La lluvia de hielo de los anillos de Saturno calienta la atmósfera del gigante gaseoso
Un nuevo estudio encuentra que la «lluvia» helada de los anillos de Saturno está causando que la atmósfera del gigante gaseoso se caliente, un fenómeno nunca antes visto en el sistema solar.
El descubrimiento inesperado, que se produjo como resultado del examen de los datos recopilados de varias misiones espaciales, incluida la de la NASA. telescopio espacial HubbleLa sonda Cassini retirada y las naves espaciales Voyager 1 y Voyager 2 pueden ayudar a los investigadores a predecir si los exoplanetas tienen sistemas de anillos.
La alarmante evidencia del fenómeno recién descubierto toma la forma de una línea espectral en la luz de Saturno, que representa hidrógeno caliente en la atmósfera del gigante gaseoso. Este «golpe» radiactivo indica que algo está contaminando la atmósfera y calentándola desde el exterior.
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Los miembros del equipo de estudio dijeron que la explicación más plausible para este calentamiento son las partículas de hielo que caen de la atmósfera. los anillos de saturnoLleva consigo la energía que calienta la atmósfera del planeta al chocar con otras partículas.
Estas partículas de lluvia pueden caer de los anillos después de haber sido implosionadas por la radiación ultravioleta solar, micrometeoritos o partículas del sol. viento solar. Alternativamente, las fuerzas electromagnéticas pueden sacar partículas de polvo cargadas de los anillos. A medida que vibran, estas partículas son atraídas por la gravedad masiva de Saturno hacia el planeta.
Esta lluvia de partículas es observada por Casini investigó cuando se sumergió en la atmósfera del gigante gaseoso al final de su misión en septiembre de 2017. Pero el nuevo estudio revela nuevos conocimientos sobre el proceso.
«Aunque la lenta desintegración de los anillos es bien conocida, su efecto sobre el hidrógeno atómico del planeta es sorprendente», dice el autor principal del estudio Lotfi Ben Javel, del Instituto de Astrofísica de París y el Laboratorio Lunar y Planetario de la Universidad. Arizona dijo en un comunicado (Se abre en una nueva pestaña).
«Todo está impulsado por partículas de anillos en cascada en la atmósfera en latitudes específicas», agregó Ben Javel. “Modifican la atmósfera superior, cambian la composición y luego también hay colisiones con gases atmosféricos que potencialmente calientan la atmósfera a cierta altitud”.
El equipo de investigación llegó a estas conclusiones al observar las observaciones ultravioleta de cinco misiones espaciales que han estudiado Saturno a lo largo de los años. Los dos Sondas Voyager El gigante gaseoso voló en la década de 1980, midiendo la radiación ultravioleta que los investigadores describieron en ese momento como ruido. Luego, durante años después de llegar a Saturno en 2004, Cassini midió datos ultravioleta de la atmósfera del gigante gaseoso. Estas observaciones se combinaron con datos adicionales del Hubble y la multinacional International Ultraviolet Explorer, que se puso en órbita terrestre en 1978.
Para asegurarse de que los datos UV fueran precisos y representativos de un fenómeno físico real en Saturno, el equipo recurrió a las mediciones realizadas por el instrumento Espectrorradiómetro de Imágenes del Telescopio Espacial (STIS) a bordo del Hubble. Estos datos permitieron a los investigadores calibrar las observaciones UV de archivo.
«Cuando todo estuvo calibrado, vimos claramente que los espectros eran consistentes en todas las misiones. Esto fue posible porque teníamos el mismo punto de referencia, del Hubble, sobre la tasa de transferencia de energía de la atmósfera medida durante décadas», Ben Javel dicho. «Realmente fue una sorpresa para mí. Acabo de graficar los diferentes datos de distribución de luz juntos y luego me di cuenta, guau, es lo mismo».
El equipo puede usar los datos para seguir los niveles de radiación ultravioleta en cualquier lugar de Saturno, apuntando a la constante «lluvia de hielo» de los anillos de Saturno como la mejor explicación para las observaciones.
«Solo estamos al comienzo del impacto de esta caracterización de anillos en la atmósfera superior de un planeta. Eventualmente queremos tener un enfoque global que produzca una verdadera firma atmosférica en mundos distantes», dijo Ben Javel. «Uno de los objetivos de este estudio es ver cómo podemos aplicarlo a los planetas que orbitan alrededor de otras estrellas. Llámalo la búsqueda de ‘anillos exteriores'».
El nuevo estudio fue publicado el jueves (30 de marzo) en la Revista de ciencia planetaria (Se abre en una nueva pestaña).
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