, jak i zmienność szprych zmieniają się w zależności od pór roku na Saturnie. Saturn jest nachylony wokół własnej osi, podobnie jak Ziemia, a pory roku trwają około siedmiu lat.

„Zmierzamy w stronę równonocy na Saturnie, kiedy spodziewamy się maksymalnej aktywności głośników, a w ciągu najbliższych kilku lat pojawią się wyższe częstotliwości i ciemniejsze smugi” – powiedziała Amy Simon, główna naukowiec programu Opal z Centrum Lotów Kosmicznych Goddarda w Greenbelt w stanie Maryland należącego do NASA. .

W tym roku te efemeryczne struktury pojawiają się po obu stronach planety jednocześnie, gdy krążą wokół gigantycznej kuli ziemskiej. Chociaż wygląda na mały w porównaniu do Saturna, jego długość i szerokość może przekraczać średnicę Ziemi!

„Wiodąca teoria głosi, że przewody są połączone z silnym polem magnetycznym Saturna, a pewnego rodzaju interakcja Słońca z polem magnetycznym daje głośnik” – powiedział Simon. Kiedy zbliża się do równonocy na Saturnie, planeta i jej pierścienie są mniej odchylone od Słońca. W tej konfiguracji wiatr słoneczny może uderzać w masywne pole magnetyczne Saturna z większą siłą, sprzyjając tworzeniu się linii.

Planetolodzy uważają, że siły elektrostatyczne generowane w wyniku tej interakcji unoszą pył lub lód ponad pierścień, tworząc szprychy, chociaż po kilkudziesięciu latach nie ma już teorii, która doskonale przewidywałaby wiązkę. Dalsze obserwacje Hubble'a mogą wreszcie pomóc w rozwiązaniu zagadki.

Kosmiczny Teleskop Hubble'a to projekt międzynarodowej współpracy NASA i Europejskiej Agencji Kosmicznej. Teleskop obsługuje Centrum Lotów Kosmicznych im. Goddarda w Greenbelt w stanie Maryland. Instytut Naukowy Teleskopów Kosmicznych (STScI) w Baltimore w stanie Maryland prowadzi operacje naukowe na Hubble'u i Webbie. STScI jest obsługiwany dla NASA przez Stowarzyszenie Uniwersytetów Badań nad Astronomią w Waszyngtonie