IJsdeeltjes spelen een sleutelrol in het steeds veranderende panorama op Saturnus, volgens een nieuwe studie onder leiding van een professor van de Universiteit van Colorado in Boulder met een instrument op het Cassini-Huygens-ruimtevaartuig dat zich nu op de geringde planeet bevindt.
Larry Esposito van het Laboratorium voor Atmosferische en Ruimtefysica zei dat gegevens van de Ultraviolet Imaging Spectrometer, of UVIS, aangeven dat een groot deel van het systeem van Saturnus gevuld is met ijs, evenals atomen die zijn afgeleid van water. Esposito is de hoofdonderzoeker voor het UVIS-instrument van $ 12,5 miljoen dat op het vaartuig rijdt.
Esposito zei dat waterstof- en zuurstofatomen wijd verspreid zijn in het planetaire systeem, dat zich miljoenen kilometers buiten Saturnus uitstrekt. Cassini-onderzoekers zien grote fluctuaties in de hoeveelheid zuurstof in het Saturnus-systeem, zei hij.
"Een mogelijke verklaring voor de fluctuatie in zuurstof is dat kleine, ongeziene, ijzige manen in botsing zijn gekomen met de E-ring van Saturnus", zei Esposito. "De botsingen hebben mogelijk kleine ijskorrels geproduceerd, die zuurstofatomen opleverden wanneer ze werden geraakt door energetische, geladen deeltjes in de magnetosfeer van Saturnus. UVIS is in staat deze gloeiende atomen te identificeren. ”
Een paper over het onderwerp geschreven door Esposito en collega's verschijnt in het nummer van 16 december van Science Express, de online versie van Science magazine. Esposito zal ook een presentatie geven over de nieuwe resultaten van de Cassini-Huygens-missie tijdens de Fall Meeting van de American Geophysical Union, die deze week tot en met vrijdag in San Francisco wordt gehouden.
De ringdeeltjes van Saturnus zijn mogelijk oorspronkelijk gevormd uit puur ijs, zei Esposito. Maar ze zijn sindsdien voortdurend beschoten door meteorieten, waardoor het ijs is vervuild en de ringen donkerder zijn geworden.
In de loop van de tijd heeft het onophoudelijke bombardement op meteorieten waarschijnlijk het vuile materiaal als gevolg van de botsingen wijd verspreid tussen de ringdeeltjes, zei hij. Maar in plaats van uniforme donkere ringen, neemt het UVIS-instrument "radiale variaties" op die helderdere en donkerdere banden in de afzonderlijke ringen laten zien.
"Het bewijs geeft aan dat er in de afgelopen 10 miljoen tot 100 miljoen jaar waarschijnlijk vers materiaal aan het ringsysteem is toegevoegd", zei hij. Het onderzoeksteam stelde voor dat dergelijke 'vernieuwingsgebeurtenissen' het gevolg zijn van de versnippering van kleine manen, elk met een diameter van ongeveer 20 kilometer (12 mijl).
"Het interieur van de kleine maanstenen, die zijn beschermd tegen besmetting door de voortdurende botsingen met elkaar, zijn de bron van zuiverder waterijs", zei hij. "Zowel de zuurstoffluctuatie als de spectrale variatie in de ringen van Saturnus ondersteunen een model van ringgeschiedenis waarin kleine manen voortdurend worden vernietigd om nieuwe ringen te produceren."
De ijskorrels die vrijkomen door de voortdurende botsingen met de maan, worden baadt door de stralingsgordel van Saturnus, waardoor de zuurstofatomen die door UVIS worden gezien in het ultraviolet vrijkomen, terwijl ze zonlicht reflecteren in de immense wolk rond Saturnus, zei Esposito.
Andere auteurs van het Science Express-artikel zijn LASP's Joshua Colwell, Kristopher Larsen, William McClintock en Ian Stewart. Onderzoekers van de Universiteit van Zuid-Californië, NASA's Jet Propulsion Laboratory, Central Arizona University, het California Institute of Technology en het Max Planck Institute en de Universiteit van Stuttgart in Duitsland waren ook co-auteurs van het artikel.
Gelanceerd in 1997, bereikte het Cassini-Huygens-ruimtevaartuig de baan van Saturnus op 30 juni. Tijdens de vierjarige tour van het ruimtevaartuig door het Saturn-systeem zal het UVIS-team de dynamische interacties van de ringen, manen en stralingsgordels van de planeet blijven volgen, zei Esposito.
De Cassini-Huygens-missie is een samenwerkingsproject van NASA, de European Space Agency en de Italian Space Agency. Het Jet Propulsion Laboratory, een afdeling van het California Institute of Technology in Pasadena, Californië, beheert de Cassini-Huygens-missie voor NASA's Directoraat Wetenschapsmissie in Washington, D.C.
Oorspronkelijke bron: UCB News Release
