Onder de wonderen van het zonnestelsel vallen de engelenringen van Saturnus ongetwijfeld op als favoriet bij fans. In 1997, met het oog op de prijs, begon het Cassini-ruimtevaartuig aan een zeven jaar durende reis naar Saturnus op de missie om het meest rigoureuze onderzoek ooit uit te voeren van de planeet, haar manen en natuurlijk die verbazingwekkende ringen.
Voordat het ruimtevaartuig in 2017 de atmosfeer van Saturnus in dook, vloog Cassini herhaaldelijk tussen de planeet en zijn ringen terwijl hij een schat aan gegevens verzamelde. Met behulp van de gegevens die zijn vastgelegd door de Langmuir-sonde aan boord, Planetaire wetenschappers hebben metingen gedaan De visuele diepte van de ringen van Saturnus, zij het op een onconventionele manier. Het gaat over een zonsverduistering die het ruimtevaartuig tijdens zijn vlucht ‘zag’. Dit is wat dat betekent.
Ten eerste is het belangrijk om te weten dat de optische diepte van een materiaal verband houdt met hoe ver licht door dat materiaal reist voordat het wordt geabsorbeerd of verstrooid. Visuele diepte houdt ook verband met hoe transparant een object is.
Verwant: De ringen van Saturnus schitteren in deze James Webb Space Telescope-opname van de gasreus
Cassini, zonsverduistering
Ph.D. Student George Zistoris van de Lancaster University realiseerde zich dat er een verband zou kunnen bestaan tussen de ‘zonsverduisteringen’ waar het ruimtevaartuig getuige van was, verwijzend naar het moment waarop de sonde in de schaduw achter Saturnus of zijn ringen beweegt, en de optische diepte van de ringen. Als dit waar is, zou de transparantie van de ringen van Saturnus direct aanwezig zijn in de Cassini-gegevens.
“We gebruiken alle beschikbare zonsverduisteringen zoals gezien vanaf Cassini, hetzij door Saturnus of zijn ringen, wat de perioden zijn waarin Cassini in de schaduw van Saturnus of zijn ringen gaat”, schreven de auteurs van het onderzoek.
Het was al bekend dat de Langmuir-sonde aan boord van Cassini een instrument was dat was ontworpen om het koude plasma – een mengsel van energiezuinige ionen en elektronen – in de magnetosfeer van Saturnus te meten. Maar omdat de sonde zelf een metaalachtige samenstelling had, leverden de stralen, wanneer Cassini zich in het zonlicht bevond, voldoende energie voor het materiaal van de sonde om enkele elektronen vrij te geven in een proces dat bekend staat als het foto-elektrisch effect. Daarom detecteerde de sonde niet alleen elektronen uit de magnetosfeer, maar ook elektronen die werden gegenereerd door de botsing van de zon met zijn metalen lichaam.
Zo registreerde de sonde significante veranderingen in de elektronengegevensdichtheid terwijl deze zich in en uit de schaduw en ringen van de planeet bewoog. Xystouris realiseerde zich dat deze veranderingen verband zouden houden met de hoeveelheid zonlicht die door elk van de ringen van Saturnus beweegt, waardoor hij de optische diepte van de ringen omgekeerd zou kunnen berekenen.
“Uiteindelijk konden we, met behulp van de eigenschappen van het materiaal waaruit de Langmuir-sonde was gemaakt, en de helderheid van de zon in de buurt van Saturnus, de verandering in het aantal foto-elektronen per ring berekenen en de optische diepte berekenen van De ringen van Saturnus.” Hij zei In de huidige situatie.
“We gebruikten een instrument dat voornamelijk werd gebruikt voor plasmametingen om een planetair kenmerk te meten, een uniek gebruik van de Langmuir-sonde, en onze resultaten kwamen overeen met onderzoeken waarbij beeldsensoren met hoge resolutie werden gebruikt om de transparantie van de ringen te meten.” Hij voegde toe.
Terwijl de hoofdringen van Saturnus zich 140.000 km (ongeveer 87.000 mijl) van de planeet uitstrekken, ontdekte het team dat de maximale dikte van de ringen slechts 1 km bedraagt. De kenmerkende ringen zullen naar verwachting in 2025 ook van de aarde verdwijnen en naar ons toe kantelen in de volgende fase van de 29-jarige baan van Saturnus. Maar maak je geen zorgen, het zal niet lang uit de telescopen van sterrenkijkers blijven. Ze zouden slechts een paar maanden out moeten zijn.
Het onderzoek werd in september gepubliceerd in het tijdschrift Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society.
“Social media fanaat. Fanatieke bacon fanaat. Wannabe popcultuur fan. Communicator. Gecertificeerd schrijver.”
More Stories
Sommige NASA-satellieten zullen binnenkort stoppen met het verzenden van gegevens naar de aarde
Het Starliner-ruimtevaartuig van Boeing kan volgende week eindelijk zijn eerste bemande vlucht maken
Astronomen lossen het mysterie op van de dramatische explosie van FU Orionis in 1936