Spitzer Uzay Teleskobu, bu halkalı dünyanın en büyük ve en uzak grubu olan Satürn'ün etrafında muazzam bir halka açtı. Bu yüzük ne kadar büyük? Charlottesville, Virginia Üniversitesi araştırma astronomu Anne Verbiscer “Spitzer gibi kızılötesi gözleriniz olsaydı,” dedi. “Dünya'dan, Satürn'ün her iki tarafında bir dolunay gibi görünecektir.” Bu inanılmaz derecede büyük! Maddesinin büyük kısmı gezegenden yaklaşık altı milyon kilometre (3.7 milyon mil) uzakta başlıyor ve kabaca 12 milyon kilometre (7.4 milyon mil) daha dışarıya doğru uzanıyor. Bir milyar Dünya bu halkanın kapladığı alanın hacmine sığabilir.
Peki, bu devasa yapı neden daha önce tespit edilmedi?
“Çok, çok zayıf; Son derece kurnaz, ”dedi Verbiscer Space Magazine'e. “Eğer halkanın içinde dursaydın, bilemezdin bile. Bir kilometreküplük alanda sadece 10-20 parçacık vardır. Parçacıklar, sis parçacıklarıyla hemen hemen aynı boyuttadır, ancak çok yayılırlar. Sadece bu küçük parçacıkların yaydığı termal emisyonlara bakıyoruz; Spitzer ile yaptığımız gözlemlerde yansıyan güneş ışığına hiç bakmıyoruz. Spitzer'i böyle bir toz yapısını bulmaya çalışmak için mükemmel bir araç yapan da budur. Bu halka, Spitzer'in gözlemlediği diğer yıldızların etrafındaki enkaz disklerine tamamen benziyor. ”
Araştırma ekibi bu yüzüğe rastlamadı; onu arıyorlardı. Ekip, Verbiscer, Maryland Üniversitesi'nden Douglas Hamilton, College Park ve Virginia Üniversitesi, Charlottesville'den Michael Skrutskie'yi içeriyor. Spitzer üzerinde çok bantlı görüntüleme fotometresi adı verilen daha uzun dalga boylu kızılötesi kamerayı kullandılar ve gözlemlerini Şubat 2009'da Spitzer Mayıs ayında soğutma sıvısı bitip “sıcak” görevine başlamadan önce yaptılar.
Verbiscer, “300 yıldan uzun bir süredir insanlar Satürn'ün ay Iapetus'un görünümünü (1671'de Giovanni Cassini tarafından keşfedildi) ve ayın bir tarafının neden açık ve çok karanlık olduğunu açıklamaya çalışıyorlar” dedi. “Son 35 yıldır, başka bir ay, Phoebe olası bir açıklama olarak ortaya çıktı, çünkü bu iki ay arasında bir bağlantı var. Phoebe'nin kendisi çok, çok karanlık ve Iapetus'un önde gelen yarımküresinin karanlık malzemesinin albedo veya parlaklığına uyuyor. Phoebe'nin geriye dönük bir yörüngesi var ve Iapetus profesyonel bir yörüngede. Bu yüzden, Phoebe'den parçacıklar fırlatılır ve Satürn'e doğru sarmal olarak içeri girerse, o önde gelen yarımkürede Iapetus'u vururlardı. ”
Verbiscer, dinamik olarak, Iapetus'un karanlık tarafına yönelik bu açıklamanın konuşulduğunu ve modellenmeye çalıştığını söyledi. Ama hiç kimse o bölgede toz aramak için Spitzer'i kullanmayı düşünmemişti. “Bu bizim fikrimizdi,” dedi. “Teklifimizin başlığı 'Yeni Bir Satürn Yüzüğü' idi. Kesinlikle Phoebe ve aynı yörüngede bir toz yapısı arıyorduk ve tam da bunu görüyoruz.”
Verbiscer, sadece kızılötesinde görüldüğü için Cassini uzay aracının ve özellikle görüntüleme kameralarının bu yüzüğü görmesinin çok zor olacağını söyledi. Ayrıca Cassini bu halkanın içindedir ve Satürn'ün diğer halkalarından geçmiş olmalıdır. “Bu yüzük çok büyük ama yine de çok soluk, ne zaman ve ne zaman bakmadığını bilmek zor olurdu.”
