A Szaturnusz darabos gyűrűje - a hét asztrofotója

A Szaturnusz B-gyűrűjét nagyságrendileg 10 méteres, lapos szemcsék alkotják, amelyek együttes tömege körülbelül duplája a korábban becsültnek.

A Cassini-űrszonda segítségével az elmúlt időszakban több alkalommal is részletesen megfigyelték a bolygó gyűrűrendszerét. Az észlelések során több eltérő geometriai helyzetből sikerült tanulmányozni a képződményt, és az adatok összevetése fontos új eredményekre is vezetett. Az ultraibolya képfelvevő spektrométerrel 11 alkalommal rögzítették egy-egy távoli csillag, két alkalommal pedig a Nap sugárzásának változását, amint az a Cassinitől nézve áthaladt a gyűrűn.

A B-gyűrűről így készült észleléssorozat statisztikai vizsgálata rámutatott, hogy nagyjából mekkora és milyen alakú szemcsék alkotják az anyagát. A meglepő eredmény szerint a B-gyűrű nagy része néhányszor 10 méteres testekből áll, amelyeket méretükhöz képest nagy, üres részek választanak el.

Az új kép erősen különbözik a régi elképzeléstől, amely szerint a gyűrűt felépítő szemcsék egymástól független testek, és közel egyenletes eloszlásban töltik ki a teret. A régebbi becslések alapján átlagosan kétóránként ütköznek egymással ezek a szétszórt darabok. Az új eredmények szerint azonban a szemcsék összetapadt formában találhatók, és a korábban feltételezettnél nagyobb testeket alkotnak.

Természetesen ezek a nagyobb darabok sem örökéletűek, a Szaturnusz gravitációs tere rendszeresen szétdarabolja őket. Amint elérik a 30-50 méter körüli átmérőt, az árapályerők miatt néhány töredékre esnek szét. A darabok ezután kissé eltérő pályájukon fokozatosan eltávolodnak egymástól. Idővel egy másik testtel találkoznak, amelyhez átmenetileg hozzá is tapadhatnak. Az így összetalálkozott testeket a gravitációs vonzás és az érintkező felszínek mentén támadó felületi erők együttese tarthatja össze - egészen addig, amíg ismét el nem értik a kritikus méretet.

A nagyobb objektumokat felépítő kisebb szemcsék idejük nagyobb részét tehát összetapadva töltik, mivel a széttörés után viszonylag hamar találkoznak egy másik darabbal. További érdekesség, hogy az összetapadással képződött szemcsék elnyúltak, átlagos megnyúlási arányuk 1:5 körüli. A mérések alapján a B-gyűrűben lévő, így keletklezett testek laposabbak és szorosabban helyezkednek el, mint a szomszédos A-gyűrűben lévő hasonló objektumok - utóbbiakat ritkább eloszlásuk miatt már korábban is sikerült azonosítani. Az új megfigyelések további fontos eredménye, hogy a gyűrűrendszer teljes tömege legalább a duplája a korábban becsültnek.

Hamisszínes felvétel a gyűrű szerkezetéről, amelyet az ultraibolya képfelvevő spektrométer mérései alapján állítottak össze. A sárga színű részeken nagyobb a részecskék sűrűsége, míg a kék esetében ritkábban oszlanak el a testek. A kép nagyméretű változatának letöltése (NASA/JPL/University of Colorado)

Kereszturi Ákos