Κανένας άλλος πλανήτης στο ηλιακό μας σύστημα δεν έχει δακτυλίους τόσο υπέροχους όσο ο Κρόνος. Είναι τόσο εκτεταμένες και φωτεινές που ανακαλύφθηκαν μόλις άρχισαν οι άνθρωποι να δείχνουν τηλεσκόπια στον νυχτερινό ουρανό:
Οι επιστήμονες ποτέ δεν είχαν μελετήσει το μέγεθος, τη θερμοκρασία, τη σύνθεση και τη διανομή των δακτυλίων του Κρόνου από την τροχιά του Κρόνου. Ο Cassini κατέλαβε εξαιρετικές αλληλεπιδράσεις δακτυλίου-φεγγαριού, παρατηρώντας τη χαμηλότερη θερμοκρασία δακτυλίου που καταγράφηκε ποτέ στον Κρόνο, ανακάλυψε ότι το φεγγάρι Enceladus είναι η πηγή του δακτυλίου Ε του Κρόνου και είδε τους δακτυλίους στην ισημερία όταν το φως του ήλιου χτυπά τα άκρα, χαρακτηριστικά γνωρίσματα και λεπτομέρειες του δακτυλίου.
Βασικά σημεία
Κανένας άλλος πλανήτης στο ηλιακό μας σύστημα δεν έχει δακτυλίους τόσο υπέροχους όσο ο Κρόνος. Είναι τόσο εκτεταμένες και φωτεινές που ανακαλύφθηκαν μόλις άρχισαν οι άνθρωποι να δείχνουν τηλεσκόπια στον νυχτερινό ουρανό.
Το Galileo Galilei ήταν το πρώτο πρόσωπο που ήταν γνωστό ότι είδε τους ουρανούς μέσα από ένα τηλεσκόπιο. Ασφάλισε την ιδιότητά του ως αστρονομικού κολλοσειρού όταν ανακάλυψε τα τέσσερα μεγαλύτερα φεγγάρια του Δία το 1610. Ο Κρόνος είναι σχεδόν δύο φορές πιο μακριά από τον ήλιο ως τον Δία και όμως τα δαχτυλίδια του Κρόνου είναι τόσο μεγάλα και λαμπρά που ο Γαληλεύω τον ανακάλυψε το ίδιο έτος που είδε τα φεγγάρια του Δία .
Ο Cassini παρακολούθησε μερικά από τα φεγγάρια του Κρόνου να κλέψουν σωματίδια δαχτυλιδιών και άλλα φεγγάρια συνεισφέρουν σωματίδια στους δακτυλίους.
Στα 400 χρόνια από την ανακάλυψη του Galileo, τα δαχτυλίδια έχουν καταστεί χαρακτηριστικό γνώρισμα του Κρόνου και είναι ίσως το πιο αναγνωρισμένο χαρακτηριστικό οποιουδήποτε κόσμου στο ηλιακό μας σύστημα. Ο Cassini πέρασε πάνω από μία δεκαετία και τα εξέταζε πιο στενά από ό, τι έχει προηγουμένως διαστημόπλοιο.
Μαζί με τον Κρόνο και τα φεγγάρια του, τα δαχτυλίδια είναι ένα από τα τρία βασικά συστατικά του συστήματος Κρόνος. Οι δακτύλιοι είναι γενικά πάχους περίπου 10 μέτρων και είναι σχεδόν εντελώς αποτελούμενοι από δισεκατομμύρια (αν όχι τρισεκατομμύρια) κομμάτια πάγου νερού, που κυμαίνονται σε μέγεθος μικρότερο από ένα κόκκο άμμου έως το μέγεθος ενός βουνού.
Η αποστολή Cassini βοήθησε τους επιστήμονες να καταλάβουν κάποιες από τις περίεργες συμπεριφορές των δαχτυλιδιών και να παρατηρήσουν κάποιες νέες.
Ring Exchange
Για να κατανοήσουμε καλύτερα το μέγεθος και την κατανομή των σωματιδίων του δακτυλίου, καθώς και το τι είναι κατασκευασμένο, ο Cassini μελέτησε πώς αλλάζει το φως των μακρινών αστεριών όταν διέρχεται από τους δακτυλίους και πώς αντανακλάται το φως του δικού μας αστέρα. Ο Cassini παρακολούθησε μερικά από τα φεγγάρια του Κρόνου να κλέψουν σωματίδια δαχτυλιδιών και άλλα φεγγάρια συνεισφέρουν σωματίδια στους δακτυλίους.
