Οι αστρονόμοι γνωρίζουν εδώ και χρόνια ότι υπήρχε νερό στην ανώτερη ατμόσφαιρα του Κρόνου, αλλά δεν ήταν σίγουροι από πού προερχόταν. Νέες παρατηρήσεις διαπίστωσαν ότι το νερό βρέχει στον Κρόνο και προέρχεται από τα δαχτυλίδια του πλανήτη.
«Ο Κρόνος είναι ο πρώτος πλανήτης που δείχνει σημαντική αλληλεπίδραση μεταξύ της ατμόσφαιρας και του συστήματος δακτυλίου», δήλωσε ο James O’Donoghue, μεταπτυχιακός ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Λέστερ και συγγραφέας μιας νέας εργασίας που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature. «Το κύριο αποτέλεσμα της βροχής του δακτυλίου είναι ότι δρα για να« σβήσει »την ιονόσφαιρα του Κρόνου, μειώνοντας σοβαρά την πυκνότητα ηλεκτρονίων σε περιοχές στις οποίες πέφτει».
Χρησιμοποιώντας το Παρατηρητήριο Keck, ο O'Donoghue και μια ομάδα ερευνητών βρήκαν φορτισμένα σωματίδια νερού που πέφτουν από τους δακτυλίους του πλανήτη στην ατμόσφαιρα του Κρόνου. Διαπίστωσαν επίσης ότι η έκταση του δακτυλίου-βροχή είναι πολύ μεγαλύτερη και πέφτει σε μεγαλύτερες περιοχές του πλανήτη, από ό, τι πιστεύεται προηγουμένως. Το έργο αποκαλύπτει ότι η βροχή επηρεάζει τη σύνθεση και τη δομή θερμοκρασίας τμημάτων της ανώτερης ατμόσφαιρας του Κρόνου.
Ο O'Donoghue είπε ότι η επίδραση του δακτυλίου στις πυκνότητες ηλεκτρονίων είναι σημαντική γιατί εξηγεί γιατί, για πολλές δεκαετίες, οι παρατηρήσεις έχουν δείξει ότι οι πυκνότητες ηλεκτρονίων είναι ασυνήθιστα χαμηλές σε ορισμένα γεωγραφικά πλάτη στο Κρόνο.
«Αποδεικνύεται ότι ένας σημαντικός μοχλός του ιονοσφαιρικού περιβάλλοντος του Κρόνου και το κλίμα σε απέραντες περιοχές του πλανήτη είναι σωματίδια δακτυλίου που βρίσκονται 120.000 μίλια πάνω από 200.000 χιλιόμετρα», δήλωσε ο Kevin Baines, συν-συγγραφέας στο χαρτί, από το Jet Propulsion Laboratory. «Τα σωματίδια του δακτυλίου επηρεάζουν το είδος των σωματιδίων σε αυτό το μέρος της ατμοσφαιρικής θερμοκρασίας.»
Στις αρχές της δεκαετίας του 1980, εικόνες από το διαστημικό σκάφος Voyager της NASA έδειξαν δύο έως τρεις σκοτεινές ζώνες στον Κρόνο και οι επιστήμονες θεωρούσαν ότι το νερό θα μπορούσε να πέφτει σε αυτές τις ζώνες από τους δακτυλίους. Στη συνέχεια, οι αστρονόμοι που χρησιμοποίησαν το Παρατηρητήριο Υπέρυθρων της ESA ανακάλυψαν την παρουσία ιχνών νερού στην ατμόσφαιρα του Κρόνου το 1997, αλλά δεν μπόρεσαν πραγματικά να βρουν μια εξήγηση για το γιατί ήταν εκεί και πώς έφτασε εκεί.
Στη συνέχεια, το 2011, οι παρατηρήσεις με το διαστημικό παρατηρητήριο Herschel διαπίστωσαν ότι ο πάγος νερού από θερμοπίδακες στον Εγκέλαδο σχημάτισε ένα γιγαντιαίο δακτύλιο υδρατμών γύρω από τον Κρόνο.
