Saturnovi prstenovi 'zvone' poput zvona

Ova Cassinijeva slika otkriva sjevernu hemisferu Saturna dok se približava svom ljetnom solsticiju.

Ova Cassinijeva slika otkriva sjevernu hemisferu Saturna dok se približava svom ljetnom solsticiju. (Slika zasluga: NASA/JPL-Caltech/Svemirski institut)





Saturnovi prstenovi zvone poput zvona, što istraživačima omogućuje istraživanje dublje u srcu planeta.

Gravitacijske sile potiskuju seizmičke valove iz Saturnove unutrašnjosti u njegovu prstenasti sustav , gdje je NASA -ina misija Cassini uspjela otkriti minutu potresa. Prema novoj studiji, veliki dio unutrašnjosti planeta slojevitiji je nego što se ranije očekivalo.

Planeti skrivaju svoje unutarnje procese iza teško prodornih slojeva. Dok stjenovita tijela poput Zemlje i Mjeseca mogu ispitati svoje slojeve proučavanjem seizmičkih valova nastalih potresima, plinski divovi nemaju čvrstu površinu za mjerenje takvih valova. Umjesto toga, istraživači se moraju koristiti drugim metodama, poput proučavanja magnetskog polja planeta.



Povezano: Nevjerojatne fotografije Saturna iz NASA -inog Cassini orbita

Dinamička interakcija između Saturna

Dinamična interakcija između najvećeg Saturnovog mjeseca, Titana, i njegovih prstenova zabilježena je na ovom prikazu s NASA -ine svemirske letjelice Cassini snimljene 20. rujna 2009. i objavljene 23. prosinca 2013. Na svakom mjestu unutar Saturnovih prstenova čestice kruže s određenim razdobljem , ili ritam. Ova je slika usredotočena na dva odvojena i obližnja mjesta u prstenovima gdje su ti ritmovi sinkronizirani s različitim aspektima 16-dnevne orbite Titana, stvarajući potpisne efekte koji upućuju iz daljine prema Titanu.(Slika zasluga: NASA/JPL-Caltech/Svemirski institut)



Nedugo nakon što je NASA -ina misija Cassini stigla na Saturn 2004. godine, istraživači su shvatili da prstenovi planeta čudno osciliraju. Umjesto pojedinačnih valova, koji su predviđeni postojećom teorijom, letjelica je otkrila nakupine malih valova koji se mogu objasniti prisutnošću gravitacijskih valova u najdubljem dijelu unutrašnjosti planeta.

'Ono što je zaista posebno u vezi [gravitacijskih valova] je to što njihovo samo postojanje zahtijeva da barem dio te duboke unutrašnjosti bude relativno miran i stabilan, a ne konvektivan', rekao je Christopher Mankovich, istraživač s Kalifornijskog tehnološkog instituta za guesswhozoo.com u e -poruci.

Prije nego što su se pojavila ova nova istraživanja, osnovno razumijevanje divovskih planeta našeg Sunčevog sustava sugeriralo je da su njihovi interijeri s vrućom tekućinom potiskivali toplinu prema van, slično kao lava lampa. Ali prisutnost teških sastojaka poput kamena i vodenog leda ispod upaljača vodika i helija može spriječiti kretanje tekućine i generirati gravitacijske valove. U slučaju Saturna ti valovi mogu uzrokovati da planet zazvoni poput zvona.



'Otkrivanje valova unutarnje gravitacije u Saturnu putem seizmologije prstena sada je jedan od oskudnih čvrstih dokaza da je značajan dio Saturnove unutrašnjosti stabilno raslojen, a ne konvektivan', rekao je Mankovich.

Zvoni poput zvona

Na stjenovitim planetima poput Zemlje smetnje ispod površine planeta mogu se kretati kao val, putujući unutrašnjošću planeta i njegovom površinom. Zbog toga se veliki potresi mogu osjetiti stotinama kilometara od epicentra a snažan potres . Na kraju, smetnje drugih putujućih valova mogu stvoriti uzorak stojećih valova koji obuhvaća cijeli planet.

'Ovo znači da cijeli planet zvoni poput zvona', rekao je Mankovich.

Poput zvona, karakteristike ovog vala diktiraju veličina, oblik i sastav planeta. Oni otkrivaju uvide u velike strukture ispod površine, uključujući one kojima se inače ne može pristupiti.

Isti proces događa se i na Saturnu, gdje prekrasan prstenasti sustav sastavljen od sitnih komadića stijene i leda okružuje planet. Većinu vremena njihova je orbita mirna i uređena, s povremenim sudarima. Znanstvenici su desetljećima znali da na čestice prstena može utjecati gravitacijsko povlačenje 82 mjeseca planeta. Dok je seizmologija prstena bila predložen početkom 1990 -ih , ideja je mogla biti izvedena tek kada je svemirska letjelica provela vrijeme kružeći oko planeta.

Cassini je otkrio da su Saturnovi prstenovi također bili podvrgnuti podrhtavanju planetovog oscilirajućeg gravitacijskog polja. Svemirska letjelica karakterizira više od 20 valova u Saturnovom prstenastom sustavu uzrokovanih srcem planete. Interakcije se događaju samo na posebnim mjestima u prstenovima, ali rezultati mogu biti 'dramatični', prema Mankovichu. Učinak je mali, s valovima samo jedan kilometar od vrha do vrha, a prstenovi se protežu na gotovo 180 000 milja (300 000 km).

'Ovi su valovi doista očiti samo u vrlo finim razmjerima', rekao je Mankovich. 'Cassini je omogućio proučavanje ovih valova do izuzetnih detalja tako što je putovao do Saturna kako bi pomno i osobno proučio sustav.'

Razumijevanje što se događa duboko u Saturnovom srcu je vrlo stalan proces. Prema Mankovichu, seizmologija prstena favorizira debelo stabilno područje koje čini otprilike četvrtinu radijusa planeta. To je donekle u suprotnosti s razumijevanjem prikupljenim iz magnetskog polja planeta, koje favorizira usko, stabilno područje samo 5 do 10% unutrašnjosti planeta.

Mankovich kaže da je prerano reći što rezultati impliciraju o unutrašnjosti planeta, ali da je jedna mogućnost da se proces koji generira magnetsko polje planete još više razlikuje od njegovog kolege plinskog diva Jupitera nego što se ranije predviđalo.

'Sljedećih će nekoliko godina biti fascinantno jer se razrađuju sve implikacije Cassinijevih podataka s više instrumenata', rekao je Mankovich. No, daleko od toga da je sukob bio zaprepašten, Mankovich je djelovao uzbuđeno.

'To je dokaz moći misije svemirske letjelice poput Cassinija da imamo toliko raznolike podatke da se čini da različiti njezini dijelovi govore različite stvari - odražava jaz u našem razumijevanju i predstavlja priliku za otkrivanje. Znanstvena sinergija u svom najboljem izdanju ', dodao je.

Pratite Nolu dalje Facebook i na Twitteru na adresi @NolaTRedd . Prati nas na Twitteru @Spacedotcom i dalje Facebook .

PONUDA: Uštedite 45% na 'Sve o prostoru' 'Kako to radi' i 'Sve o povijesti'!

Na ograničeno vrijeme možete uzeti digitalnu pretplatu na bilo koji od naši najprodavaniji znanstveni časopisi za samo 2,38 USD mjesečno ili 45% popusta na standardnu ​​cijenu za prva tri mjeseca. Pogledajte ponudu