Sonda Cassini odkrývá záhady Saturnových prstenců

Hlavní důraz při výzkumu Saturna pomocí sondy Cassini je kladen na studium měsíců planety (v první řadě záhadného měsíce Titan) a dále na výzkum unikátní soustavy prstenců kolem planety. První výsledky pozorování představily astronomům mnohem složitější obraz jejich vnitřní struktury, než se dříve očekávalo. Ukázalo se například, že struktura prstence B se podstatně odlišuje od stavby sousedních prstenců A a C.

Soustava prstenců, obklopující planetu Saturn, je mimořádná nejen pokud se týká jejich rozměrů - nevešly by se v žádném případě do prostoru mezi Zemí a Měsícem - ale jsou mimořádné i co do složitosti jejich stavby. Už během dřívějších pozemních výzkumů bylo zjištěno, že se skládají z několika hlavních prstenů, které byly označeny v pořadí od planety písmeny D, C, B, A, F, G a E. Původ Saturnových prstenců je stále ještě zahalen rouškou tajemství.

V průběhu posledního experimentu, využívajícího rádiové signály, vysílané ze sondy Cassini (a který se uskutečnil 3. 5. 2005), se vědcům podařilo získat na současnou dobu nejúplnější informace o struktuře prstenců. Tento experiment je první ze série 7 podobných plánovaných výzkumů, které by měly být realizovány do září letošního roku. K výzkumu se používá metoda "zákrytu", při níž se sonda Cassini nachází za prstenci (při pohledu ze Země). V tom okamžiku sonda vysílá rádiové signály, které procházejí prstenci a na Zemi jsou pak přijímány pomocí radioteleskopů. Jak se sonda pohybuje po oběžné dráze kolem Saturna, rádiový signál "prosvětluje" postupně jednotlivé části prstenců. Signál je "deformován" v závislosti na hustotě prostředí, kterým na své cestě prochází. Aby bylo možné rozlišit velikosti částic v prstencích, sonda vysílá rádiové signály ve třech pásmech Ka, X a S (vlnová délka 0,94, 3,6 a 13 cm). Na obrázcích v tzv. falešných barvách představují různé odstíny barev částice o různých velikostech. Zelená a modrá barva představují přítomnost částic menších než 5 cm, respektive 1 cm.

"Struktura těchto neobyčejných prstenců je mimořádně překvapující," říká Essam Marouf z univerzity v San José (Kalifornie, USA), který se rovněž podílí na tomto experimentu. "Veškeré struktury, které vytvářejí soustavu prstenců, obsahují částice nejrůznějších velikostí až do několika metrů."

Pokud se týká nejmenších částic, ve vnitřní části prstence B a ve vnitřní části prstence A se nacházejí částice menší než 5 cm jen velmi zřídka, zatímco ve vnější části prstence A a v prstenci C jsou přítomny v hojném počtu.

Sonda Cassini také zjistila, že vnitřní i vnější část prstence B se skládá z velkého počtu poměrně úzkých prstenů o šířce několika stovek km, které se navzájem velmi odlišují co do jejich složení. Bílý pás prstence B je tvořen několika jednotlivými prstenci, jejichž hustota 4krát převyšuje hustotu částic v prstenci A a 20krát hustotu v prstenci C. Velice složitá struktura prstence B nápadně kontrastuje s jednoduchou stavbou prstence A na jedné straně a s půvabnou "vlnitostí" prstence C, jehož vnější část je protkána velkým množstvím hustých, úzkých a ostře ohraničených prstýnků.

"V prstenci A byly objeveny obdivuhodně krásné kaskády vln, které vznikají vzájemnou gravitační interakcí s blízkými měsíci," objasňuje Essam Marouf. "Pozorovali jsme také rozsáhlé hustotní vlny v prstenci B. Některé z těchto vln zaregistrovala již sonda Voyager a také sonda Cassini při prvních pozorováních prstenců, avšak nikdy předtím nebyly pozorovány s tak mimořádnou ostrostí."

V prstenci A se podařilo objevit více než 40 struktur "vlnění", identifikovaných vědci jako "hustotní vlny". Velká část z nich se nachází ve vnějších oblastech prstenů, v bezprostřední blízkosti drah nejbližších měsíců. Pozorování hustotních vln v prstencích pod různými úhly umožní získat představu nejen o velikostech částic v prstencích a průměrné hustotě těchto částic, ale i o tloušťce a dalších fyzikálních parametrech.

Zdroj: spacenews.ru a saturn.jpl.nasa
Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí