NASA的Cassini航天器上的紫外成像光譜儀儀觀察到了土星環的41個太陽掩星。現在,行星研究人員已將這些宣傳的完整目錄彙編成高級數據產品。
NASA的卡西尼航天器在土星周圍的軌道上。圖片來源:NASA / JPL-Caltech。
Cassini的紫外成像光譜儀(UVIS)對土星環中一些最小的顆粒具有獨特的敏感,尤其是在極端紫外線波長中進行的觀察結果。
為了確定環顆粒的尺寸,儀器在指向太陽時觀察它們,透過所謂的太陽掩星中的環。
環顆粒部分阻斷了光的路徑,提供了光學深度的直接測量,這是確定環顆粒的大小和組成的關鍵參數。
西南研究所的研究員斯蒂芬妮·賈馬克(Stephanie Jarmak)博士說:“在近二十年的時間裡,美國宇航局的卡西尼航天器分享了土星的奇觀及其冰冷的月亮和簽名戒指,但我們仍然不確定地了解環形系統的起源。”
“證據表明,環相對年輕,可能是由於冰冷衛星或彗星的破壞而形成的。”
“但是,為了支持任何一種原產地理論,我們需要對構成環的粒子的大小有一個好主意。”
她補充說:“考慮到來自太陽的光的波長,這些觀察結果使我們深入了解了土星環的最小粒徑。”
“ UVIS可以在微米水平上檢測灰塵顆粒,從而幫助我們了解系統內環顆粒的起源,碰撞活動和破壞。”
根據研究人員的說法,在掩蓋過程中,背景源(例如太陽)發出的光被光路徑中的顆粒吸收和散射。
環顆粒阻斷的光量可直接測量環光學深度。
包括光學深度對於理解環的結構至關重要。
作者測量了光學深度作為觀看幾何形狀的函數,該函數是指與Cassini相對於Cassini的觀察角。
隨著光線穿過環的光變化,它們可以形成環的結構的圖片。
Jarmak博士說:“巨型行星周圍的環系統還提供了測試床,以調查我們太陽系中的基本物理特性和過程。”
“這些顆粒被認為是由於物體在磁盤上碰撞和形成並建立較大顆粒而產生的。”
“了解它們如何形成這些環系統可以幫助我們了解行星的形成方式。”
團隊的工作發表在期刊上伊卡洛斯。
_____
SG Jarmak等。 2022年。與卡西尼烏維斯(Cassini Uvis)對土星環的太陽能掩蓋。伊卡洛斯388:115237; doi:10.1016/j.icarus.2022.115237