Астрономи годинама знају да у горњој атмосфери Сатурна има воде, али нису били сигурни тачно одакле долази. Нова запажања су открила да на Сатурну пада киша, а вода долази из планета.
„Сатурн је прва планета која је показала значајну интеракцију између своје атмосфере и система прстена“, рекао је Јамес О’Доногхуе, постдипломски истраживач на Универзитету у Леицестеру и аутор новог рада објављеног у часопису Натуре. „Главни ефекат прстенасте кише је што делује„ угушавајући “ионосферу Сатурна, озбиљно смањујући густину електрона у регионима у којима пада.“
Користећи Кецк опсерваторију, О'Доногхуе и тим истраживача открили су наелектрисане честице воде које падају са планета у прстенове у атмосферу Сатурна. Такође су открили да је обим прстенасте кише далеко већи и пада преко већих подручја планете, него што се раније мислило. Рад открива да киша утиче на састав и температурну структуру делова Сатурнове горње атмосфере.
О'Доногхуе је рекао да је утицај прстена на густину електрона важан јер објашњава зашто су током многих деценија опажања показала да је густина електрона на неким географским ширинама на Сатурну.
„Испоставило се да су главни покретач Сатурновог ионосферског окружења и климе преко огромних домета планете честице прстена смјештене изнад 20000 километара изнад“, рекао је Кевин Баинес, коаутор овог рада, из Лабораторија за млазно погон. "Честице прстена утичу на то које врсте честица се налазе у овом делу атмосферске температуре."
Почетком осамдесетих, слике са НАСА-иног свемирског брода Воиагер показале су две до три тамне траке на Сатурну и научници су теоретизирали да се вода могла спустити у те појасеве из прстенова. Тада су астрономи који користе ЕСА-ин инфрацрвени опсерваториј открили присуство воде у траговима у Сатурновој атмосфери још 1997. године, али нису могли стварно да објасне зашто је била тамо и како је доспела тамо.
Тада је 2011. године посматрањем са свемирске опсерваторије Херсцхел утврђено да је водени лед из гејзира на Енцеладусу створио џиновски прстен водене паре око Сатурна.
Али бендови које је Воиагер видео поново нису видели и до 2011. године, када је тим посматрао планету НИРСПЕЦ-ом Кецк Обсерватори-а, скоро инфрацрвеним спектрографом који комбинује покривеност широком таласном дужином и високом спектралном резолуцијом, омогућавајући посматрачима да јасно виде суптилне емисије из светли делови Сатурна.
Ефекат прстенасте кише догађа се у Сатурновој ионосфери (Земља има сличну ионосферу), где се наелектрисане честице стварају када је иначе неутрална атмосфера изложена протоку енергетских честица или сунчевог зрачења. Када су научници пратили образац емисије одређеног молекула водоника који се састоји од три атома водоника (а не уобичајена два), очекивали су да ће видети уједначен инфрацрвени сјај широм планете.
Уместо тога, приметили су низ светлих и тамних појасева са узорком који имитира прстенове планете. Сатурново магнетно поље „пресликава“ прстенове богате водом и празнине без воде између прстенова у атмосфери планете.
Претпоставили су да се наелектрисане честице воде из планетових прстенова вуку ка планети помоћу Сатурновог магнетног поља и неутралишујући ужарене триатомске јоне водоника. То оставља велике „сенке“ у ономе што би иначе био инфрацрвени сјај широм планете. Ове сенке покривају 30 до 43 процента горње површине планете са око 25 до 55 степени ширине. Ово је значајно већа површина од оне коју предлажу слике Воиагера.
И Земља и Јупитер имају врло једнолично блиставо екваторијално подручје. Научници су очекивали овај образац и код Сатурна, али су уместо тога видели драматичне разлике на различитим географским ширинама.
"Тамо где Јупитер равномерно светли по својим екваторијалним регионима, Сатурн има тамне појасеве где вода пада, потамнивши ионосферу", рекао је Том Сталлард, један од коаутора листа у Леицестеру. „Сада такође покушавамо да истражимо ове карактеристике инструментом на НАСА-ином свемирском броду Цассини. Ако смо успешни, Цассини ће нам можда омогућити да детаљније сагледамо начин на који вода уклања јонизоване честице, као што су било какве промене висине или ефекти који долазе са доба дана. "
Извори: Опсерваторија Кецк
, Природа.
