בין הממצאים החדשים, ירחים נודדים וירחים שהם אוסף של אבני חצץ, טבעות חדשות מלאות גושים, סופות מתפצלות ומגנטוספירה דינמית
החללית קאסיני של נאס”א ממשיכה לבצע תגליות מדעיות מרתקות. בין הממצאים החדשים, ירחים נודדים וירחים שהם אוסף של אבני חצץ, טבעות חדשות מלאות גושים, סופות מתפצלות ומגנטוספירה דינמית.
“בשבעת החודשים האחרונות זו היתה משימת מדע ללא הפסקה. היתה לנו סופה של נתונים, ויש לנו כבר תוצאות מדעיות רבות.” אמר ד”ר דניס מאטסון, מדען בפרויקט קאסיני והמעבדה להינע סילוני של נאס”א בפסדינה, קליפורניה.
בתמונה: האטמוספירה וטבעות שבתאי נראות כאן בצבעים לא טבעיים, שהורכבו מתמונות שצילמה קאסיני באור האינפרה-אדום הקרוב באמצעות מסננים המשמשים לחוש כמויות שונות של גז המתאן. Image credit: NASA/JPL/Space Science Institute.
גלי צפיפות חלשים נגרמים בטבעות שבתאי בידי הירחים הקטנים אטלס ופאן. גלים אלה שימשו לעידון החישוב של המסות של ירחים אלה. נתוני המסות רומזות על כך שהירחים הללו נקבוביים כמו ערמת חצץ. הם דומים לירחים הרועים של טבעת F של שבתאי, פרומתיאוס ופאנדורה.
גילוי נוסף הוא של ירח זעיר, שקוטרו כ-5 קילומטרים ואשר זכה לשם פולידקוס (Polydeuces). פולידקוס הוא מלווה או ירח טריויאני של דיון. ירחים טרויאנים נמצאים ליד הנקודות היציבות מבחינה גרביטציונית לפני או אחרי ירח גדול יותר. שבתאי הוא כוכב הלכת היחיד שידוע שיש לו ירחים המלווים בירחים טרויאנים.
הממצאים החדשים, שפורסמו בגליון השבוע של כתב העת סיינס, כוללים עידון חישובי המסלולים של כמה מהירחים הקטנים של שבתאי.
תוצאה מסקרנת אחת היא המסלול הנוטה והאליפטי מאוד של פאן בטבעת A של שבתאי. צורת המסלול היא ייחודית, והדבר מעיד על סוג האינטרקציה שיש לירח עם החומר הטבעתי הסובב אותו. אם מסלולו של פאן נשאר קיצוני בשל האינטראקציות הללו, אזי כוכבי לכת הגדלים בדיסקות חומר המקיפות כוכבים שנוצרים סביבם מערכות שמש גם להם יש מסלולים אקסצנטריים.
כמה טבעות חיוורות התגלו בתצלומי קאסיני. כמה מהן שוכנות בחלק מהפערים בטבעות והדבר עשוי להעיד על קיומם של ירחים זעירים המשמשים כרועים לטבעות אלה. כמה מהטבעות הללו מפותלות, רמז אפשרי לירחים קרובים.
המדענים גם מצאו שינויים ברוחות על שבתאי בהתאם לקווי הרוחב, וסערות קטנות המופיעות מתוך סערות גדולות יותר. לראשונה צילמה קאסיני עדות אפשרית לתהליכים הגורמים להמשך הרוחות על שבתאי. התצפיות מציעות מבט חטוף לתהליכים המסיעים את האנרגיה באמצעות הולכת חום מתוכו של שבתאי כדי לשמור על עוצמתם של הרוחות.
תוצאות אחרות משפרות את הידע שלנו אודות הסביבה המגנטית המורכבת של שבתאי. “המגנטוספירה של שבתאי היא ייחודית. הדינמיקה שלה דומה לזו של צדק, אך מבחינה כימית היא מזכירה פלסמות מבוססות מים המקיפות שביטים” אמר ד”ר דייויד יאנג. יאנג הוא החוקר הראשי של קאסיני למכשיר ספקטרומטר הפלסמה ממכון המחקר הדרום מערבי בסאן אנטוניו.
ממצא מפתיע נוסף נעשה בידי ספקטרומטר היונים והמסה הניטרלית, המודד את יוני החמצן מעל מישור הטבעות. “הדבר מפתיע, ראשית מכיוון שהטבעות עשויות מקרח מים”, אומר ד”ר האנטר וייט Waite, החוקר הראשי בספקטרומטר ועובד באוניברסיטת מישיגן באן הרבור. “לדבר עשויות להיות השלכות חשובות לזיהוי התצורות הספקטרליות שישתמשו בהם כדי לחפש חיים על כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש.”
