Saját légköre van a Szaturnusz gyűrűjének?
(Rovat: Cassini, A hét képe - 2005.10.05 08:03.)

A Cassini adatai azt jelzik, hogy a Szaturnusz méltóságteljes gyűrűrendszere saját légkörrel rendelkezik – elkülönülve a bolygóétól. Az űrszonda műszerei szerint a gyűrűt „oxigénlégkör” veszi körül, mely a Ganymedes és az Europa légköreihez hasonlít.

A felfedezést két műszerrel tették, melyek európaiakat is magukba foglalnak; az INMS-et (Ion and Neutral Mass Spectrometer) amerikai és német kutatók fejlesztették, míg a CAPS (Cassini Plasma Spectrometer) az USA, Finnország, Magyarország, Franciaország, Norvégia és az Egyesült Királyság szakemberinek közös műszere.

A Szaturnusz gyűrűi nagyrészt vízjégből állnak, keveredve kisebb mennyiségű porral és sziklás anyaggal. A gyűrűk rendkívül vékonyak: habár több mint 250 ezer kilométer átmérőjűek, nem több mint másfél kilométer vastagok. A látványos megjelenés mellett igen kevés anyag található a gyűrűrendszerben – ha a gyűrűket összepréselnénk egy egyszerű testbe, az átmérője nem lenne több mint 100 kilométer.

A gyűrűk eredete mindig is komoly kérdése volt a Naprendszer-kutatásnak. A csillagászok eleinte úgy gondolták, hogy a gyűrű egy időben keletkezett a bolygóval, s mintegy 4 milliárd évvel ezelőtt a bolygó körül örvénylő felhőből alakult ki. Azonban a gyűrű most fiatalnak tűnik, alig pár százmillió évesre becsülik. Egy későbbi elmélet szerint egy üstökös túl közel repült a Szaturnuszhoz, és az árapályerők miatt darabokra tört. Voltak olyan elgondolások is, hogy az egyik Szaturnusz-hold egy kisbolygóval ütközött, ami darabokra tört és ebből alakult ki a gyűrű. A komoly tudományos eredményeket hozó, Jupiter körül keringő Galileo űrszonda az óriásbolygók gyűrűrendszerénk kialakulására is megadta a valószínű választ.

A kép alsó részén a CAPS műszer elektrongyakoriság adatait láthatjuk, a felső képen a Cassini felvételét. A B-gyűrű fölött viszonylag alacsony az elektronfluxus, ami az Encke-résnél hirtelen megnő. A kutatók a megfigyeléseket a gyűrű „ionoszférájának” elektronjaival magyarázzák.

Eszerint a belső holdakba csapódó meteoritokat a bolygó gravitációja olyan nagy sebességre gyorsítja fel, hogy a becsapódás során önmagánál jóval több anyag vágódik ki a holdból. (A Jupiter Amalthea holdja ma igen kis méretű. Százmillió évekkel ezelőtt viszont sokkal nagyobb lehetett a mérete, az Amalthea lehetett az „ötödik Galilei-hold”.) A Cassini mérése, mely a Szaturnusz gyűrűje „légkörének” felfedezését mutatja, arra utal, hogy a gyűrűt alkotó törmelékanyagból az ultraibolya sugárzás hatására kiszakadnak a vízmolekulák. Ezután a vízmolekula alkotóira bomlik: hidrogénre és molekuláris, illetve atomos oxigénre. A hidrogéngáz a világűrbe távozik, az oxigén és a maradék víz az alacsony hőmérsékletnek köszönhetően pedig visszafagy a gyűrű anyagához.

A Cassini 2004. július 1-jén állt Szaturnusz körüli pályára, műszerei a több mint egy éves tudományos program megkezdése óta problémamentesen működnek.