Saturnus ringar är ett av de mest erkända och vördade himlaobjekten som mänskligheten känner till. På avstånd ser de ut som en skiva av skiktade kristaller eller flerfärgade skivor inuti skivor som sveper sig runt Saturnus disiga umbra-ansikte. När man tittar på nära håll ser vi att dessa ringar faktiskt är partiklar av vattenis (från mikron till isberg), såväl som silikater, koldioxid och ammoniak.
Vi skulle också märka att ringarna har en del intressant orbital mekanik. Faktum är att varje ring har en annan bana som är resultatet av dess närhet till Saturnus (dvs. ju närmare de är, desto snabbare kretsar de). För att illustrera hur detta komplexa system ser ut, NASA Fellow Dr James O’Donoghue skapas en fantastisk animation som visar hur var och en av Saturnus stora ringsegment (A-Ring till F-Ring) kretsar tillsammans runt planeten.
Dr. O'Donoghue, född i Storbritannien, är en planetarisk forskare och vetenskapsman som för närvarande arbetar med Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) som bor utanför Tokyo. Tidigare har han arbetat som NASA Fellow på NASA Goddard Space Flight Center där han specialiserade sig på forskning om Saturnus (och dess ringsystem), Jupiter och deras atmosfäriska fenomen (norrsken, jätteröda fläcken, etc.)
Dr. O'Donoghue berättade vad som inspirerade denna animation med Universe Today via e-post:
'Under åren har jag fått många frågor om vad ringarna är gjorda av och hur de rör sig. Människor blir ofta förvånade över att ringarna är gjorda av skärvor av frusen vattenis som varierar i storlek från damm till isberg och att de kretsar runt planeten i olika hastigheter beroende på vilken 'bana' de befinner sig i! Ringarna är förresten gjorda av nästan rent vatten. Men om de vore ren vattenis skulle de se vita ut!'
Som du kan se från animationen är Saturnus stora ringar utsedda baserat på ordningen för deras upptäckt och kretsar kring sin moderplanet i ordningen D, C, B, A och F (innerst till ytterst). Mellan A- och F-ringen finns den mystiska E-ringen, som kretsar mellan Mimas och Titan och är extremt bred. Denna ring är sammansatt av mikroskopiska isiga partiklar, vilket gör det svårt att urskilja bland de andra.
Inspelningen simulerar vad som sker runt Saturnus under loppet av 30 timmar. 'Bilden av Saturnus skapades av bilder som samlats in av rymdfarkosten Cassini som hade sytts ihop', förklarade O'Donoghue. 'Rendering kan ta mycket tid, så jag trodde att den minsta användbara animeringen skulle vara att visa den långsammaste ringen som sveper planeten två gånger.'
Saturnus ringar och månar har varit föremål för vetenskaplig debatt. En studie från 2019 visade att migrationen av Saturnus månar har vidgat Cassini-divisionen i Saturnus ringar. Kredit: Cassini, Dante, Baillié och Noyelles
Omloppshastigheten och perioden för varje ring är tidsinställd för att illustrera resonansen i ringarnas system. 'Cassini-divisionen, det bredaste gapet inom Saturnus ringar, orsakas av resonansen mellan en liten måne som kallas Mimas och ringpartiklar,' sa O'Donoghue. 'Klustigt nog letade jag efter några bilder på det och hittade något coolt på UT .” (visat ovan).
Saturnus eget spinn indikeras i vitt, vilket illustrerar dess rotationshastighet i förhållande till dess ringsystem. Den ihållande och roterande hexagonala virveln är också synlig runt Saturnus nordpol. Animationen presenterar inte bara en vacker bild av omloppsdynamiken hos Saturnus ringar. Det hedrar också Cassini-uppdraget, som avslutade sitt uppdrag 15 septemberth, 2017 , efter tretton år runt Saturnus.
Data som samlats in av sonden analyseras fortfarande och leder till spännande nya upptäckter om Saturnus, dess ringar och dess månsystem. Innan han kastade sig in i Saturnus atmosfär, genomförde Cassini sin ' Stor final ', där sonden störtade in i det outforskade området som ligger mellan Saturnus atmosfär och dess ringar.
Filmerna från Cassinis sista månader, och dess sista nedstigning till Saturnus atmosfär, gav NASA en Emmy-nominering .
Vidare läsning: Youtube