Свемирски телескоп Спитзер засвирао је огроман прстен око Сатурна, највећег и најудаљенијег далеког појаса око овог прстенастог света. Колико је велик овај прстен? "Да сте имали инфрацрвене очи попут Спитзера", рекла би Анне Вербисцер, астроном са Универзитета Вирџиније у Цхарлоттесвиллеу, "са Земље, изгледао би као један пун месец са обе стране Сатурна." То је невероватно огромно! Највећи део његовог материјала почиње отприлике шест милиона километара (3,7 милиона миља) од планете и протеже се напољу отприлике још 12 милиона километара (7,4 милиона миља). Милијарда Земљи би се могла уклопити у запремину простора који овај прстен заузима.
Дакле, зашто ова гигантска структура раније није откривена?
„Веома је, врло слабо; изузетно танка “, рекао је Вербисцер за Спаце Магазине. „Да сте стајали у рингу не бисте ни знали. У кубном километру простора има само 10-20 честица. Честице су приближно исте величине као и честице магле, али су веома раширене. Само гледамо топлотне емисије које ове мале честице испуштају; уопште не гледамо рефлексну сунчеву светлост у посматрањима са Спитзером. То је оно што Спитзера чини савршеним инструментом за покушај проналажења такве структуре прашине. Овај прстен је у потпуности аналоган дисковима од смећа око других звезда које је Спитзер приметио. "
Истраживачки тим се није само нашао на овом прстену; они су га тражили. Тим укључује Вербисцера, Доугласа Хамилтона са Универзитета Мариланд, Цоллеге Парк и Мицхаел Скрутские са Универзитета Виргиниа, Цхарлоттесвилле. Они су користили инфрацрвену камеру дуже таласне дужине на Спитзеру, названу вишепојасним фотометром за снимање слика, а своја запажања обавили су у фебруару 2009. године пре него што је Спитзеру у мају понестало расхладне течности и започела своју "топлу" мисију.
"Већ више од 300 година људи покушавају да објасне појаву Сатурновог месечевог јапета (који је открио Гиованни Цассини 1671) и зашто је једна страна месеца светла, а друга врло тамна", рекао је Вербисцер. „У последњих 35 година, још један месец, Фиби се појавила као могуће објашњење, пошто постоји веза између та два месеца. Фиби је сама по себи веома, веома мрачна, а подудара се са албедом или светлошћу тамног материјала водеће хемисфере Иапета. Пхоебе има ретроградну орбиту, а Иапетус се налази у орбити про-граде. Дакле, ако се честице баце са Пхоебе-а и спирално према унутрашњости Сатурна, они би пробијали Иапетус управо на тој водећој хемисфери. "
Вербисцер је рекао да се динамично, ово објашњење за Јапетову тамну страну разговарало и да се покушава моделирати. Али нико није размишљао да искористи Спитзера за тражење прашине у том крају. "Дакле, то је била наша идеја", рекла је. „Наслов нашег предлога био је„ Нови Сатурнов прстен. “Дефинитивно смо тражили структуру прашине која је повезана са Фиби и на истој је орбити, и то је управо оно што видимо.“
Вербисцер је рекао да би било веома тешко чак и за свемирске летелице Цассини, а посебно камере за снимање, да виде овај прстен, јер се он појављује само инфрацрвеном. Плус Цассини је унутар овог прстена, и морао би пазити на друге Сатурнове прстенове. "Овај је прстен тако велик, а опет тако слаб, да би било тешко знати када сте га гледали и када нисте."
Вертикална висина и орбитални нагиб овог прстена савршено се подударају са Фибиином орбитром на небу. "Ако бисте планирали где се Пхоебе појављује с временом док се врти око Сатурна, прстен се тачно подудара", рекао је Вербисцер. „Замислите да се четвртина врти на столу; прстен има исти вертикални врх, а Пхоебе орбита ради исту врсту ствари. "
Што се тиче да ли су честице прашине из саме Пхоебе или је ли Пхоебе „убацила“ неке честице у ту конфигурацију, научници немају дефинитиван доказ, али највероватније су честице прашине из Пхоебе. "Ми немамо чврсту потврду о томе, али је сугестивно да она долази од Фиби", рекао је Вербисцер. "Сви материјали заједно представљају оно што бисте добили од ископавања кратера пречника око километра на Фиби."
Пхоебе је дугачка 200 км и јако је покрадена, па кратер од 1 км није претјерано огроман кратер. "Дакле, не можемо да погледамо одређени кратер на Пхоебе и кажемо да је један створио прстен", објаснио је Вербисцер. "Вероватно је да је реч о неколико различитих мањих удара, а прстен се непрекидно снабдева од каснијих удара и микрометеорита који ударају Фиби, бацајући материјал у овај прстен, стављајући прашину и материјал са Пхоебе-ове површине у орбиту сличну Фиби."
Али још увек постоји мала мистерија о боји водеће хемисфере у Иапету.
Два месеца се често упоређују у саставу, а у блиском инфрацрвеном делују својства апсорпције. Међутим, у ултраљубичастој се спектри не подударају. "Што се тиче боје, на Иапетусу тамна боја изгледа мало више црвено у односу на Пхоебе, тако да постоји мало неусклађивање боја", рекао је Вербисцер. "То би могле да буду разлике у боји због честица лансираних из мешавине Пхоебе са оним што је на Иапетусу. То би могло бити нешто занимљиво за истраживање, направити неке моделе спектралног мешања како бисте смислили неки основни Иапетус материјал и помешали се са Пхоебе-овим материјалом, да бисте видели да ли се некако поцрвени. "
Сам прстен је сувише слаб да би узео спектар да би се покушало утврдити који материјали чине прстен, али претпоставке су да материјали потичу са горње површине Пхеобе-ове креиране површине, која такође може укључивати мало леда. Касини крупни планови месеца из 2004. године показују сјајне кратере, наговештавајући да је лед близу површине.
Спитзер је могао да осети сјај хладне прашине, који износи свега око 80 Келвина (минус 316 степени Фаренхеита). Хладни предмети блистају инфрацрвеним или топлотним зрачењем; на пример, чак и шоља сладоледа блиста инфрацрвеним светлом. "Усредсређујући се на сјај хладне прашине прстена, Спитзер је олакшао проналазак", рекао је Вербисцер.
Документи тима појављују се у данашњем издању Натуре. Овде је доступна онлајн верзија.
Опис слике: Умјетнички концепт новог Сатурновог прстена. Заслон: НАСА / ЈПЛ-Цалтецх / Р. Хурт (ССЦ) Уплаћени кредит (Сатурн, Пхоебе и Иапетус) је НАСА / ЈПЛ / ССИ. Љубазношћу слике Анне Вербисцер
Извор: Интервју с Аном Вербисцер
