Яркость колец Сатурна изменяется в среднем инфракрасном диапазоне
Москва, 21:40, 27 Фев 2017, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.
Команде исследователей удалось измерить яркости и температуры колец Сатурна с помощью снимков в среднем инфракрасном спектре, сделанных при помощи телескопа Subaru в 2008 году.
Изображения имеют самое высокое разрешение из когда-либо полученных. Они показывают, что в этот момент деление Кассини и С кольцо оказались ярче, чем другие кольца в среднем инфракрасном свете и это свечение контрастно тому, которое заметно в видимом свете. Эти данные дают важную информацию о природе колец Сатурна.
Красивый внешний вид Сатурна всегда привлекал людей. Его кольца состоят из бесчисленного количества частиц льда, летящих по орбите над экватором Сатурна. Однако их точное происхождение и характеристики остаются неизвестными. Космические аппараты и наземные телескопы пытаются разрешить эту загадку многими наблюдениями на различных длинах волн. Миссия NASA Cassini наблюдала Сатурн и его кольца более 10 лет, и создала огромное количество красивых изображений.
Японский телескоп Subaru также наблюдал Сатурн несколько раз за эти годы. Доктор Хидеаки Фудзивара проанализировал данные, полученные в январе 2008 года с использованием инфракрасной камеры и спектрометра, установленных на телескопе для получения изображения Сатурна. В ходе анализа он заметил, что кольца Сатурна в средней инфракрасной части спектра полностью отличаются от того, что видно в видимом свете.
Главные кольца Сатурна состоят из C, B и A колец, каждое с различной плотностью частиц. Деление Кассини отделяет B и A кольца. Тепловое излучение от частиц кольца наблюдается в средней инфракрасной области, где теплые частицы ярче. Исследователи измерили температуры кольца из изображений, которые показали, что деление Кассини и кольцо C теплее, чем B и A кольца. Команда пришла к выводу, что это объясняется тем, что частицы в делении Кассини и кольцо C легче нагреваются от солнечного света из-за их разреженного состава и темных поверхностей.
С другой стороны, в видимом свете, наблюдатели видят солнечный свет, который отражается от частиц кольца. Таким образом, B и A кольца, с их высокой плотностью частиц, всегда кажутся яркими в видимом диапазоне длин волн, в то время как деление Кассини и кольцо C появляются затемненными. Разница в процессе эмиссии объясняет обратную яркость колец Сатурна между средним инфракрасным и видимым спектром.
Но деление Кассини и C кольцо не всегда ярче, чем B и A кольца. Команда исследовала снимки колец Сатурна, принятые в апреле 2005 года, и обнаружила обратный эффект. Ученые пришли к выводу, что «инверсия» яркости колец Сатурна между 2005 и 2008 годами была обусловлена сезонным изменением в угле колец к Солнцу и Земле. Поскольку ось вращения Сатурна склоняется по сравнению с его орбитальной плоскостью вокруг Солнца, и угол открытия колец к Солнцу меняется в течение 15-летнего цикла, создаются сезонные колебания в нагреве частиц кольца. Эти два составляющих — температура и наблюдаемый угол частиц — привели к изменению во внешнем виде колец Сатурна.
Данные, полученные с телескопа Subaru, показали, что деление Кассини и C кольцо иногда становятся яркими в средней инфракрасной области, хотя они всегда затемнены в видимом свете.