Ο Cassini βρήκε ότι μεγάλο μέρος του υλικού για τον E-δακτύλιο του Κρόνου-ένα διάχυτο δαχτυλίδι έξω από τους φωτεινούς, κύριους δακτυλίους – προέρχεται από το φεγγάρι Enceladus, που εξαερίζει σωματίδια παγωμένου και φυσικού αερίου στο διάστημα καθώς περιστρέφεται γύρω από τον Κρόνο. Το διαστημικό σκάφος διαπίστωσε επίσης ότι τα περισσότερα από τα εσωτερικά φεγγάρια του Κρόνου μέσα σε δακτυλίους (μερικοί μερικοί και ορισμένοι πλήρεις) αποτελούμενοι από σωματίδια που εκτοξεύθηκαν από τις ίδιες τις επιφάνειες των φεγγιών με μικρομετεωροειδείς επιπτώσεις.
Ο Cassini ανακάλυψε επίσης χαρακτηριστικά που μοιάζουν με έλικες, τα οποία είναι μερικές φορές αρκετές χιλιάδες μίλια (χιλιόμετρα). Τα όργανα του διαστημικού σκάφους παρατήρησαν για πρώτη φορά τους σχηματισμούς το 2006. Οι έλικες παράγονται από την βαρυτική επίδραση των φεγγαριών, τα κομμάτια του δακτυλιοειδούς υλικού που εκτιμάται ότι έχουν διάμετρο μισού μιλίου (περίπου 1 χιλιόμετρο), το οποίο είναι μικρότερο από ένα φεγγάρι αλλά μεγαλύτερο από μεμονωμένα σωματίδια δακτυλίου Τα φεγγάρια εκτοξεύουν τα γύρω σωματίδια του δακτυλίου εκατοντάδες μέτρα (μέτρα) πάνω και κάτω από το δαχτυλίδι, παράγοντας τα χαρακτηριστικά Cassini απεικονισμένα.
Τα σωματίδια του δακτυλίου κτυπούνται με τον ίδιο τρόπο που μια κινούμενη βάρκα δημιουργεί αφύπνιση. Τα σωματίδια του δακτυλίου που πλησιάζουν τον Κρόνο κινούνται ταχύτερα από το φεγγάρι ενώ τα μακρύτερα από τον Κρόνο κινούνται πιο αργά από το φεγγάρι και η αλληλεπίδραση είναι βαρυτική και προκαλεί αφύπνιση τόσο πίσω όσο και μπροστά από το φεγγάρι καθώς περιστρέφεται. “Είναι σαν το νερό κινείται σε δύο διαφορετικές κατευθύνσεις γύρω από το φεγγάρι”, δήλωσε η Linda Spilker, επιστήμονας έργου για την αποστολή Cassini. (Αλλά ενώ μοιάζουν με προπέλες, δεν περιστρέφονται.)
Οι επιστήμονες είχαν μερικές από τις μεγαλύτερες αποκαλύψεις σχετικά με το δαχτυλίδι του Cassini, αφού ολοκλήρωσε την τετραετή κύρια αποστολή του, όταν το διαστημόπλοιο ήταν στον Κρόνο για ένα κοινό ουράνιο γεγονός. Στις 11 Αυγούστου 2009, η Cassini έγινε το μοναδικό διαστημόπλοιο που έδινε ποτέ στους επιστήμονες μια προσεγμένη εικόνα των δακτυλίων του Κρόνου κατά τη διάρκεια της ισημερίας του πλανήτη.
Ένας πλανήτης στην άκρη
Όπως η Γη, ο άξονας περιστροφής του Κρόνου είναι κεκλιμένος. Για μισό χρόνο Κρόνου, ο δακτυλιοειδής πλανήτης φαίνεται να κλίνει προς τον ήλιο, ο οποίος στη συνέχεια φωτίζει την κορυφή των δαχτυλιδιών. Για το άλλο μισό του έτους, ο Κρόνος φαίνεται να κλίνει πίσω, και ο ήλιος φωτίζει νότιο πόλο του Κρόνου και το κάτω μέρος των δαχτυλιδιών. Ωστόσο, για δύο σύντομες περιόδους σε κάθε τροχιά του Κρόνου σχετικά με τον ήλιο, η άκρη του δακτυλίου δεν δείχνει κάτω ή πάνω από τον ήλιο, αλλά κατευθείαν σε αυτό. Αυτό το γεγονός, που ονομάζεται ισημερία, δίνει στο βόρειο και το νότιο ημισφαίριο του Κρόνου ίσες ποσότητες ηλιακού φωτός για ένα σύντομο χρονικό διάστημα. Ο Κρόνος όμως διαρκεί περίπου 30 χρόνια γη για να τροχιάσει τον ήλιο, οπότε η ισημερία του συμβαίνει μόνο μια φορά κάθε 15 χρόνια.
