Группе астрономов под руководством Джеймса О’Донохью (James O’Donoghue) из Лестерского университета (Британия) удалось собрать доказательства того, что в настоящее время кольца Сатурна ежедневно теряют огромные объемы вещества, которое выпадает в ионосфере планеты.
Известно, что кольца планеты состоят как из субмиллиметровых частиц льда, так и из огромных километровых глыб. Если крупные обломки льда движутся внутри колец по кеплеровским орбитам, подчиняясь законам Ньютона, то движение мелких частиц, если они получают достаточно большой электрический заряд (например, от солнечного ветра) несколько иное. Подобно частицам солнечного ветра в околоземном пространстве, эти микрочастицы льда способны покидать плоскость колец и, навиваясь на силовые линии магнитного поля, путешествовать к Сатурну. Если это так, рассуждали ученые, то определенный поток массы должен постоянно выпадать на разных широтах атмосферы Сатурна. Это и решили проверить астрономы, пронаблюдав ионосферу Сатурна в течение 2 часов 17 апреля 2011 года. Для этого они использовали инфракрасный спектрограф, установленный на 10-метровом телескопе Кека на Гавайях.
Ученым удалось зафиксировать характерные признаки этого процесса. Одним из таких признаков служит повышение плотности иона водорода H3+, который образуется при соударении молекул воды с атомами ионосферы.
Оказалось, что распределение этого иона по широтам имеет неравномерный характер, у него есть пики и максимум в полярных областях. Выяснилось, что отдельные пики и провалы плотности соответствуют отдельным кольцам Сатурна и щелям между ними (таким, как щель Кассини). Ученые отметили, что этот «ледяной дождь» выпадает в ионосферу планеты в основном на широтах от 25 до 55 градусов, и в целом такие «заряженные» осадки накрывают от 30 до 43% поверхности Сатурна. Пока остается непонятным, долетает ли вода до атмосферы планеты в виде ионов или же в виде субмиллиметровых заряженных частиц льда.
Источник: Nature