Hó ágyúk megszórják a Szaturnusz hold Enceladus

Hogyan jéggeiszterek táplálják az E-gyűrűt és hogyan biztosítják a könnyű havazást?

Világos, jeges anyagból készült vékony szalagok több ezer mérföldnyire nyúlnak az Enceladus déli pólusán lévõ jéggejzírektõl a Szaturnusz E gyűrûjéhez. Ezt a látható megvilágítást a Cassini űrhajó széles látószögű kamerájával, 2, 1 millió kilométer távolságra szerezték be. © NASA / JPL / Űrtudományi Intézet
felolvasta

A Saturn hold Enceladuson a déli pólus régió jéggeizerjei részecskéket robbantanak fel az űrbe. A folyamat során a gyors részecskék elmenekülnek a mágnes vonzerejéből, a Saturn E-gyűrűjébe kerülnek, és nagyrészt Enceladus gyűjtik őket. A lassabb jégrészecskék viszont enyhe havazást biztosítanak a gejzírek területén. A kutatók ezt a Cassini űrhajó fedélzetén található pordetektorral fedezték fel. Új tanulmányukban, amelyről az Icarus folyóiratban számoltak be, összehasonlították a modellszámításokat az űrhajó méréseivel.

Az Enceladus mikroszkópos jégrészecskékből és vízgőzből szökőkútot dob ​​ki, amelyek táplálják a diffúz külső gyűrűt a Saturn körül. A gyűrűről fentről lefelé történő áthaladás lehetővé tette annak vastagságának és szerkezetének mérését. A legfontosabb eszköz a Heidelberg Max Planck Nukleáris Fizikai Intézet CDA porérzékelője volt.

"Az adatok váratlan részleteket tartalmaztak arról, hogy a gyűrű hogyan van ellátva az anyaggal" - magyarázza Sascha Kempf. "A modellszámításokkal és szimulációinkkal képesek voltunk származtatni az egyes jéggeizerök részecskekibocsátását."

Az Enceladus jégrészecskéket gyűjt

A kutatók szerint mind a jéggeizer gyártási sebessége, mind a jégrészecskék dinamikus tulajdonságai jelentősen eltérnek. A kibocsátott részecskék többségét az Enceladus összegyűjti a Saturn körül következő két keringés során, míg a maradék részecskék valószínűleg a gyűrűben maradnak 50–400 évig.

Az E-gyűrűn megközelítőleg függőleges áthaladások során a tudósok első pillantásra felismerték a várhatóan sima haranggörbét a részecskék eloszlására úgy, hogy a maximális legyen a közepén, és fel-le elvékonyodjanak. Az eloszlás váratlan tüskéit, különösen Enceladus közelében, a közelebbi vizsgálat során nem statisztikai ingadozásoknak, hanem valódi tényezőnek találták: ezek tükrözik az egyes jéggejzírek részecskekibocsátását. Az egyes gejzírek aktivitását a gyűrű függőleges szerkezete ábrázolja. A tippek ereje azt mutatja, hogy egyes gejzírek többet bocsátanak ki, mint mások; Ennek eredményeként elutasításaik még nagy távolságból is elárultak. kijelző

"Hóesés" az Enceladus felszínén

A részecskék trajektóriáinak a tudósok által végzett számításai azt mutatták, hogy a nagyobb, 0, 7 mikronnál nagyobb átmérőjű részecskék - milliméter ezredmillió - csak akkor maradhatnak véglegesen Enceladusból az E-gyűrűbe, ha lényegesen gyorsabbak mint másodpercenként 207 méter - az Enceladusoberfl .che menekülési sebessége. Másrészről, a kisebb részecskéket az elektromágneses erők továbbviszik a Szaturnusz forgó mágneses mezőjében, megkönnyítve ezzel az Enceladus elől történő kiszabadulást. A létező ionok töltik az eredetileg semleges részecskéket.

Ahogy a tudósok továbbra is beszámolnak, a modell arról is információt nyújt, hogy a jég gejzír által kibocsátott anyag hol és mennyit esik "hóesésként" az Enceladus felületére, méretétől függetlenül A jégrészecskék többsége a kémények közvetlen közelében fekszik, az úgynevezett tigriscsík régióban, a S poláris területen. Ott azonban a hózsák évente csak fél milliméterrel növekszik.

A jég gejzír aktivitásának változásait keresve

A Cassini űrhajó korábbi optikai mérése során kiderült, hogy a déli póluson az enceladu felületén a jégszemcsék lényegesen nagyobbak, mint a gejzírek által kibocsátott részecskék. Ezen felül méretük csökken a tigriscsíkoktól való távolság növekedésével. Ez a felszíni fizikai jelenségekkel magyarázható, mondják a kutatók: a kis szemek átkristályosodással vagy forrással növekednek helyi hő hatására; Másrészt a mikrometeoritok a szemeket csapják le a jég felületéről.

A kibővített Cassini küldetés során az e-gyűrűs pályák és az Enceladushoz közeli kiömlések további mérései várhatóan segítenek a kutatóknak a jég gejzír aktivitásának lehetséges változásainak azonosításában. felfedezni. Javasolják a kamerák és spektrométerek használatát az egyes szökőkutak színének elemzésére, hogy meghatározzák a benne lévő jégrészecskék méret eloszlását.

(idw - Max Planck Society, 2010.03.24. - DLO)