שפע החמצן המולקולרי על כדור הארץ קשור באופן בלעדי לביולוגיה, ואולם מדידות חדשות אלה משבתאי מציעות אפשרות שתהליכים נטולי חיים קשורים לפני שטח קרחוניים שעשויים ליצור מסלול עצמאי לייצירת חמצן מולקולרי באטמוספירה.
בלוז שבתאי בתמונות חדשות של קאסיני
13.2.2005
תמונות צבעוניות חדשות ששידרה החללית קאסיני מראות כי לחצי הכדור הצפוני יש מצב רוח בלוזי משהו. בתמונה הראשונה, הירח הקרחי מימאס עומד מעל נוף מסוור ומדהים של חצי הכדור הצפוני של שבתאי הבוהק בתכלת שמים וצילם של הטבעות. בתמונה השניה רואים את איזור הקוטב הצפוני של שבתאי בצבע כחול עמום.
הצבע הכחול של קווי הרוחב הצפוניים של שבתאי מקורו באיזור החופשי מעננים באטמסופירה העליונה. הבנה מדויקת של התופעה תבוא רק לאחר מחקר נוסף של התמונות הללו בידי מדענים.
בתמונה הצבעונית הראשונה רואים את מימאס נע במסלולו כנגד הרקע הכחול של אטמוספירת שבתאי, המופרדת באמצעות הצל שמטילות הטבעות. מספר מכתשים גדולים נראים על פניו של מימאס ונותנים לירח הקרחי מראה של גומות חן.
התמונה השניה מראה את איזור הקוטב של שבתאי, שבה הצל שנגרם בידי הטבעות המקיפות את הקוטב נראות כרצועות כהות. צל הטבעות בקווי הרוחב הגבוהים מתייחס למיקום מישור הטבעות הרחוקים מכוכב הלכת. במילים אחרות, הצל הצפוני ביותר בתמונה נגרם בידי הקצה החיצוני של טבעת A. כתמים של עננים בהירים נראים אף הם ברחבי האיזור.
המראה של שבתאי ומימאס צולם בידי מצלמת הזוית הצרה של קאסיני ב-18 בינואר 2005 במרחק של כ-1.4 מיליון קילומטרים משבתאי. המראה של איזור הקוטב צולם באמצעות מצלמת הזוית הרחבה ב-14 בדצמבר במרחק של 719,200 קילומטרים משבתאי.
מודדים את החום לשבתאי
7.2.2005
שני צילומים אלה, זה לצד זה בצבעים מלאכותיים מראות את פליטת החום משבתאי. הנתונים נאספו ב-4 בפברואר באמצעות מצפה הכוכבים קק במאונה קיאה, הוואי. שתי התמונות צולמו בטווחים שונים של תדרי האינפרה-אדום. התמונה השמאלית צולמה באורך גל של 17.65 מיקרון והיא רגישה לטמפרטורות של האטמוספירה העליונה של שבתאי. התמונה מימין צולמה בתחום אורך הגל 8 מיקרון והיא רגישה לטמפרטורות בסטרטוספירה של שבתאי.
הנקודה החמה הבולטת בתחתית שתי התמונות היא הקוטב הדרומי של שבתאי. התחממות חצי הכדור הדרומי היתה צפויה, ככל ששבתאי חוצה את יום ההיפוך בקיץ הדרומי, ואולם השינויים הפתאומיים בטמפרטורה בהתאם לקווי הרוחב לא היתה צפויה.
הטמפרטורה בטרופוספירה עולה כשמתקרבים לקוטב בפתאומיות ליד קו הרוחב 70 מעלות דרום מ-88 ל-89 מעלות קלווין ואז ל-91 קלווין ממש ליד הקוטב. ליד קו הרוחב 70, עולה הטמפרטורה בסטרטוספירה עוד יותר בחדות מ-146 מעלות קלווין ל-150 ואז ל-151 ממש בקוטב.
בעוד הטבעות חיוורות מדי כדי שניתן יהיה לגלות אותם באורך גל של 8 מיקרון (מימין) הן נראות היטב ב-17.65 מיקרון. חלקיקי הטבעת מקיפים את שבתאי שמאלה בתחתית התמונה וימינה בראש התמונה. הטבעת השמאלית התחתונה קרה מהימנית העלינוה, מכיוון שחלקיקיה פשוט נעים החוצה מצילו של שבתאי שם התקררו. כשהם מקיפים את שבתאי הם מתחממים למקסימום מיד לפני שהם חולפים מאחורי שבתאי בצל.
לסרטון הוידאו באתר נאס”א
