Saturn, ang Lord of the Rings ng solar system, ay hindi tumitigil sa paghanga sa amin. Kahit na ito ay naging paksa ng pag-aaral sa loob ng mga dekada, natuklasan ng kamakailang pananaliksik ang isang ganap na hindi inaasahang at kamangha-manghang kababalaghan: ang mga sikat na singsing nito ay hindi lamang nagpapalamuti sa planeta, kundi pati na rin binabago at pinainit ang itaas na kapaligiran nito. Isang pagtuklas na muling isinusulat ang nalalaman natin hanggang ngayon tungkol sa pangalawang pinakamalaking planeta sa solar system.
Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito, na hindi napapansin sa loob ng mga dekada, ay nakumpirma salamat sa pakikipagtulungan sa pagitan ng ilang mga misyon sa kalawakan ng NASA at ESA. Ang susi ay nasa mga sukat ng ultraviolet radiation at kung paano ito nagpapakita ng mga pagbabago sa komposisyon at temperatura ng atmospera ng Saturn. Ang lahat ay nagpapahiwatig na ang mga maliliit na particle mula sa mga singsing ay dumadaloy sa planeta, na binabago ang istraktura ng atmospera nito.
Saturn: isang higanteng gas na may kakaibang personalidad
Sa kahanga-hangang sistema ng singsing nito at isang volume na ginagawa itong pangalawang pinakamalaking planeta sa solar system, Ang Saturn ay isang tunay na space colossus. Ito ay matatagpuan humigit-kumulang 1.426 bilyong kilometro mula sa Araw at ang equatorial diameter nito ay lumampas sa 120.000 kilometro. Pangunahing nabuo sa pamamagitan ng hydrogen at helium, walang solidong ibabaw. Gayunpaman, may mga haka-haka na ang isang solidong core na binubuo ng bakal, nickel at iba pang mabibigat na materyales ay matatagpuan sa kailaliman nito.
Ang kapaligiran nito, na nabalisa ng malalakas na hangin na maaaring umabot ng hanggang 1.800 km/h, ay nagpapakita ng mga nakikitang mga banda ng beige, dilaw at kulay abo, kung saan sila nabubuo. napakalaking at hindi inaasahang bagyo. Isa sa mga pinaka-curious phenomena na naobserbahan ay ang hexagon sa north pole nito, isang matatag na istraktura na nabuo sa pamamagitan ng patuloy na umiikot na jet stream ng hangin.
Mga singsing ng Saturn: komposisyon, istraktura, at misteryo
Ang pitong pangunahing singsing ng Saturn, na itinalagang A, B, C, D, E, F at G, Ang mga ito ay hindi inilalagay sa alpabetikong pagkakasunud-sunod ayon sa layo nito sa planeta, ngunit ayon sa natuklasan nito. Pangunahing binubuo sila ng mga piraso ng yelo, bato at alikabok, ang ilan ay may kaunting laki, at ang iba ay kasing laki ng bundok. Ang mga particle na ito ay umiikot sa Saturn nang may kahanga-hangang katumpakan, na lumilikha ng isang visual na panoorin na walang kapantay sa kosmos.
Ayon sa pinakabagong data, ang mga singsing ay hindi walang hanggan. Tinatayang nabuo ang mga ito sa pagitan ng 10 at 100 milyong taon na ang nakalilipas, at maaari silang mawala sa humigit-kumulang 300 milyong taon dahil sa tinatawag na "ring rain" phenomenon, kung saan ang materyal mula sa singsing ay bumabagsak patungo sa planeta dahil sa gravitational at electromagnetic forces.
Ang hindi inaasahang pagtuklas: ang mga singsing ay nagpainit sa kapaligiran ng Saturn
Sa loob ng higit sa 40 taon, hindi pinansin ng mga astronomo at astrophysicist ang isang mahalagang detalye. Ang interbensyon ng astronomer ay kinakailangan Lotfi Ben-Jaffel at mga taon ng pagkolekta ng data upang kumpirmahin iyon Ang mga singsing ay bumubuo ng init sa itaas na kapaligiran ng planeta. Isang ganap na bagong kababalaghan sa solar system.
Nagsimula ang lahat nang sobra sa ultraviolet radiation na nagpakita ng sarili bilang isang parang multo na linya ng mainit na hydrogen. Ang anomalyang ito ay nakuha ng mga instrumento sa mga iconic na misyon tulad ng Voyager 1 at 2, Cassini, International Ultraviolet Explorer, at ang Hubble Space Telescope.
