Student Univerziteta Lankaster je izmerio optičku dubinu Saturnovih prstenova koristeći novu metodu zasnovanu na tome koliko je sunčeve svetlosti dospelo do svemirske letelice Cassini dok je bila u senci prstenova.
Optička dubina je povezana sa transparentnošću objekta i pokazuje koliko daleko svetlost može da putuje kroz taj objekat pre nego što se apsorbuje ili rasprši.
Istraživanje, koje je predvodio Univerzitet Lankaster u saradnji sa Švedskim institutom za svemirsku fiziku, objavljeno je u Monthli Notices of the Roial Astronomical Societi.
NASA-ESA svemirska letelica Kasini lansirana je 1997. godine i stigla je do Saturna 2004. godine, izvodeći do sada najopsežnije istraživanje planete i njenih meseci. Misija je završena 2017. godine kada je Kasini uronio u atmosferu Saturna, nakon što je 22 puta zaronio između planete i njenih prstenova.
Univerzitet Lankaster dr. student Džordž Ksistoris, pod nadzorom dr Krisa Aridža, analizirao je istorijske podatke sa Langmuir sonde na brodu Kasini, instrumenta koji je merio hladnu plazmu, odnosno, niskoenergetske jone i elektrone, u magnetosferi Saturna. Svemirska letelica Kasini koja se kreće kroz ravan Saturnovog sistema prstenova, koju je kreirao Džordž Ksisturis koristeći NASA oči. Kredit: NASA/JPL
Za svoje istraživanje fokusirali su se na pomračenja Sunca svemirske letelice: periode u kojima je Kasini bio u senci Saturna ili glavnih prstenova. Tokom svakog pomračenja, Langmuir sonda je zabeležila dramatične promene u podacima.
Džordž je rekao: „Pošto je sonda metalna, kad god je obasjana suncem, sunčeva svetlost može dati dovoljno energije sondi da oslobodi elektrone. Ovo je fotoelektrični efekat, a elektroni koji se oslobađaju su takozvani ‘fotoelektroni. Oni mogu stvoriti međutim, oni imaju ista svojstva kao elektroni u hladnoj plazmi oko Saturna i ne postoji lak način da se to dvoje razdvoji.“
„Fokusirajući se na varijacije podataka, shvatili smo da su one povezane sa količinom sunčeve svetlosti koju će svaki prsten dozvoliti da prođe. Na kraju, koristeći svojstva materijala od kojeg je napravljena Langmuir sonda, i koliko je sunce bilo svetlo u Saturnovom susedstvu, mi smo uspeo da izračuna promenu broja fotoelektrona za svaki prsten i izračuna optičku dubinu Saturnovih prstenova.
„Ovo je bio nov i uzbudljiv rezultat! Koristili smo instrument koji se uglavnom koristi za merenja plazme za merenje planetarnih karakteristika, što je jedinstvena upotreba Langmuir sonde, a naši rezultati su se složili sa studijama koje su koristile imidžere visoke rezolucije za merenje transparentnost prstenova.“
Glavni prstenovi, koji se protežu do 140.000 km od planete, ali imaju maksimalnu debljinu od samo 1 km, nestaće iz vidokruga sa Zemlje do 2025. godine. nemoguće ih je videti. Oni će se nagnuti prema Zemlji tokom sledeće faze Saturnove 29-godišnje orbite i nastaviće da postaju vidljiviji i svetliji do 2032.
Profesor Majk Edmunds, predsednik Kraljevskog astronomskog društva, dodao je: „Uvek je lepo videti studenta postdiplomskog studija koji je uključen u korišćenje instrumentacije svemirske sonde na neobičan i inventivan način. Inovacija ove vrste je upravo ono što je potrebno u astronomskim istraživanjima — i pristup koji mnogi bivši studenti koji imaju različite karijere primenjuju kako bi pomogli u rešavanju svetskih problema.“