Με τον ίδιο τρόπο που ένα δέντρο στο ηλιοβασίλεμα μπορεί να έχει μια σκιά πολλές φορές μεγαλύτερο από το πραγματικό ύψος του δέντρου, η ισημερία του Κρόνου παράγει σκιές που μεγεθύνουν χαρακτηριστικά δαχτυλιδιών που είναι πολύ λεπτές για να παρατηρήσουν. “Θέλαμε να δούμε αν τα δαχτυλίδια είχαν στρεβλωθεί”, δήλωσε ο Spilker. «Δεν είναι.» Αλλά οι παρατηρήσεις του Cassini έδειξαν ότι, στα μέρη, τα δαχτυλίδια του Κρόνου είναι πολύ λιγότερο ομαλά από ό, τι σκέφτηκαν οι επιστήμονες.
Αμέτρητα παγωμένα σμήνη στα δαχτυλίδια ρίχνουν μεγάλες σκιές στους δακτυλίους. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι θα μετρήσουν τα χαρακτηριστικά στα πόδια (ή τα μέτρα), αλλά διαπίστωσαν ότι τα μεγαλύτερα χαρακτηριστικά σκίασης ήταν χιλιόμετρα πάνω από τα περιβάλλουσα σωματίδια του δακτυλίου. Ορισμένες από τις συστάδες και τα χτυπήματα ήταν τόσο ψηλά όσο τα Βραχώδη Όρη.
Κατά τη διάρκεια της ισημερίας, η Cassini παρακολούθησε επίσης τη θερμοκρασία των δακτυλίων με υπέρυθρο φασματόμετρο, επειδή η θερμοκρασία βοηθά τους επιστήμονες να κατανοήσουν τη σύνθεση, το μέγεθος, το σχήμα και άλλα χαρακτηριστικά των σωματιδίων του δακτυλίου. Επειδή το ηλιακό φως έπληξε τα δαχτυλίδια στην άκρη τους και όχι στο ευρύ τους πρόσωπο, οι θερμοκρασίες στους δακτυλίους έπεσαν χαμηλότερα από ό, τι κάποιος είχε καταγράψει εκεί πριν. Ο Cassini είδε τον δακτύλιο Α, για παράδειγμα, να κρυώσει σε μείον 382 βαθμούς Φαρενάιτ (μείον 230 βαθμούς Κελσίου).
Επιπλέον, ο Cassini χρησιμοποίησε την ισημερία για να παρατηρήσει κάποια γνωστά φαινόμενα που δεν είναι καλά κατανοητά. Ένα από αυτά τα χαρακτηριστικά είναι οι “ακτίνες”. Πρώτη είδηση από το διαστημόπλοιο Voyager στη δεκαετία του ’80, οι ακτίνες λέγονται έτσι επειδή είναι δακτυλιοειδείς ή σφηνοειδείς ακτινικά χαρακτηριστικά στα δαχτυλίδια του Κρόνου που περιστρέφονται μαζί με τους δακτυλίους που θυμίζουν τις ακτίνες σε έναν τροχό.
Οι ακτίνες πιστεύεται ότι είναι κατασκευασμένες από μικροσκοπικά σωματίδια πάγου που ανυψώνονται πάνω από την επιφάνεια των δακτυλίων με ηλεκτροστατικό φορτίο, με τον τρόπο που ένα στατικό φορτισμένο μπαλόνι που συγκρατείται πάνω από το κεφάλι ενός ατόμου θα ανυψώσει τις τρίχες τους, αλλά σε εκπληκτική κλίμακα. Τα ακουστικά μπορεί να είναι περισσότερο από 10.000 μίλια (16.000 χιλιόμετρα), μεγαλύτερα από τη διάμετρο της Γης. Αλλά παρά το μέγεθος τους, οι ακτίνες μπορούν να έρθουν και να πάνε αρκετά γρήγορα. Μπορούν να σχηματίσουν τον χρόνο που σας χρειάζεται για να φάτε το πρωινό και στη συνέχεια να εξαφανιστούν πριν καθίσετε για μεσημεριανό γεύμα.
Οι ακτίνες ήταν αόρατες από το 1998 έως το 2005, το έτος μετά την είσοδο της Cassini στην τροχιά του Κρόνου, η οποία εξέπληξε τους επιστήμονες. Και το 2008 οι ακτίνες εμφανίστηκαν ξανά πλήρως, και η Cassini κατέλαβε εικόνες, μερικές από τις οποίες είχαν βυθιστεί μαζί σε ένα βίντεο.
Οι κουδουνίστρες, οι έλικες, τα φεγγάρια, οι δακτύλιοι που σχηματίζουν φεγγάρια και φεγγάρια που δημιουργούν δαχτυλίδια – μπορεί κανείς να μαντέψει πως ο Γαλιλαίος θα αντέδρασε αν ήταν σε θέση να δει τους αινιγματικούς δακτυλίους του Κρόνου όπως ο Κασίνι και όλος ο κόσμος μπορεί τώρα να τους δει.
πηγή: nasa.gov