الجسيمات الجليدية هي اللاعبين الرئيسيين في البانوراما المتغيرة باستمرار في زحل ، وفقًا لدراسة جديدة بقيادة جامعة كولورادو في أستاذ بولدر باستخدام أداة على المركبة الفضائية كاسيني-هيغنز الآن في الكوكب الحلق.
قال لاري إسبوزيتو من مختبر فيزياء الغلاف الجوي والفضاء إن البيانات المأخوذة من مطياف التصوير بالأشعة فوق البنفسجية ، أو UVIS ، تشير إلى أن الكثير من نظام زحل مليء بالثلج ، وكذلك الذرات المشتقة من الماء. Esposito هو الباحث الرئيسي لأداة UVIS التي تبلغ قيمتها 12.5 مليون دولار والتي تركب على متن المركبة.
وقال اسبوزيتو إن ذرات الهيدروجين والأكسجين تتوزع على نطاق واسع في النظام الكوكبي ، الذي يمتد على بعد ملايين الأميال من زحل. وقال إن باحثي كاسيني يشهدون تقلبات كبيرة في كمية الأكسجين في نظام زحل.
قال إسبوزيتو: "التفسير المحتمل لتقلب الأكسجين هو أن الأقمار الجليدية الصغيرة غير المرئية تصطدم بحلقة زحل E". "ربما تكون الاصطدامات قد أنتجت حبيبات صغيرة من الجليد ، والتي أنتجت ذرات الأكسجين عند اصطدامها بجسيمات نشطة مشحونة في الغلاف المغناطيسي لكوكب زحل. UVIS قادرة على تحديد هذه الذرات المتوهجة ".
تظهر ورقة حول الموضوع من تأليف إسبوزيتو وزملائه في عدد 16 ديسمبر من مجلة Science Express ، النسخة الإلكترونية من مجلة Science. كما ستقدم إسبوزيتو عرضًا عن النتائج الجديدة لمهمة كاسيني-هيغينز في اجتماع الخريف للاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي ، الذي يعقد هذا الأسبوع حتى يوم الجمعة في سان فرانسيسكو.
وقال اسبوزيتو إن جسيمات زحل ربما تكونت في الأصل من الجليد النقي. لكنهم تعرضوا منذ ذلك الحين لقصف مستمر من قبل النيازك ، مما تسبب في تلوث الجليد وتسبب في قتامة الحلقات.
وقال إنه بمرور الوقت ، من المحتمل أن يكون القصف النيزكي المستمر قد نشر المادة القذرة الناتجة عن التصادمات على نطاق واسع بين جسيمات الحلقة. ولكن بدلاً من الحلقات الداكنة المنتظمة ، تسجل أداة الأشعة فوق البنفسجية "الاختلافات الشعاعية" التي تظهر أشرطة أكثر سطوعًا وغامقًا في الحلقات الفردية.
وقال: "تشير الدلائل إلى أنه في العشرة ملايين إلى المائة مليون سنة الماضية ، ربما تمت إضافة مواد جديدة إلى نظام الحلقات". اقترح فريق البحث أن "أحداث التجديد" هذه ناتجة عن تجزؤ أقمار صغيرة ، يبلغ قطر كل منها حوالي 20 كيلومترًا (12 ميلًا).
وقال: "إن الأجزاء الداخلية للقمر الصغيرة ، والتي كانت محمية من التلوث بسبب التصادمات المستمرة مع بعضها البعض ، هي مصدر جليد الماء النقي". "يدعم كل من تقلبات الأكسجين والاختلاف الطيفي في حلقات زحل نموذجًا لتاريخ الحلقة حيث يتم تدمير الأقمار الصغيرة باستمرار لإنتاج حلقات جديدة."
وقال إسبوزيتو إن حبيبات الجليد التي يطلقها التصادم المستمر للقمر الصناعي تغمرها حزام إشعاع زحل ، وتحرر ذرات الأكسجين التي يشاهدها الأشعة فوق البنفسجية في الأشعة فوق البنفسجية لأنها تعكس ضوء الشمس في السحابة الهائلة المحيطة بزحل.
ومن بين المؤلفين الآخرين في ورقة Science Express جوشوا كولويل من LASP وكريستوفر لارسن ووليام ماكلينتوك وإيان ستيوارت. وشارك باحثون من جامعة جنوب كاليفورنيا ، ومختبر الدفع النفاث التابع لناسا ، وجامعة أريزونا المركزية ، ومعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ومعهد ماكس بلانك وجامعة شتوتغارت في ألمانيا ، في تأليف الورقة.
وقال إسبوزيتو إن مركبة الفضاء كاسيني-هيجنز التي انطلقت في عام 1997 حققت مدار زحل في 30 يونيو. وخلال جولة المركبة الفضائية التي تستغرق أربع سنوات في نظام زحل ، سيستمر فريق UVIS في تتبع التفاعلات الديناميكية لحلقات وأقمار وأحزمة الإشعاع الخاصة بالكوكب.
إن مهمة كاسيني هيغنز هي مشروع تعاوني لوكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الإيطالية. يدير مختبر الدفع النفاث ، وهو قسم من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في باسادينا ، كاليفورنيا ، مهمة كاسيني-هيغنز لمديرية مهمة العلوم التابعة لناسا في واشنطن العاصمة.
المصدر الأصلي: UCB News Release