Matapos ikumpara at i-calibrate ang data sa loob ng tatlong dekada, natukoy na ang paglabas ng UV na ito ay nanatiling pare-pareho, na pinababayaan ang solar variability at direktang tumuturo sa mga panloob na phenomena sa Saturn. Ang pinaka magkakaugnay na paliwanag ay iyon Ang alikabok at yelo mula sa mga singsing, sa pamamagitan ng pagbagsak sa mga partikular na latitude, ay nagbabago sa komposisyon at temperatura ng atmospera..
Paano isinagawa ang pananaliksik at kung aling mga misyon ang kasangkot
Ang pag-aaral na pinangunahan ni Ben-Jaffel ay nangangailangan ng pagsasama ng data mula sa maraming misyon sa kalawakan. Ang bawat isa sa kanila ay nag-ambag ng isang mahalagang bahagi sa palaisipan:
- Voyager 1 at 2: Una nilang nakita ang pagtaas ng ultraviolet radiation sa kanilang pagpasa ni Saturn noong 80s.
- International Ultraviolet Explorer: Nagbigay ito ng mga obserbasyon sa UV mula 1978 pataas.
- TEL Hubble: Ang imaging spectrograph (STIS) nito ay nakatulong sa pag-calibrate ng luma at bagong data.
- Cassini: Ang pinakakumpletong misyon, operational mula 2004 hanggang 2017, kung saan literal itong bumagsak sa atmospera ng planeta sa pagtatapos ng habang-buhay nito.
Kapag ang ultraviolet light spectra ay inihambing sa pagitan ng mga misyon, a kumpletong pagkakapare-pareho sa pagitan ng data. Ang pagkakapare-pareho na ito ay tiyak na patunay na ang labis na radiation ay hindi isang artifact o isang error sa pagsukat, ngunit isang tunay na kababalaghan sa loob ng Saturn.
Ano nga ba ang sanhi ng pag-init na ito?
Ang pagsusuri ay nagpapahiwatig na ang kumbinasyon ng ilang mga kadahilanan nasa likod ng pag-init ng atmospera na ito:
- Mga epekto ng micrometeorite na kumukuha ng mga particle mula sa mga singsing.
- Hangin sa araw na nagtutulak ng nagyeyelong alikabok patungo sa Saturn.
- Ultraviolet radiation mula sa Araw na nagpapasigla sa mga particle ng singsing, na bumubuo ng mga pakikipag-ugnayan ng kemikal.
- Mga puwersang electromagnetic na nag-drag ng mga sisingilin na particle patungo sa planeta.
Ang lahat ng mga particle na ito ay pumapasok sa kapaligiran ng Saturn sa anyo ng a patuloy na talon, pangunahing nakakaapekto sa atomic hydrogen. Binabago ng interaksyong ito ang komposisyon at bumubuo ng a masusukat na pagtaas ng temperatura sa mga tiyak na altitude.
Mga aplikasyon sa hinaharap: Maaari ba nating makita ang mga exoplanet na may mga singsing?
Isa sa mga pinaka-kagiliw-giliw na aspeto ng pagtuklas na ito ay ang potensyal na aplikasyon nito sa maghanap ng mga exoplanet. Ayon kay Ben-Jaffel, kung makakakita tayo ng katulad na labis ng ultraviolet radiation sa ibang mga planeta sa malayong mga sistema ng bituin, maaari nating ipahiwatig ang pagkakaroon ng mga singsing tulad ng sa Saturn.
Ang paghahanap na ito ay nagbubukas ng pinto sa isang bagong paraan ng pag-aaral na kilala bilang ang maghanap ng 'exorings', na maaaring maging mahalaga para maunawaan ang planetary evolution sa ibang lugar sa uniberso at ang interaksyon sa pagitan ng mga planetary atmosphere at nakapaligid na materyal.
Bilang karagdagan, ang mga parallel na pagsisiyasat mula sa misyon ng Cassini ay nakita iyon Ang mga particle na ito ay maaaring maglaman ng mga organikong materyales, na nagtataas ng maraming mga katanungan tungkol sa pinagmulan nito at ang posibilidad na ang mga kumplikadong materyales ay maaaring naroroon sa istraktura ng mga singsing o sa mga buwan tulad ng Enceladus o Titan.
Saturn, sa kabila ng pagiging isa sa mga pinaka-pinag-aralan na mga planeta, ay patuloy na nag-aalok ng mga sorpresa ng cosmic magnitude. Ang epekto ng mga singsing nito sa kapaligiran nito ay hindi lamang humahamon sa mga nakaraang modelo ng pag-uugali ng planeta, ngunit maaari ring maging susi sa pag-detect ng mga katulad na sistema sa ibang sulok ng espasyo. Ang dating tila isang simpleng palamuting pang-astronomiya ay ipinahayag na ngayon na isang kumplikadong pisikal na kababalaghan, na puno ng mga implikasyon para sa modernong astrophysics.
