Красивый внешний вид Сатурна и его колец всегда восхищал людей. Кольца состоят из бесчисленного количества частиц льда, вращающихся над экватором Сатурна. Однако их подробное происхождение и природа остаются неизвестными.
Космические и наземные телескопы решили эту загадку с помощью множества наблюдений на разных длинах волн и разными методами. Международная миссия Кассини под руководством НАСА наблюдала Сатурн и его кольца более 10 лет и выпустила огромное количество красивых изображений.Subaru Просмотры Сатурн
Телескоп Субару также наблюдал Сатурн несколько раз на протяжении многих лет. Доктор Хидэаки Фудзивара, специалист по общественной информации / ученый Subaru, проанализировал данные, полученные в январе 2008 года с помощью охлаждаемой средней инфракрасной камеры и спектрометра (COMICS) на телескопе, чтобы получить красивое изображение Сатурна для целей общественной информации.
Во время анализа он заметил, что внешний вид колец Сатурна в средней инфракрасной части спектра полностью отличался от того, что можно увидеть в видимом свете.Основные кольца Сатурна состоят из колец C, B и A, каждое из которых имеет различную популяцию частиц. Подразделение Кассини разделяет кольца B и A. На изображении 2008 года видно, что группа Кассини и кольцо C ярче в среднем инфракрасном диапазоне, чем кажется, что кольца B и A. Этот контраст яркости противоположен тому, как они выглядят в видимом свете, где кольца B и A всегда ярче, чем кольца Кассини и кольцо C.«Тепловое излучение» кольцевых частиц наблюдается в средней инфракрасной области, где более теплые частицы ярче. Команда измерила температуру колец по изображениям, которые показали, что отдел Кассини и кольцо C теплее, чем кольца B и A. Команда пришла к выводу, что это произошло из-за того, что частицы в отделении Кассини и кольце С легче нагреваются солнечным светом из-за их более редкой популяции и более темных поверхностей.
С другой стороны, в видимом свете наблюдатели видят солнечный свет, отражаемый кольцевыми частицами. Следовательно, кольца B и A с их плотным скоплением частиц всегда кажутся яркими в видимом диапазоне длин волн, в то время как деление Кассини и кольцо C кажутся тусклыми. Разница в процессе излучения объясняет обратную яркость колец Сатурна в среднем инфракрасном и видимом свете.Изменение углов меняет яркость
Оказывается, дивизия Кассини и кольцо C не всегда ярче, чем кольца B и A, даже в среднем инфракрасном диапазоне. Команда исследовала изображения колец Сатурна, сделанные в апреле 2005 года с помощью COMICS, и обнаружила, что отдел Кассини и кольцо C были слабее, чем кольца B и A в то время, что является таким же контрастом с тем, что было видно в видимом свете.
Команда пришла к выводу, что «инверсия» яркости колец Сатурна между 2005 и 2008 годами была вызвана сезонным изменением угла раскрытия колец по отношению к Солнцу и Земле. Поскольку ось вращения Сатурна наклонена по сравнению с плоскостью его орбиты вокруг Солнца, угол раскрытия кольца к Солнцу изменяется в течение 15-летнего цикла. Это приводит к сезонным колебаниям солнечного нагрева кольцевых частиц.
Изменение угла раскрытия, наблюдаемого с Земли, влияет на кажущийся фактор заполнения колец частицами. Эти два изменения — температура и наблюдаемый фактор заполнения частиц — привели к изменению внешнего вида колец Сатурна в среднем инфракрасном диапазоне.
Данные, полученные с помощью телескопа Subaru, показали, что Отделение Кассини и кольцо С ??иногда ярки в среднем инфракрасном диапазоне, хотя они всегда тусклые в видимом свете. «Я так счастлив, что информационная деятельность телескопа Subaru, за который я отвечаю, привела к этому научному открытию», — сказал доктор Фудзивара. «Мы собираемся снова наблюдать Сатурн в мае 2017 года и надеемся исследовать природу колец Сатурна дальше, используя преимущества наблюдений с помощью космических миссий и наземных телескопов».