Saturn, Ringenes Herre i solsystemet, slutter aldri å forbløffe oss. Selv om det har vært gjenstand for studier i flere tiår, har nyere forskning avdekket et helt uventet og fascinerende fenomen: de berømte ringene pryder ikke bare planeten, men er også endre og varme opp den øvre atmosfæren. En oppdagelse som omskriver det vi til nå visste om den nest største planeten i solsystemet.
Dette fenomenet, som hadde gått ubemerket hen i flere tiår, ble bekreftet takket være samarbeidet mellom flere NASA og ESA romfart. Nøkkelen har vært i målingene av ultrafiolett stråling og hvordan den avslører endringer i sammensetningen og temperaturen til Saturns atmosfære. Alt tyder på at små partikler fra ringene fosser ned på planeten og endrer dens atmosfæriske struktur.
Saturn: en gassgigant med en unik personlighet
Med sitt imponerende ringsystem og et volum som gjør den til den nest største planeten i solsystemet, Saturn er en ekte romkoloss. Den ligger omtrent 1.426 milliarder kilometer fra solen og dens ekvatorialdiameter overstiger 120.000 XNUMX kilometer. Dannet hovedsakelig av hydrogen og helium, mangler en solid overflate. Imidlertid er det spekulasjoner om at en solid kjerne sammensatt av jern, nikkel og andre tunge materialer kan bli funnet i dypet.
Atmosfæren, agitert av kraftig vind som kan nå opp til 1.800 km/t, viser synlige bånd av beige, gult og grått, der de danner massive og uforutsigbare stormer. Et av de mest kuriøse fenomenene som er observert er sekskant på nordpolen, en stabil struktur dannet av en konstant roterende jetstrøm av luft.
Saturns ringer: komposisjon, struktur og mysterier
De syv hovedringene til Saturn, betegnet A, B, C, D, E, F og G, De er ikke plassert i alfabetisk rekkefølge i henhold til avstanden fra planeten, men i henhold til oppdagelsen. De består hovedsakelig av isbiter, steiner og støv, noen med minimale størrelser, og andre så store som et fjell. Disse partiklene går i bane rundt Saturn med forbløffende presisjon, og skaper et visuelt skue uten sidestykke i kosmos.
I henhold til de nyeste dataene, ringene er ikke evige. Det er anslått at de ble dannet for mellom 10 og 100 millioner år siden, og at de kan forsvinne i løpet av rundt 300 millioner år på grunn av det såkalte «ringregn»-fenomenet, der materiale fra ringen faller mot planeten på grunn av gravitasjons- og elektromagnetiske krefter.
Den uventede oppdagelsen: ringer varmer opp Saturns atmosfære
I mer enn 40 år har astronomer og astrofysikere oversett en viktig detalj. Astronomens inngripen var nødvendig Lotfi Ben-Jaffel og år med datainnsamling for å bekrefte det Ringene genererer varme i planetens øvre atmosfære. Et helt nytt fenomen i solsystemet.
Det hele startet da et overskudd av ultrafiolett stråling som manifesterte seg som en spektrallinje av varmt hydrogen. Denne anomalien ble plukket opp av instrumenter om bord på ikoniske oppdrag som f.eks Voyager 1 og 2, Cassini, International Ultraviolet Explorer og Hubble Space Telescope.
Etter å ha sammenlignet og kalibrert dataene over tre tiår, ble det bestemt at dette UV-utslippet forble konstant, utelukket solvariabilitet og peker direkte til interne fenomener på Saturn. Den mest sammenhengende forklaringen er det Støv og is fra ringene, ved å falle på bestemte breddegrader, endrer atmosfærens sammensetning og temperatur..
Hvordan forskningen ble utført og hvilke oppdrag som var involvert
Studien ledet av Ben-Jaffel krevde integrering av data fra flere romoppdrag. Hver av dem bidro med en viktig del til puslespillet:
- Voyager 1 og 2: De oppdaget først en økning i ultrafiolett stråling under passasjen av Saturn på 80-tallet.
- International Ultraviolet Explorer: Den ga UV-observasjoner fra 1978 og utover.
- TLF Hubble: Dens bildespektrograf (STIS) var medvirkende til å kalibrere gamle og nye data.
- Cassini: Det mest komplette oppdraget, operativt fra 2004 til 2017, hvor det bokstavelig talt stupte inn i planetens atmosfære på slutten av levetiden.
Når de ultrafiolette lysspektrene ble sammenlignet mellom oppdrag, en fullstendig samsvar mellom dataene. Denne konsistensen var et definitivt bevis på at overflødig stråling ikke var en artefakt eller en målefeil, men et genuint fenomen i Saturn.
Hva er årsaken til denne oppvarmingen?
Analysen tyder på det kombinasjonen av flere faktorer står bak denne atmosfæriske oppvarmingen:
- Mikrometeorittnedslag som rister av partikler fra ringene.
- Sol-vind som skyver iskaldt støv mot Saturn.
- Ultrafiolett stråling fra solen som eksiterer ringpartikler, genererer kjemiske interaksjoner.
- Elektromagnetiske krefter som drar ladede partikler mot planeten.
Alle disse partiklene kommer inn i Saturns atmosfære i form av en konstant foss, hovedsakelig påvirker atomært hydrogen. Denne interaksjonen endrer sammensetningen og genererer en målbar temperaturøkning i bestemte høyder.
Fremtidige applikasjoner: Kan vi oppdage eksoplaneter med ringer?
En av de mest interessante aspektene ved denne oppdagelsen er dens potensielle anvendelse i søke etter eksoplaneter. I følge Ben-Jaffel, hvis vi kan oppdage et lignende overskudd av ultrafiolett stråling på andre planeter i fjerne stjernesystemer, kan vi utlede tilstedeværelsen av ringer som Saturns.
Dette funnet åpner døren til en ny studieform kjent som søk etter "exorings", som kan være avgjørende for å forstå planetarisk evolusjon andre steder i universet og samspillet mellom planetariske atmosfærer og omkringliggende materiale.
I tillegg har parallelle undersøkelser fra Cassini-oppdraget oppdaget det Disse partiklene kan inneholde organiske materialer, som reiser en rekke spørsmål om opprinnelsen og muligheten for at komplekse materialer kan være tilstede i strukturen til ringene eller på måner som Enceladus eller Titan.
Saturn, til tross for at han er en av de mest studerte planetene, fortsetter å by på overraskelser av kosmisk størrelse. Ringenes innvirkning på atmosfæren utfordrer ikke bare tidligere modeller for planetarisk oppførsel, men kan også bli nøkkelen til å oppdage lignende systemer i andre hjørner av verdensrommet. Det som en gang virket som et enkelt astronomisk ornament er nå avslørt for å være et komplekst fysisk fenomen, fullt av implikasjoner for moderne astrofysikk.
