Το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer έχει κατασκοπεύσει έναν τεράστιο δακτύλιο γύρω από τον Κρόνο, τη μεγαλύτερη και μακρύτερη μακρινή μπάντα γύρω από αυτόν τον δακτυλιοειδή κόσμο. Πόσο μεγάλο είναι αυτό το δαχτυλίδι; «Αν είχατε υπέρυθρα μάτια όπως ο Spitzer», δήλωσε η Anne Verbiscer, αστρονόμος της έρευνας στο Πανεπιστήμιο της Βιρτζίνια, στο Charlottesville, «από τη Γη, θα μοιάζει με μια πανσέληνο και στις δύο πλευρές του Κρόνου». Αυτό είναι απίστευτα τεράστιο! Το μεγαλύτερο μέρος του υλικού του ξεκινά περίπου έξι εκατομμύρια χιλιόμετρα (3,7 εκατομμύρια μίλια) μακριά από τον πλανήτη και εκτείνεται προς τα έξω περίπου άλλα 12 εκατομμύρια χιλιόμετρα (7,4 εκατομμύρια μίλια). Ένα δισεκατομμύριο Γη θα μπορούσε να χωρέσει στον όγκο του χώρου που καταλαμβάνει αυτός ο δακτύλιος.
Λοιπόν, γιατί δεν έχει εντοπιστεί προηγουμένως αυτή η γιγαντιαία δομή;
«Είναι πολύ, πολύ αχνό. εξαιρετικά αδύναμη », δήλωσε ο Verbiscer στο Space Magazine. «Αν στέκεστε μέσα στο δαχτυλίδι δεν θα το γνωρίζατε καν. Σε κυβικό χιλιόμετρο χώρου υπάρχουν μόνο 10-20 σωματίδια. Τα σωματίδια έχουν περίπου το ίδιο μέγεθος με τα σωματίδια ομίχλης, αλλά είναι πολύ απλωμένα. Απλώς κοιτάζουμε τις θερμικές εκπομπές που εκπέμπουν αυτά τα μικρά σωματίδια. δεν βλέπουμε καθόλου το ανακλώμενο φως του ήλιου στις παρατηρήσεις που κάναμε με τον Spitzer. Αυτό είναι που κάνει το Spitzer το τέλειο όργανο για να δοκιμάσει και να βρει μια τέτοια δομή σκόνης. Αυτό το δαχτυλίδι είναι απολύτως ανάλογο με δίσκους συντρίμμια γύρω από άλλα αστέρια που έχει παρατηρήσει ο Spitzer. "
Η ερευνητική ομάδα δεν πέταξε απλώς αυτό το δαχτυλίδι. το έψαχναν. Η ομάδα περιλαμβάνει τον ρήμα, τον Ντάγκλας Χάμιλτον του Πανεπιστημίου του Μέριλαντ, το College Park και τον Michael Skrutskie, του Πανεπιστημίου της Βιρτζίνια, στο Charlottesville. Χρησιμοποίησαν την υπέρυθρη κάμερα μεγαλύτερου μήκους κύματος στο Spitzer, που ονομάζεται φωτομέτρο απεικόνισης πολλαπλών ζωνών, και έκαναν τις παρατηρήσεις τους τον Φεβρουάριο του 2009 προτού ο Spitzer εξαντληθεί το ψυκτικό τον Μάιο και ξεκίνησε την «ζεστή» αποστολή του.
