Кольцам разрешили подогреть термосферу Сатурна

Астрономы определили потенциальный источник горячих атомов водорода в термосфере Сатурна. Предполагается, что это может быть поток вещества из колец Сатурна или со спутника Энцелада, попадающий в верхние слои атмосферы планеты и взаимодействующий с ними. Статья опубликована в The Planetary Science Journal.

Температуры термосфер внешних планет Солнечной системы (500–1100 кельвин) нельзя объяснить только нагревом солнечным излучением, как это работает в случае Земли, что создает проблему. В частности, в случае Сатурна температура термосферы колеблется от 370 кельвин в экваториальных широтах до 590 кельвин в полярных регионах.

Группа астрономов во главе с Лотфи Бен-Джаффелем (Lotfi Ben-Jaffel) из Института астрофизики в Париже опубликовала результаты анализа данных наблюдений за излучением Сатурна в линии Лайман-альфа при помощи космического телескопа «Хаббл» и межпланетной станции «Кассини», полученных в 2017 году, а также архивных данных «Вояджеров». Подобные наблюдения позволяют отслеживать распределение атомарного водорода в верхних слоях атмосферы Сатурна, что может помочь разобраться в механизмах их нагрева.

Исследователи обнаружили избыток яркости излучения водорода по сравнению с экваториальной областью и высокоширотными регионами, проявляющийся на всех долготах и в области 5–35 градусов северной широты. Это явление долговременное и фиксируется на протяжении почти 40 лет, в южном полушарии яркость излучения водорода демонстрирует меньшую модуляцию.

Для высоких широт повышенную яркость излучения водорода могут потенциально объяснить процессы, связанные с полярными сияниями на Сатурне, хотя фотохимические модели нуждаются в уточнении. Однако для более низких широт нужно иное объяснение, авторы предполагают, что возможным источником популяции надтепловых атомов водорода на больших высотах может быть приток вещества из колец планеты или с его спутника Энцелада или же подобная популяция формируется за счет турбулентности, вызванной ветрами в термосфере. Тем не менее, эти предположения требуют уточнения, основанного на будущих наблюдениях за планетой.

Ранее мы рассказывали, что кольца Сатурна оказались современниками динозавров.