Spektrum som indikerar atmosfär över ringar. Bildkredit: NASA / JPL / SSI / SWRI / UCL Klicka för förstoring
Data från NASA / ESA / ASI Cassini-rymdskeppet indikerar att Saturns majestätiska ringsystem har sin egen atmosfär - separat från planeten själv.
Under dess nära flygning av ringsystemet har instrument på Cassini kunnat fastställa att miljön runt ringarna är som en atmosfär, huvudsakligen sammansatt av molekylärt syre.
Denna atmosfär liknar mycket Jupiters månar Europa och Ganymede.
Fyndet gjordes av två instrument på Cassini, som båda har europeiskt engagemang: Ion och Neutral Mass Spectrometer (INMS) har medutredare från USA och Tyskland, och Cassini Plasma Spectrometer (CAPS) har medutredare från USA , Finland, Ungern, Frankrike, Norge och Storbritannien.
Saturnus ringar består till stor del av vattenis blandad med mindre mängder damm och steniga ämnen. De är utomordentligt tunna: även om de är 250 000 kilometer eller mer i diameter är de inte mer än 1,5 kilometer tjocka.
Trots deras imponerande utseende finns det mycket lite material i ringarna - om ringarna komprimeras till en enda kropp skulle det inte vara mer än 100 kilometer över.
Ringarnas ursprung är okänt. Forskare trodde en gång att ringarna bildades samtidigt som planeterna och samlades ut från virvlande moln av interstellär gas för 4000 miljoner år sedan. Ringarna verkar emellertid vara unga, kanske bara hundratals miljoner år gamla.
En annan teori antyder att en komet flög för nära Saturnus och bröts upp av tidvattenkrafter. Möjligen slogs en av Saturnus månar av en asteroid som krossade den i bitar som nu bildar ringarna.
Även om Saturnus kan ha haft ringar sedan det bildades är ringsystemet inte stabilt och måste regenereras av pågående processer, troligen uppbrytningen av större satelliter.
Vattenmolekyler drivs först från ringpartiklarna med ultraviolett ljus i solen. De delas sedan upp i väte och molekylärt och atomärt syre genom fotodisokation. Vetgaset går förlorat i rymden, atomsyret och eventuellt återstående vatten fryses tillbaka i ringmaterialet på grund av de låga temperaturerna, och detta lämnar en koncentration av syremolekyler.
Dr Andrew Coates, medutredare för CAPS, från Mullard Space Science Laboratory (MSSL) vid University College London, sade: ”När vatten kommer från ringarna delas det av solljus; det resulterande väte och atomära syre förloras sedan, vilket lämnar molekylärt syre.
"INMS ser den neutrala syrgas, CAPS ser molekylära syrejoner och en" elektronvy? av ringarna. Dessa representerar de joniserade produkterna av det syret och några ytterligare elektroner som drivs av ringarna av solljus. "
Dr Coates sade att ringatmosfären förmodligen hölls i kontroll av gravitationskrafter och en balans mellan förlust av material från ringsystemet och en återförsörjning av material från ringpartiklarna.
Förra månaden firade Cassini-Huygens uppdragsforskare rymdskeppets första år i omloppsbana runt Saturnus. Cassini utförde sin Saturn Orbit Insertion (SOI) den 1 juli 2004 efter sin sexåriga resa till den ringade planeten, som reser över tre tusen miljoner kilometer.
Cassini-Huygens uppdrag är ett samarbetsprojekt av NASA, ESA och ASI, den italienska rymdbyrån.
Ursprungskälla: ESA Science
