Серед усіх чудес Сонячної системи кільця Сатурна привертають особливу увагу. Тож у 1997 році космічний апарат Cassini вирушив у семирічну подорож до Сатурна з метою проведення найретельнішого дослідження планети, її супутників і, звичайно ж, кілець.
Перед тим, як він згорів в атмосфері Сатурна у 2017 році, Cassini неодноразово пролітав між планетою та її кільцями, збираючи безліч даних. Завдяки цьому планетологи змогли виміряти оптичну глибину кілець Сатурна, хоча і нетрадиційним способом. Збору даних сприяли сонячні затемнення, які космічний апарат “бачив” під час подорожі.
Оптична глибина речовини пов’язана з тим, як далеко світло може пройти крізь цю речовину, перш ніж буде поглинуте або розсіяне. Також вона пов’язана з тим, наскільки прозорим є об’єкт. Тож науковці дійшли висновку, що цілком може існувати зв’язок між “сонячним затемненням”, яке спостерігав космічний апарат (коли зонд переміщався в тінь за Сатурном або його кільцями), і оптичною глибиною кілець.
На борту Cassini знаходився зонд Ленгмюра. Це інструмент, призначений для вимірювання холодної плазми у магнітосфері Сатурна. І оскільки інструмент був металевим, коли космічний апарат опинився в сонячному світлі, промені надали матеріалу зонда достатньо енергії, щоб вивільнити деякі електрони. Таким чином, зонд виявляв не лише електрони з магнітосфери, але й електрони, створені під дією сонячних променів, що “вдарялися” об його металеву конструкцію.
Таким чином, зонд зафіксував значні зміни в інтенсивності даних, коли входив і виходив з тіні планети та її кілець. Вчені зрозуміли, що ці зміни будуть пов’язані з кількістю сонячного світла, яке проходить через кожне з кілець Сатурна, що дозволить обчислити оптичну глибину кілець.
“Зрештою, використовуючи властивості матеріалу, з якого був виготовлений зонд Ленгмюра, і те, наскільки яскравим було Сонце, нам вдалося розрахувати зміну кількості фотоелектронів для кожного кільця та обчислити оптичну глибину кілець Сатурна”, – заявили дослідники.
“Ми використовували інструмент, який в основному застосовується для вимірювання плазми, щоб виміряти планетарну особливість, що є унікальним застосуванням зонда Ленгмюра, і наші результати узгоджуються з дослідженнями, в яких для вимірювання прозорості кілець використовувалися тепловізори з високою роздільною здатністю”, – додається в заяві.
Хоча головні кільця Сатурна простягаються на 140 тис. км від планети, команда виявила, що максимальна товщина кілець досягає лише 1 км. Знакові кільця також зникнуть з поля зору з Землі до 2025 року, коли знаходитимуться під іншим кутом в наступній фазі 29-річної орбіти Сатурна. Але зникнуть вони ненадовго, буквально на кілька місяців.
Читайте також:
Leave a Reply