«Για περισσότερα από 300 χρόνια, οι άνθρωποι προσπαθούν να εξηγήσουν την εμφάνιση του φεγγαριού του Κρόνου Iapetus, (που ανακαλύφθηκε από τον Giovanni Cassini το 1671) και γιατί η μία πλευρά του φεγγαριού είναι φως και η άλλη πολύ σκοτεινή», δήλωσε ο Verbiscer. «Τα τελευταία 35 χρόνια, ένα άλλο φεγγάρι, ο Φοίμπε έχει βρει μια πιθανή εξήγηση, καθώς υπάρχει σύνδεση μεταξύ αυτών των δύο φεγγαριών. Το ίδιο το Phoebe είναι πολύ, πολύ σκοτεινό και ταιριάζει με το αλμπέδο ή τη φωτεινότητα του σκοτεινού υλικού του κορυφαίου ημισφαιρίου του Iapetus. Το Phoebe έχει μια οπισθοδρομική τροχιά και ο Iapetus βρίσκεται σε τροχιά pro-grade. Έτσι, εάν τα σωματίδια εκτοξευτούν από τη Φοίβη και σπειροειδή προς τα μέσα προς τον Κρόνο, θα χτυπούσαν τον Ιάπετο ακριβώς πάνω σε αυτό το ημισφαίριο. "
Ο λεξιλόγιος είπε ότι δυναμικά, αυτή η εξήγηση για τη σκοτεινή πλευρά του Ιάπετου έχει συζητηθεί και προσπάθησε να μοντελοποιηθεί. Αλλά κανείς δεν είχε σκεφτεί να χρησιμοποιήσει το Spitzer για να βρει σκόνη σε αυτήν την περιοχή. «Λοιπόν, αυτή ήταν η ιδέα μας», είπε. «Ο τίτλος της πρότασής μας ήταν« Ένας Νέος Κρόνος Δαχτυλίδι ». Σίγουρα αναζητούσαμε μια δομή σκόνης που σχετίζεται με τον Φοίβη και στην ίδια τροχιά, και αυτό ακριβώς βλέπουμε.»
Το λεξιλόγιο είπε ότι θα ήταν πολύ δύσκολο ακόμη και για το διαστημικό σκάφος Cassini, και ειδικά για τις κάμερες απεικόνισης να δουν αυτό το δαχτυλίδι, καθώς εμφανίζεται μόνο σε υπέρυθρες ακτίνες. Το Plus Cassini είναι μέσα σε αυτό το δαχτυλίδι και θα πρέπει να κοιτάξει πέρα από τα άλλα δαχτυλίδια του Κρόνου. "Αυτό το δαχτυλίδι είναι τόσο μεγάλο, αλλά όμως τόσο αχνό, θα ήταν δύσκολο να γνωρίζεις πότε το κοιτάς και πότε δεν το είχες."
Το κάθετο ύψος και η τροχιακή κλίση αυτού του δακτυλίου ταιριάζει απόλυτα με την τροχιά του Phoebe στον ουρανό. «Αν επρόκειτο να σχεδιάσετε εκεί που ο Φοίμπε εμφανίζεται με την πάροδο του χρόνου καθώς περνάει γύρω από τον Κρόνο, το δαχτυλίδι ταιριάζει ακριβώς», είπε ο Βερμπίκερ. «Σκεφτείτε ένα τέταρτο να γυρίζει σε ένα τραπέζι. το δαχτυλίδι έχει την ίδια κάθετη άκρη σε αυτό και η τροχιά του Phoebe κάνει τον ίδιο τύπο πράγματος. "
Όσον αφορά το εάν τα σωματίδια σκόνης από το ίδιο το Phoebe ή εάν το Phoebe «βοσκώνει» μερικά σωματίδια σε αυτήν τη διαμόρφωση, οι επιστήμονες δεν έχουν συγκεκριμένη απόδειξη, αλλά πιθανότατα τα σωματίδια σκόνης είναι από το Phoebe. «Δεν έχουμε σταθερή επιβεβαίωση για αυτό, αλλά είναι πολύ υποδηλωτικό ότι προέρχεται από το Phoebe», είπε ο Verbiscer. "Τα υλικά μαζί αντιστοιχούν σε αυτό που θα μπορούσατε να λάβετε από την εκσκαφή ενός κρατήρα σε διάμετρο περίπου ενός χιλιομέτρου στη Φοίβη."