Bu halkanın dikey yüksekliği ve yörünge eğimi, Phoebe'nin gökyüzündeki yörüngesiyle mükemmel uyum sağlar. Verbiscer, “Phoebe'nin Satürn'ün etrafında dönerken zamanla göründüğü yeri planlayacak olsaydın, yüzük tam olarak eşleşir. “Masada çeyrek dönmeyi düşünün; halka aynı dikey uca sahip ve Phoebe’nin yörüngesi de aynı şeyi yapıyor. ”
Phoebe'nin kendisinden gelen toz parçacıklarının mı yoksa Phoebe'nin bazı parçacıkları bu konfigürasyona “çobanlaştırıp bırakmadığı” konusunda, bilim adamlarının kesin bir kanıtı yoktur, ancak büyük olasılıkla toz parçacıkları Phoebe'den. Verbiscer, “Bunun kesin bir teyidine sahip değiliz, ancak bunun Phoebe'den gelmesi şiddetle önerilir.” Dedi. “Malzemelerin hepsi, Phoebe'de yaklaşık bir kilometre çapında bir krater kazmaktan elde edeceğiniz şey anlamına geliyor.”
Phoebe 200 km boyunda ve büyük ölçüde çatlamış, bu yüzden 1 km'lik bir krater aşırı büyük bir krater değil. Verbiscer, “Yani Phoebe'nin belirli bir kraterine bakamıyoruz ve yüzüğün yaratıldığını söyleyemeyiz. “Muhtemelen birkaç farklı küçük etkiden kaynaklanıyor ve halka, Phoebe'ye çarpan, bu halkaya malzeme fırlatarak, Phoebe'nin yüzeyindeki tozu ve malzemeyi Phoebe benzeri bir yörüngeye yerleştiren sonraki etkilerden ve mikrometeoritlerden tedarik edilmeye devam ediyor.”
Ancak hala Iapetus'un önde gelen yarımküresinin rengi hakkında bir miktar gizem var.
İki ay, bileşimde sıklıkla karşılaştırılmış ve kızılötesine yakın bir yerde, emme özelliklerini paylaşmaktadırlar. Ancak ultraviyole'de spektrumlar da uyuşmuyor. Verbiscer, “Renk açısından, Iapetus'ta koyu renk, Phoebe'ye göre biraz daha kırmızı görünüyor, bu yüzden biraz renk uyuşmazlığı var. “Phoebe karışımından, Iapetus'ta ne varsa, renk farkını açıklayan parçacıklar olabilir. Bu, araştırmak, bazı ilkel Iapetus materyalleri bulmak için bazı spektral karıştırma modelleri yapmak ve Phoebe’nin materyali ile karışmak için bir şekilde kızarılıp azalmadıklarını görmek ilginç bir şey olabilir. ”
Halkanın kendisi, hangi malzemelerin yüzüğü oluşturduğunu belirlemek ve belirlemek için bir spektrum almak için çok zayıftır, ancak varsayımlar, Pheobe'nin çatlak yüzeyinin üst yüzeyinden gelen ve biraz buz da içerebileceği varsayımlarıdır. 2004'ten ayın Cassini yakın çekimleri, buzun yüzeye yakın olduğunu ima eden parlak kraterler gösteriyor.
Spitzer, sadece yaklaşık 80 Kelvin (eksi 316 derece Fahrenheit) olan soğuk tozun parıltısını algılayabildi. Soğuk nesneler kızılötesi veya termal radyasyon ile parlar; örneğin, bir fincan dondurma bile kızılötesi ışıkla parlıyor. “Halkanın serin tozunun ışıltısına odaklanarak, Spitzer bulmayı kolaylaştırdı,” dedi Verbiscer.
Takımın makalesi bugünün Doğa sayısında yer alıyor. Çevrimiçi bir sürümü burada bulabilirsiniz.
Olası satış başlığı: Yeni Satürn yüzüğü sanatçı kavramı. Kredi bilgileri: NASA / JPL-Caltech / R. Zarar (SSC) Ek kredi (Satürn, Phoebe ve Iapetus) NASA / JPL / SSI'dır. Görüntü nezaket Anne Verbiscer
Kaynak: Anne Verbiscer ile söyleşi
