Spieķu funkcijas Saturna B gredzenā, ko 1981. gada augustā iemūžināja Voyager 2. Attēla kredīts: NASA, lai palielinātu
Kad Voyager pirmo reizi apmeklēja Saturnu pirms 26 gadiem, tas atgriezās fotogrāfijās ar neparastām, spīdīgām struktūrām gredzenos. Tiek uzskatīts, ka spieķi rodas, kad elektriski lādētas daļiņas savācas virs gredzenu virsmas, izkliedējot Saules gaismu savādāk nekā paši gredzeni. Zinātnieki domā, ka, iespējams, viņiem vajadzētu atgriezties ap šī gada jūliju, jo tie ir atkarīgi no gredzena leņķa pret Sauli, kas tagad samazinās.
Saskaņā ar jaunu pētījumu, ko vadīja Kolorādo universitāte Boulderā, neparasti spieķi, kas uz Saturna gredzeniem parādās īslaicīgi, tikai pazūdot gadiem ilgi, atkal var kļūt redzami.
Spieķus, kuru garums ir 6000 jūdzes un platums ir 1500 jūdzes, pirmo reizi pamanīja Voyager kosmosa kuģis pirms 26 gadiem, sacīja CU-Boulder profesors Mihaly Horanyi no Atmosfēras un kosmosa fizikas laboratorijas. Bet, kad kosmosa kuģis Cassini ieradās Saturnā 2004. gada jūlijā, pārsteidzošās radiālās iezīmes, kas šķērsoja Saturna gredzenveida plakni, vairs nebija atrodamas - notikums, kas sarūgtināja un neizpratni izraisīja daudzus zinātniekus, viņš sacīja.
Habla kosmiskais teleskops laiku pa laikam novēroja gredzenveida spieķus 1990. gadu beigās, sacīja CU-Boulder fizikas profesors Horanyi. Bet spieķi pakāpeniski izbalēja, kas bija Saturna sezonālās, orbītas kustības un tās noliektās rotācijas ass rezultāts, kas mainīja gaismu izkliedējošo ģeometriju.
“Spieķi tika izslēgti līdz brīdim, kad ieradās Cassini,” sacīja Horanyi. "Mēs domājam, ka tas ir sezonāls fenomens, kas saistīts ar saules uzlēšanos un nolaišanos virs gredzena plaknes, un tas maina tur esošo fizisko vidi, padarot to draudzīgu vai naidīgu pret to veidošanos."
Papīrs par šo tēmu parādās žurnāla Science 17. marta numurā. Raksta autori ir doktoranti Kolins Mitčels un Horanyi no CU-Boulder’s LASP, Ove Havnes no Trosmo universitātes Norvēģijā un Carolyn Porco no Kosmosa zinātnes institūta Boulderā.
Spieķus veido sīkas putekļu daļiņas, kuru platums ir mazāks par mikronu - apmēram 1/50 no cilvēka matu platuma -, kas savāc elektrostatiskos lādiņus gredzenu plazmas vidē un kļūst pakļauti elektriskiem un magnētiskiem spēkiem, sacīja Horanyi. Pareizie apstākļi liek viņiem iegūt papildu elektronu, ļaujot neilgi uz priekšu masveidā izlēkt no gredzena atlūzu virsmas, kopīgi veidojot milzu spieķus, kas ir tumši pret gredzenu apgaismoto pusi un gaiši pret neapgaismoto pusi. gredzeni.
Pētnieki izvirza hipotēzi, ka spieķu veidošanās apstākļi ir saistīti ar gredzena plaknes leņķa samazināšanos pret sauli. "Tā kā gredzeni ir atvērtāki saulei tagad, nekā tad, kad Voyager lidoja, lādēšanas vide virs gredzeniem līdz nesenam laikam ļāva veidot spieķus." Pētnieki rakstīja Science.
Cassini pirmo reizi attēloja Saturna spieķu gredzenu “niecīgo versiju” septembra sākumā no 98 000 jūdžu attāluma, kas bija tikai aptuveni 2200 jūdžu garš un aptuveni 60 jūdzes plats, sacīja Horanyi. Komanda uzskata, ka runas pamanīšana, iespējams, bija “agrīnā putna” notikums.
Tā kā gredzena plaknes leņķis samazinās, kad Saturns ir tuvu diviem sezonālajiem ekvinokcijām, šķiet, ka apstākļi kļūst piemērotāki baismīgo spieķu veidošanai, sacīja Horanyi. Lai gan Cassini šobrīd riņķo pārāk tuvu gredzenveida plaknei, lai veiktu novērojumus, pētnieki paredz, ka spieķu darbība būs atgriezusies līdz brīdim, kad kosmosa kuģis palielinās savu slīpumu 2006. gada jūlijā.
Tiklīdz spieķi būs atkal redzami, pētnieku grupa uzskata, ka runas aktivitātes notiks apmēram astoņus gadus, pamatojoties uz faktu, ka Saturns prasa apmēram 30 Zemes gadus, lai pabeigtu vienu orbītu ap sauli, sacīja Horanyi. Astoņu gadu periodam vajadzētu sekot apmēram sešus līdz septiņus gadus ilgam runas pārtraukumam, viņš sacīja.
Putekļu graudi, ko spuras veidošanās laikā izdalīja plazma, iespējams, atrodas zemāk par 50 jūdzēm virs pašiem gredzeniem, un tie izkliedē saules gaismu savādāk nekā paši gredzeni, viņš sacīja.
Bet joprojām ir daudz jautājumu par spieķiem, sacīja Horanyi. "Mēs nezinām, vai tie veidojas, strauji paplašinoties, vai arī veido visus uzreiz," viņš teica. Voyager misijas laikā viņi nebija klāt viena novērojuma laikā, bet pilnībā attīstījās pēcpārraudzības novērojumā, kas tika veikts tikai piecas minūtes vēlāk, sacīja Horanyi.
“Tā ir dīvaina parādība; mums vēl nav pilna stāsta par to, ”viņš teica.
Oriģinālais avots: CU-Boulder ziņu izlaidums
