Cassini-bild av Saturnus ringar förbättrad i falska färger. Bildkredit: NASA / JPL / SSI. Klicka för att förstora.
Rymdskeppet Cassini har fått den mest detaljerade blicken någonsin på Saturnus ringar, inklusive B-ringen, som har undvikit tidigare robotutforskare. Strukturen verkar anmärkningsvärt annorlunda än dess två grannar, ringarna A och C.
Ursprunget till Saturnus ringar är ett mysterium. Ringarna är en enorm, komplex struktur. Från kant till kant skulle ringsystemet inte ens passa i avståndet mellan Jorden och månen. De sju huvudringarna är märkta i den ordning de upptäcktes. Från planeten och utåt är de D, C, B, A, F, G och E.
Under ett nyligen genomfört radioexperiment kartlade Cassini denna struktur med klarhet som aldrig tidigare var tillgänglig. Detta är den första av många sådana observationer som Cassini kommer att göra under sommaren.
”Strukturen för dessa anmärkningsvärda ringar är en syn att se. Alla ringfunktioner verkar vara befolkade av ett brett spektrum av partikelstorlekar som sträcker sig till många meter i diameter i den övre änden, ”säger Dr Essam Marouf, Cassini-gruppmedlem och professor i elektroteknik, San Jose State University, San Jose, Kalif.
Marouf sade att i den nedre änden verkar partiklar med ungefär 5 centimeter (ungefär 2 tum) i diameter eller mindre vara knappa i ring B och inre ring A. I ringar C och yttre ring A, partiklar på mindre än cirka 5 centimeter ( 2 tum) i diameter verkar vara rikligt.
Cassini fann att de inre och yttre delarna av ring B innehåller ringar som är hundratals kilometer breda (hundratals mil) och varierar mycket i mängden material de innehåller. En tjock, 5 000 kilometer bred källa (3,100 mil) innehåller flera band med ringmaterial som är nästan fyra gånger så tätt som ring A och nästan 20 gånger så tätt som ring C.
Den dramatiskt varierande strukturen hos ring B står i skarp kontrast till den relativt plana strukturen i ring A eller den mjuka, vågiga strukturen hos ring C, där många täta, smala och vasskantiga ringlets genomsyrar sin yttre del.
Cassini upptäckte också mer än 40 vågiga funktioner som kallas ”densitetsvågor” i ring A, många nära dess yttre region, nära månarna som kretsar precis utanför ringen. Densitetsvågobservationerna kommer att berätta mer om ringytans massdensitet, dess vertikala tjocklek och andra fysiska egenskaper.
"En fantastisk mängd vågor, orsakad av gravitationella interaktioner med närliggande månar, har avslöjats i hela A," sade Marouf. "Vi ser också en stor täthetsvåg i den täta ringen B. Några av dessa vågor har setts i Voyager och andra Cassini-observationer, men inte i detta stora antal och inte med denna exceptionella tydlighet."
Cassini genomförde den första radiookultationsobservationen av Saturnus ringar, atmosfär och jonosfär den 3 maj 2005. En ockultation innebär att om du tittar på Cassini från jorden, skulle Cassini verka ockult eller gömd bakom ringarna. Under en radiookultation skickar Cassini en radiosignal från rymdskeppet genom ringarna till Jorden. Forskare ser sedan hur radiosignalens styrka påverkas när signalen passerar genom ringmaterial. Ju tätare en ring är, desto svagare mottas signalen. Experimentet hjälper forskare att kartlägga fördelningen av mängden ringmaterial och bestämma ringpartikelstorlekarna.
Ockultationen var den första någonsin som använde tre radiosignaler med olika frekvenser (kallad Ka, X och S) som överförts samtidigt från ett rymdskepp till jordmottagande stationer i NASA: s Deep Space Network. Ringpartiklar av olika storlekar påverkar varje frekvens på olika sätt.
Cassini-turnén var speciellt utformad för att optimera geometri för det första radiookultationsexperimentet och sju andra ockultationer planerade från maj till september 2005. Dessa observationer är kärnan i Cassinis grundläggande vetenskapliga mål att karakterisera och förstå Saturnus och dess ringsystem. Under sin livstid kommer Cassini att erhålla 20 radio okkultationer och 80 stellar okkultationer, vilket ger mycket mer detaljerad kunskap om ringstrukturerna.
För bilder och information om Cassini-uppdraget besök http://saturn.jpl.nasa.gov och http://www.nasa.gov/cassini.
Cassini-Huygens-uppdraget är ett samarbetsprojekt från NASA, Europeiska rymdorganisationen och den italienska rymdbyrån. Jet Propulsion Laboratory, en avdelning vid California Institute of Technology i Pasadena, hanterar Cassini-Huygens uppdrag för NASA: s Science Mission Directorate, Washington, D. C. Cassini-banan designades, utvecklades och monterades vid JPL.
Originalkälla: NASA / JPL News Release
