الطيف يشير إلى الغلاف الجوي على الحلقات. حقوق الصورة: NASA / JPL / SSI / SWRI / UCL اضغط للتكبير
تشير البيانات المأخوذة من مركبة الفضاء NASA / ESA / ASI Cassini إلى أن نظام الحلقات المهيبة لكوكب زحل له غلافه الجوي الخاص - منفصل عن الغلاف الجوي للكوكب نفسه.
خلال تحليقها القريب لنظام الحلقة ، تمكنت الآلات الموجودة في كاسيني من تحديد أن البيئة المحيطة بالحلقات تشبه الغلاف الجوي ، وتتكون بشكل أساسي من الأكسجين الجزيئي.
هذا الجو مشابه جدًا لأقمار المشتري يوروبا وجانيميد.
تم التوصل إلى هذه النتيجة بواسطة صكين على كاسيني ، وكلاهما لهما دور أوروبي: أيون ومطياف الكتلة المحايدة (INMS) له محققين مشاركين من الولايات المتحدة الأمريكية وألمانيا ، وأداة كاسيني بلازما مطياف (CAPS) لديها محققين مشاركين من الولايات المتحدة وفنلندا والمجر وفرنسا والنرويج والمملكة المتحدة.
تتكون حلقات زحل إلى حد كبير من ماء مخلوط بكميات أقل من الغبار والمواد الصخرية. وهي رقيقة بشكل غير عادي: على الرغم من أن قطرها يبلغ 250000 كيلومتر أو أكثر ، إلا أنها لا تزيد عن 1.5 كيلومتر.
على الرغم من مظهرها المثير للإعجاب ، هناك القليل جدًا من المواد في الحلقات - إذا تم ضغط الحلقات في جسم واحد فلن يتجاوز عرضها 100 كيلومتر.
أصل الحلقات غير معروف. اعتقد العلماء ذات مرة أن الحلقات تكونت في نفس الوقت الذي تشكلت فيه الكواكب ، واندمجت من السحب الدائرية للغاز النجمي قبل 4000 مليون سنة. ومع ذلك ، يبدو أن الحلقات الآن شابة ، ربما لمئات الملايين من السنين فقط.
تشير نظرية أخرى إلى أن مذنب طار قريبًا جدًا من زحل وتم تفريقه بواسطة قوى المد والجزر. ربما ضرب أحد أقمار زحل بكويكب حطمها إلى قطع تشكل الحلقات الآن.
على الرغم من أن زحل قد يكون لديه حلقات منذ تكوينه ، فإن نظام الحلقات غير مستقر ويجب إعادة توليده من خلال العمليات الجارية ، ربما تفكك الأقمار الصناعية الأكبر.
يتم طرد جزيئات الماء أولاً من جزيئات الحلقة بواسطة الأشعة فوق البنفسجية الشمسية. ثم تنقسم إلى هيدروجين ، وأكسجين جزيئي وذري ، عن طريق التخلخل الضوئي. يتم فقدان غاز الهيدروجين إلى الفضاء ، ويتم تجميد الأكسجين الذري وأي مياه متبقية مرة أخرى في مادة الحلقة بسبب درجات الحرارة المنخفضة ، وهذا يترك وراءه تركيز جزيئات الأكسجين.
قال الدكتور أندرو كوتس ، باحث مشارك في CAPS ، من مختبر علوم الفضاء مولارد (MSSL) في جامعة يونيفيرسيتي كوليدج لندن: "عندما تخرج المياه من الحلقات ، يتم تقسيمها بواسطة ضوء الشمس. ثم يتم فقد الهيدروجين والأكسجين الذري الناتج ، تاركين الأكسجين الجزيئي.
"إن INMS ترى غاز الأكسجين المحايد ، CAPS ترى أيونات الأكسجين الجزيئي و" رؤية الإلكترون؟ من الحلقات. تمثل هذه المنتجات المتأينة لهذا الأكسجين وبعض الإلكترونات الإضافية التي تنطلق من الحلقات بواسطة ضوء الشمس. "
قال دكتور كوتس أنه من المحتمل أن قوى الجاذبية كانت تحتفظ بجو الحلقة وتوازن بين فقدان المواد من نظام الحلقة وإعادة توريد المواد من جزيئات الحلقة.
في الشهر الماضي ، احتفل علماء بعثة كاسيني-هيغنز بالسنة الأولى للمركبة الفضائية في مدار حول زحل. قامت كاسيني بإدخال زحل في مدار المدار (SOI) في 1 يوليو 2004 بعد رحلتها التي استمرت ست سنوات إلى الكوكب الحلقي ، حيث سافرت أكثر من ثلاثة آلاف مليون كيلومتر.
مهمة كاسيني-هيغنز هي مشروع تعاوني لوكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ووكالة الفضاء الإيطالية ، وكالة الفضاء الإيطالية.
المصدر الأصلي: ESA Science
