spacebg covers

Касини доживя слънцестоенето
Мисия: Cassini–Huygens


Увеличаване

Огромната буря, пронизваща атмосферата в северното полукълбо на Сатурн. Тази снимка е от 25 февруари 2011 г. и е направена около 12 седмици след началото на бурята. Облаците по това време са оформили опашка, която се е увила около планетата. Тази буря е най-голямата и най-интензивната наблюдавана на Сатурн и всъщност е активна дори и днес. Една от причините които я пораждат е сянката породена от пръстените. Тя се отличава със силен сезонен ефект охлаждащ атмосферата причинявайки силни бури като тази. Image Credit: NASA/JPL


Само няколко месеца преди края на мисията си, ветеранът около Сатурн достигна нов етап. Слънцестоенето на Сатурн - това е най-дългият летен ден в северното полукълбо и най-краткият зимен ден в южното полукълбо настъпи и той настъпи завчера за планетата и нейните луни. Сатурнското слънцестоене се случва на всеки 15 земни години, през което време планетата и нейната свита бавно орбитат Слънцето.

Достигането на слънцестоене и наблюдението на сезонните промени в системата на Сатурн е бавната и основна цел на втората разширена мисия на Касини. Космическият кораб пристигна през 2004 г. и неговата първа основна четиригодишна мисия е да изучава Сатурн, неговите пръстени и луни. Първата разширена мисия на Касини беше от 2008 г. до 2010 г., която е известна като "мисия на равноденствието". По време на тази фаза Касини наблюдаваше как слънчевата светлина попада точно в ръба на пръстена, образувайки сенки, които разкриват драматични нови пръстеновидни структури разположени извън основната равнина. След това НАСА избра да натовари космическия кораб с допълнително седемгодишно турне - "Мисията на слънцестоенето", която стартира през 2010 г.

С приключването на тази последна мисия ставаме свидетели за първи път на един цял сезон на Сатурн. Благодарение на Касини видяхме промените, които настъпват между зимните и летни преходи. През това време една гигантска буря избухна и обгърна планетата. Космическият кораб също така видя изчезването на по-сините оттенъци в далечния север, когато започна да настъпва пролетта там.

Данните от мисията показват как образуването на светлинния облик на Сатурн е свързано със сезонно променящите се температури и химическия състав на горната атмосфера на планетата. Учените са открили, че някои въглеводородни съединения като етан, пропан и ацетилен реагират по-бързо, отколкото други на променящото се количество слънчева светлина през годината на Сатурн.

Изследователите също са изненадани, че наблюдаваните промени не се появяват постепенно. За сметка на това настъпват внезапно в определени географски ширини и в крайна сметка цялото полукълбо на планетата претърпява промени.

След равноденствието слънцето постепенно се издига все по-високо над северното лице на пръстена. Успоредно с този процес светлината прониква все по-дълбоко в пръстените, като ги нагрява до най-топлите температури наблюдавани по време на мисията. Слънчевото слънцестоене помага да се разкрият как се слепват частиците и дали частиците в средата на равнината на пръстена имат различен състав и структура от тези изграждащи външните слоеве.

Променящият се ъгъл на Сатурн по отношение на слънцето също означава че пръстените са наклонени към Земята и отразяват максимално количество светлина при слънцестоенето. В тази геометрия радиосигналът на Касини преминава по-лесно и по-чисто през най-плътните пръстени осигурявайки още по-висококачествени данни за частиците там.

Успоредно със Сатурн сезонни промени настъпват и на Титан. Космическият кораб е наблюдавал отчасти драматични избухвания на облачната активност на луната. През 2004 г. основната концентрация на метановите облаци е около южния полюс но през 2010 год се наблюдаваше, как гигантските бури мигрират към екватора по което време започнаха де се формират облаци и в северното полукълбо. Основната изненада е, че заоблачаването на северното полукълбо настъпи твърде късно, според климатичните модели процесът трябва да стартира няколко години по-рано.

Наблюденията за това, как се променя облачната активност на отделните места и колко време отнема за тези промени, предоставя важна информация за взаимодействието атмосферата на Титан и повърхността, тъй като валежите и вятърните модификации се променят и със сезоните.

През 2013 г. Касини наблюдава внезапно и бързо натрупване на мъгли и следи от въглеводороди на юг, които преди това са се наблюдавали само на високия север на луната. Това показва, че е в ход сезонно обръщане при което основната атмосферна циркулация променя посоката си. Тази циркулация очевидно насочва пресни въглеводородни химикали от екватора към южния полюс, където те вече са в безопасност от разрушителната дейност на слънчевата светлина.

За Енцелад най-важната сезонна промяна беше началото на зимния мрак на юг. Макар това да означава, че Касини вече не може да заснеме осветени образи на геологично активната повърхност, космическият кораб би могъл да наблюдава по-ясно топлината, която идва от самия Енцелад. С южен полюс в сянка, учените успяха да наблюдават температурата на терена там без да се интересуват от влиянието на Слънцето. Тези наблюдения помагат на изследователите да разберат по-добре глобалния океан под повърхността. Този скрит океан разпръсква огромен облак от лед и пара, който е едно от монументалните открития на Касини.

И така, и трите големи мисии на Касини приключиха. Сега е на ход крайният етап или "големия финал". В продължение на 22 седмици от 26 април до 15 септември космическият апарат ще прави серия от драматични все по-дълбоки гмуркания между планетата и ледените и пръстени. През това време мисията ще генерира нови прозрения относно вътрешността на атмосферата и произхода на пръстените. Окончателният край ще е на 15 септември, когато ще е окончателният огнен курс към вътрешността на планетата.

Тези естествени цветни изображения показват как цветът на северния полярен регион на Сатурн се променя между юни 2013 г. и април 2017 г., през което време северното полукълбо се ориентира към лятното слънцестоене. Image Credit: NASA/JPL


  • 1412
  • 0
  • May 26, 2017

Коментар
Подобни публикации