Saturnuksen renkaiden palaset putoavat planeetalle ja lämmittävät sitä

 

 Kuva: NASA, ESA, Lotfi Ben-Jaffel (IAP & LPL).

Joel Kontinen 

 

Viiden avaruusaluksen havainnot yli 40 vuoden ajalta ovat osoittaneet, että kun Saturnuksen renkaat hitaasti hajoavat, hiukkaset putoavat planeetan ilmakehään ja lämmittävät sitä.

Lotfi Ben-Jaffel Pariisin astrofysiikan instituutista ja hänen kollegansa tekivät tämän löydön käyttämällä arkistotietoja. Ne kerättiin  kahdelta Voyager-luotaimelta, jotka lensivät Saturnuksen ohi vuosina 1980 ja 1981,  sekä International Ultraviolet Explorer-avaruusteleskoopilta, joka toimi vuosina 1978-1996, ja Cassini-avaruusalukselta, joka kiertää Saturnusta vuosina 2004–2017. Kaikki nämä havainnot tehtiin kuitenkin erityyppisillä instrumenteilla, joten niitä ei voitu suoraan verrata.

Tämän korjaamiseksi Ben-Jaffel ja hänen tiiminsä tekivät uusia havaintoja Saturnuksesta käyttämällä Hubble-avaruusteleskooppia. Sitten he kalibroivat kaikki arkistomittaukset niin, että UV-kirkkaus vastasi Hubblen mittaamaa, jolloin kunkin avaruusaluksen valospektriä voitiin verrata muihin.

"Kun kaikki kalibroitiin, näimme selvästi, että spektrit ovat yhdenmukaiset kaikissa tehtävissä", Ben-Jaffel sanoi lausunnossaan. "Se oli todella yllätys minulle. Piirsin vain erilaiset valonjakotiedot yhteen, ja sitten tajusin, vau – se on sama."

Kaikki mittaukset osoittivat ylimääräistä UV-valoa, joka tuli Saturnuksen matalilta leveysasteilta renkaiden alta. Tiedetään, että renkaat hajoavat hitaasti, kun niitä pommittaa auringon säteily ja hiukkaset, mikrometeoriitit ja sähkömagneettiset kentät, mutta näyttää siltä, että hajoaminen vaikuttaa myös itse planeettaan. Kun pieniä jäänsiruja sataa alas renkaista planeetalle, ne lämmittävät yläilmakehän ja aiheuttavat ylimääräistä UV-kirkkautta.

Mutta tutkijat löysivät myös mysteerin: samoilla matalilla leveysasteilla näyttää olevan enemmän kuumaa vetyä kuin osataan selittää. On mahdollista, että osa vedystä tulee renkaista tai Saturnuksen jäisestä kuusta Enceladuksesta kemian ja syvemmän ilmakehän sekoittumisen lisäksi, mutta kaikista vuosien mittaan tehdyistä havainnoista huolimatta Saturnuksesta ei tiedetä tarpeeksi, jotta mysteeri osattaisiin ratkaista.

Lähde:

 

Crane, Leah. 2023. Bits of Saturn’s rings are falling onto the planet and heating it up. New Scientist 30.3.