Αλλά οι ζώνες που είδαν οι Voyager δεν είχαν ξαναδεί και το 2011, όταν η ομάδα παρατήρησε τον πλανήτη με το NIRSPEC του Keck Observatory, ένα φασματογράφο σχεδόν υπέρυθρων που συνδυάζει την κάλυψη ευρέως μήκους κύματος με υψηλή ανάλυση φάσματος, επιτρέποντας στους παρατηρητές να δουν ξεκάθαρα τις λεπτές εκπομπές από τα φωτεινά μέρη του Κρόνου.
Το φαινόμενο της βροχής του δακτυλίου συμβαίνει στην ιονόσφαιρα του Κρόνου (η Γη έχει παρόμοια ιονόσφαιρα), όπου φορτισμένα σωματίδια παράγονται όταν η κατά τα άλλα ουδέτερη ατμόσφαιρα εκτίθεται σε ροή ενεργητικών σωματιδίων ή ηλιακής ακτινοβολίας. Όταν οι επιστήμονες παρακολούθησαν το μοτίβο των εκπομπών ενός συγκεκριμένου μορίου υδρογόνου που αποτελείται από τρία άτομα υδρογόνου (αντί για τα συνηθισμένα δύο), περίμενα να δουν μια ομοιόμορφη λάμψη υπερύθρων σε όλο τον πλανήτη.
Αυτό που παρατήρησαν αντ 'αυτού ήταν μια σειρά από ελαφριές και σκοτεινές ζώνες με μοτίβο που μιμείται τα δαχτυλίδια του πλανήτη. Το μαγνητικό πεδίο του Κρόνου «χαρτογραφεί» τους πλούσιους σε νερό δακτυλίους και τα κενά χωρίς νερό ανάμεσα στους δακτυλίους στην ατμόσφαιρα του πλανήτη.
Υπολόγισαν ότι τα φορτισμένα σωματίδια νερού από τους δακτυλίους του πλανήτη τραβούσαν προς τον πλανήτη από το μαγνητικό πεδίο του Κρόνου και εξουδετερώνουν τα λαμπερά τριατομικά ιόντα υδρογόνου. Αυτό αφήνει μεγάλες "σκιές" σε μια διαφορετική λάμψη υπερύθρων σε όλο τον πλανήτη. Αυτές οι σκιές καλύπτουν το 30 έως 43 τοις εκατό της άνω επιφάνειας της ατμόσφαιρας του πλανήτη από περίπου 25 έως 55 μοίρες γεωγραφικό πλάτος. Αυτή είναι μια πολύ μεγαλύτερη περιοχή από ό, τι προτείνεται από τις εικόνες του Voyager.
Τόσο η Γη όσο και ο Δίας έχουν μια πολύ ομοιόμορφη λαμπερή περιοχή του ισημερινού. Οι επιστήμονες περίμεναν αυτό το μοτίβο και στον Κρόνο, αλλά αντίθετα είδαν δραματικές διαφορές σε διαφορετικά γεωγραφικά πλάτη.
«Όταν ο Δίας λάμπει ομοιόμορφα στις περιοχές του ισημερινού, ο Κρόνος έχει σκοτεινές ζώνες όπου το νερό πέφτει, σκουραίνει την ιονόσφαιρα», δήλωσε ο Tom Stallard, ένας από τους συν-συγγραφείς της εφημερίδας στο Leicester. «Προσπαθούμε επίσης να διερευνήσουμε αυτές τις λειτουργίες με ένα όργανο στο διαστημικό σκάφος Cassini της NASA. Εάν είμαστε επιτυχημένοι, το Cassini μπορεί να μας επιτρέψει να δούμε με περισσότερες λεπτομέρειες τον τρόπο με τον οποίο το νερό απομακρύνει τα ιονισμένα σωματίδια, όπως οποιεσδήποτε αλλαγές στο υψόμετρο ή τα αποτελέσματα που έρχονται με την ώρα της ημέρας. "
Πηγές: Παρατηρητήριο Keck
, Φύση.
