De ringen van Saturnus verwarmen de atmosfeer Noordwest en nationaal nieuws

Door Dean Murray via Munten

Een nieuwe studie onthulde dat de ringen van Saturnus de atmosfeer verwarmen.

Wetenschappers maakten de ontdekking op 30 maart bekend, die volgens hen nog nooit eerder in ons zonnestelsel was gezien.

Een NASA-woordvoerder zei: “Het geheim is al 40 jaar in het volle zicht verborgen. Maar er was de vooruitziende blik van een ervaren astronoom voor nodig om het binnen een jaar samen te stellen, met behulp van Saturnus-waarnemingen van NASA’s Hubble Space Telescope en de gepensioneerde Cassini-sonde. evenals de Voyager 1 en ruimtevaartuig 2 en een gepensioneerde International UV Explorer-missie.

Ontdekking: het enorme ringsysteem van Saturnus verwarmt de reus vliegtuigbovenste atmosfeer. Dit fenomeen is nog nooit eerder gezien in het zonnestelsel. Het is een onverwachte interactie tussen Saturnus en zijn ringen die waarschijnlijk een hulpmiddel biedt om te voorspellen of planeten rond andere sterren ook Saturnus-achtige ringsystemen hebben. “

Het duidelijke bewijs, zeggen wetenschappers, is een teveel aan ultraviolette straling, die wordt gezien als een spectraallijn van hete waterstof in de atmosfeer van Saturnus.

NASA zei: “De stralingspluim betekent dat iets de bovenste atmosfeer vervuilt en van buitenaf opwarmt.

“Een meer plausibele verklaring is dat ringijsdeeltjes die op de atmosfeer van Saturnus regenen deze opwarming veroorzaken. Dit kan te wijten zijn aan de inslag van micrometeorieten, deeltjesbombardementen van de zonnewind, ultraviolette zonnestraling of elektromagnetische krachten die elektrisch geladen stof oppikken.

“Dit gebeurt allemaal onder invloed van het zwaartekrachtveld van Saturnus dat deeltjes de planeet in trekt. Toen NASA’s Cassini-sonde aan het einde van zijn missie in 2017 in de atmosfeer van Saturnus stortte, mat het de samenstelling van de atmosfeer en bevestigde het dat er veel deeltjes naar beneden vielen. van de ringen.”

Lotfi Ben Jaffel van het Astrophysical Institute in Parijs en het Lunar and Planetary Laboratory van de Universiteit van Arizona en auteur van een paper gepubliceerd op 30 maart in Tijdschrift voor planetaire wetenschap.

Ben Javel zei: “Hoewel het langzame uiteenvallen van de ringen bekend is, is het effect ervan op de atomaire waterstof van de planeet een verrassing. Van de Cassini-sonde wisten we al van het effect van de ringen. We wisten het echter niet iets over hun atomaire waterstofgehalte.

“Het wordt allemaal aangedreven door ringdeeltjes die op specifieke breedtegraden de atmosfeer in stromen. Ze wijzigen de bovenste atmosfeer, ze veranderen de samenstelling. En dan heb je ook botsingen met atmosferische gassen die de atmosfeer op een bepaalde hoogte mogelijk kunnen verwarmen.”

De conclusie van Ben Javel vereiste het verzamelen van ultraviolette waarnemingen uit het archief van vier ruimtemissies die Saturnus bestudeerden. Dit omvat waarnemingen van NASA’s twee Voyager-sondes die in de jaren tachtig langs Saturnus vlogen en de overtollige ultraviolette straling maten. Destijds deden astronomen de metingen af ​​als ruis in de detectoren.

De Cassini-missie, die in 2004 bij Saturnus aankwam, verzamelde gedurende meerdere jaren ultraviolette gegevens over de atmosfeer. Aanvullende gegevens kwamen van Hubble en de International Ultraviolet Explorer, gelanceerd in 1978, een internationale samenwerking tussen NASA, de European Space Agency (ESA) en de UK Science and Engineering Research Council.

NASA zei dat de langverwachte vraag is of alle gegevens bedrieglijk zijn, of dat ze een reëel fenomeen op Saturnus weerspiegelen.

Het ruimteagentschap schreef: “De sleutel tot het samenstellen van de legpuzzel was de beslissing van Ben Javel om metingen van de Hubble Space Telescope Imaging Spectroradiometer (STIS) te gebruiken. Zijn zorgvuldige observaties van Saturnus werden gebruikt om archief-UV-gegevens van alle vier andere ruimtemissies te kalibreren. die Saturnus hebben waargenomen. Vergelijk STIS-waarnemingen van de ultraviolette lichtverdeling van Saturnus tussen verschillende ruimtemissies en instrumenten. “

“Toen alles was gekalibreerd, zagen we duidelijk dat de spectra consistent waren voor alle missies”, zei Lotfi Ben Javel. “Dit was mogelijk omdat we hetzelfde referentiepunt hadden, van Hubble, over de snelheid van energieoverdracht vanuit de atmosfeer zoals gemeten over decennia.

“Het was echt een verrassing voor mij. Ik heb net de verschillende lichtverdelingsgegevens samen geplot en toen besefte ik, wauw – het is hetzelfde.”

Vier decennia aan UV-gegevens over meerdere zonnecycli helpen astronomen bij het bestuderen van de seizoenseffecten van de zon op Saturnus. Door alle verschillende gegevens bij elkaar te brengen en te kalibreren, ontdekte Ben Javel dat er geen verschil was in het niveau van UV-straling.

“We kunnen op elk moment en overal op de planeet het niveau van ultraviolette straling volgen”, zei hij. Dit wijst op de constante “ijsregen” van de ringen van Saturnus als de beste verklaring.

Ben Javel vervolgt: “We staan ​​nog maar aan het begin van de impact van deze circulaire karakterisering op de bovenste atmosfeer van de planeet. We willen uiteindelijk een globale aanpak hebben die een echte atmosferische signatuur zou opleveren op verre werelden. Een van de doelen van deze studie is om te zien hoe we het kunnen toepassen op planeten die rond andere sterren draaien, de zoektocht naar “buitenste ringen” genoemd.