Ученые рассчитали оптическую глубину колец Сатурна

Ученые рассчитали оптическую глубину колец Сатурна

Аспирант Ланкастерского университета измерил оптическую глубину колец Сатурна, используя новый метод, основанный на том, сколько солнечного света достигало космического аппарата «Кассини», когда он находился в тени колец.

Оптическая глубина показывает, как далеко свет может пройти через этот объект, прежде чем будет поглощен или рассеян.

Исследование, проведенное Университетом Ланкастера в сотрудничестве со Шведским институтом космической физики, опубликовано в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Космический аппарат «Кассини» был запущен в 1997 году и достиг Сатурна в 2004 году, проведя самое обширное на сегодняшний день исследование планеты и ее спутников. Миссия завершилась в 2017 году.

Аспирант Ланкастерского университета Джордж Ксистурис под руководством доктора Криса Арриджа проанализировал данные с зонда Ленгмюра на борту «Кассини». Этот прибор измерял холодную плазму в магнитосфере Сатурна.

Ученые сосредоточились на периодах, когда «Кассини» находился в тени Сатурна или главных колец. Во время каждого затмения зонд Ленгмюра фиксировал резкие изменения в данных.

Джордж сказал: «Поскольку зонд металлический, всякий раз, когда он был освещен Солнцем, солнечный свет давал зонду достаточно энергии для высвобождения электронов. Это и есть фотоэлектрический эффект, и высвобождаемые электроны являются так называемыми «фотоэлектронами». Однако они могут создавать проблемы, поскольку обладают теми же свойствами, что и электроны в холодной плазме вокруг Сатурна, и разделить их непросто. Сосредоточив внимание на вариациях данных, мы поняли, что они связаны с тем, сколько солнечного света пропускает каждое кольцо. В конце концов, используя свойства материала, из которого был изготовлен зонд Ленгмюра, и то, насколько ярким было Солнце в окрестностях Сатурна, нам удалось рассчитать изменение количества фотоэлектронов для каждого кольца и рассчитать оптическую глубину колец Сатурна».

Основные кольца, которые простираются на расстояние до 140 000 км от планеты, но имеют максимальную толщину всего 1 км, должны исчезнуть из нашего поля зрения к 2025 году. Кольца будут наклонены ребром к Земле, что сделает их практически невозможными для наблюдения. Они будут наклоняться обратно к Земле во время следующей фазы 29-летней орбиты Сатурна и будут становиться более заметными и яркими до 2032 года.