Το Phoebe είναι 200 χιλιόμετρα απέναντι και έχει μεγάλο κρατήρα, οπότε ένας κρατήρας 1 χιλιομέτρου δεν είναι ένας υπερβολικά τεράστιος κρατήρας. «Έτσι, δεν μπορούμε να δούμε έναν συγκεκριμένο κρατήρα στο Phoebe και να πούμε ότι κάποιος δημιούργησε το δαχτυλίδι», εξήγησε ο Verbiscer. "Είναι πιθανό ότι προέρχεται από πολλές διαφορετικές μικρότερες κρούσεις και ο δακτύλιος συνεχίζει να τροφοδοτείται από επακόλουθες κρούσεις και μικρομετεωρίτες που χτυπούν το Phoebe, εκτοξεύοντας υλικό σε αυτό το δαχτυλίδι, βάζοντας σκόνη και υλικό από την επιφάνεια του Phoebe σε τροχιά τύπου Phoebe."
Ωστόσο, υπάρχει ακόμα ένα μυστήριο σχετικά με το χρώμα του κορυφαίου ημισφαιρίου του Iapetus.
Τα δύο φεγγάρια έχουν συχνά συγκριθεί στη σύνθεση και σε σχεδόν υπέρυθρες, έχουν κοινά χαρακτηριστικά απορρόφησης. Στο υπεριώδες, ωστόσο, τα φάσματα δεν ταιριάζουν επίσης. «Όσον αφορά το χρώμα, στο Iapetus, το σκούρο χρώμα φαίνεται λίγο πιο κόκκινο σε σύγκριση με το Phoebe, οπότε υπάρχει λίγο αναντιστοιχία χρώματος», είπε ο Verbiscer. «Θα μπορούσαν να είναι τα σωματίδια που εκτοξεύτηκαν από το Phoebe mix με οτιδήποτε υπάρχει στο Iapetus, τα οποία μπορεί να εξηγούν τη διαφορά χρώματος. Αυτό μπορεί να είναι κάτι ενδιαφέρον για να εξερευνήσετε, να κάνετε μερικά μοντέλα φασματικής ανάμιξης για να βρείτε κάποιο αρχέγονο υλικό Iapetus και να αναμειγνύετε με το υλικό του Phoebe για να δείτε αν κοκκινίζουν κάπως. "
Ο ίδιος ο δακτύλιος είναι πολύ αχνός για να πάρει φάσμα για να δοκιμάσει και να προσδιορίσει ποια υλικά συνθέτουν το δαχτυλίδι, αλλά οι υποθέσεις είναι ότι τα υλικά προέρχονται από την πάνω επιφάνεια της κρατήρα του Pheobe, η οποία μπορεί επίσης να περιλαμβάνει λίγο πάγο. Οι κοντινές λήψεις του φεγγαριού από το 2004 δείχνουν λαμπερούς κρατήρες, υπονοώντας ότι ο πάγος είναι κοντά στην επιφάνεια.
Ο Spitzer μπόρεσε να αισθανθεί τη λάμψη της δροσερής σκόνης, η οποία είναι μόνο περίπου 80 Kelvin (μείον 316 βαθμοί Φαρενάιτ). Τα δροσερά αντικείμενα λάμπουν με υπέρυθρη ή θερμική ακτινοβολία. Για παράδειγμα, ακόμη και ένα φλιτζάνι παγωτό είναι έντονο με υπέρυθρο φως. «Εστιάζοντας στη λάμψη της δροσερής σκόνης του δακτυλίου, ο Spitzer διευκόλυνε την εύρεση», δήλωσε ο Verbiscer.
Το έγγραφο της ομάδας εμφανίζεται στο σημερινό τεύχος της Φύσης. Μια διαδικτυακή έκδοση είναι διαθέσιμη εδώ.
Υπότιτλος κύριας εικόνας: Καλλιτεχνική ιδέα του νέου Saturnian Ring. Πίστωση: NASA / JPL-Caltech / R. Hurt (SSC) Η πίστωση ένθετου (Saturn, Phoebe και Iapetus) είναι NASA / JPL / SSI. Η εικόνα προσφέρθηκε Anne Verbiscer
Πηγή: Συνέντευξη με την Anne Verbiscer
