Кассини пролил новый свет на кольца Сатурна

Ультрафиолетовый спектрограф на борту уже не функционирующего космического аппарата «Кассини» ранее зафиксировал 41 затмение Солнца кольцами Сатурна. Теперь планетарные исследователи составили полные каталоги этих затмений в качестве высокоуровневых продуктов данных.

Ультрафиолетовый спектрограф Кассини (UVIS) был уникально чувствителен к некоторым из мельчайших частиц в кольцах Сатурна, особенно с учетом наблюдений, которые он проводил в экстремальном ультрафиолетовом диапазоне длин волн (110–190 нм).

Чтобы определить размер частиц колец Сатурна, прибор наблюдал за ними, когда он был направлен на Солнце, просматривая кольца в так называемом солнечном затмении.

Частицы блокировали путь света, обеспечивая прямое измерение оптической толщины, ключевого параметра для определения размера и состава кольцевых частиц.

«В течение почти двух десятилетий космический аппарат «Кассини» делился чудесами Сатурна и его семейства ледяных спутников и характерных колец, но мы до сих пор не знаем точное происхождение системы колец», — говорят ученые.

Свидетельства указывают на то, что кольца относительно молоды и могли образоваться в результате разрушения ледяного спутника или кометы.

Однако, чтобы поддержать любую теорию происхождения, нужно иметь хорошее представление о размере частиц, составляющих кольца.

Учитывая длину волны света, исходящего от Солнца, наблюдения дали астрономам представление о наименьших размерах частиц из колец Сатурна.

«UVIS может обнаруживать частицы пыли на микронном уровне, помогая нам понять происхождение, активность и разрушение кольцевых частиц в системе» — говорят ученые.

По их словам, во время затмения свет, излучаемый фоновым источником, таким как Солнце, поглощается и рассеивается частицами на пути света.

Количество света, блокируемого кольцевыми частицами, обеспечивает прямое измерение оптической толщины кольца.

Ученые измерили оптическую толщину в зависимости от геометрии обзора, которая относится к углам наблюдения системы колец по отношению к Кассини.

Поскольку свет, проходящий через кольца, меняется под разными углами, они могут формировать картину структуры колец.

«Кольцевые системы вокруг планет-гигантов также обеспечивают испытательные полигоны для исследования фундаментальных физических свойств и процессов в нашей Солнечной системе в целом», — сказала Стефани Джармак, автор работы.

«Считается, что эти частицы возникают в результате столкновения объектов, формирования диска и образования более крупных частиц».

«Понимание того, как они формируют кольцевые системы, может помочь нам понять, как формируются планеты».

Исследование было опубликовано в журнале Icarus.