Nový obrovský Saturnův prstenec

Spitzerův kosmický dalekohled, provozovaný NASA, objevil nový obrovský prstenec kolem Saturnu – zdaleka největší mezi prstenci obřích plynných planet.

Nový prstenec obepíná ve velké vzdálenosti známou soustavou Saturnu. Jeho rovina je skloněna k rovině známých hlavních prstenců pod úhlem 27°. Vnitřní okraj nového prstence začíná ve vzdálenosti 6 miliónů km od planety a jeho vnější okraj se nachází ve vzdálenosti přibližně 12 miliónů km. Jeden ze vzdálených měsíců Saturnu – Phoebe – obíhá uvnitř nově objeveného prstence a s největší pravděpodobností je zdrojem materiálu pro jeho tvorbu.

Toto nejnovější halo kolem Saturnu je pořádně tlusté – jeho tloušťka je přibližně 20krát větší než průměr planety. „Jedná se o mimořádně velký prstenec,“ říká Anne Verbiscerová, astronomka na University of Virginia, Charlottesville. Dalšími autory článku, který byl publikován v časopise Nature, jsou Douglas Hamilton (University of Maryland, College Park) a Michael Skrutskie (University of Virginia, Charlottesville).

Infračervené „oko“ Spitzerova kosmického dalekohledu bylo schopno vystopovat infračervené záření pásu studeného prachu kolem Saturnu. Observatoř Spitzer, vypuštěná v roce 2003, je v současné době vzdálena od Země 107 miliónů km a obíhá kolem Slunce po podobné dráze jako naše planeta.

Nový objev může pomoci rozluštit starou záhadu jednoho ze Saturnových měsíců. Iapetus má překvapivý vzhled – jedna jeho polokoule je světlá jako čerstvý sníh a druhá tmavá jako asfalt. Astronom Giovanni Cassini poprvé spatřil tento měsíc v roce 1671. Jeho tmavá část byla pojmenována Cassini Regio na počest objevitele. Senzační snímky měsíce Iapetus, pořízené sondou Cassini, si můžete prohlédnout v adresáři http://saturn.jpl.nasa.gov/photos/?start=1&subCategory=14.

Nový objev může vysvětlit, proč je oblast Cassini Regio tak tmavá. Prstenec se rozkládá ve stejné poloze, jako dráha měsíce Phoebe, zatímco Iapetus a část větších měsíců se nachází v blízkosti planety a obíhá opačným směrem. Podle astronomů některé tmavé prachové částice z vnějšího prstence vnikají do vnitřních oblastí soustavy – směrem k měsíci Iapetus, kde ulpívají na jeho ledovém povrchu podobně jako mouchy na čelním skle jedoucího auta.

„Astronomové měli již dlouho podezření, že existuje souvislost mezi vzdáleným měsícem Phoebe a tmavým prachem na povrchu Iapeta,“ říká Douglas Hamilton. „Nově objevený prstenec jim poskytl přesvědčivý důkaz této vzájemné vazby.“

Anne Verbiscerová použila se svými spolupracovníky Spitzerův kosmický dalekohled a jeho kameru, pracující na delších vlnových délkách infračerveného záření, nazvanou MIPS (Multiband Imaging Photometer for Spitzer) ke skanování části oblohy v okolí planety Saturn. Astronomové měli tušení, že Phoebe může obíhat v prstenci prachu, vyraženého z jeho povrchu při srážkách s drobnými objekty. Když se astronomové poprvé podívali na data z družice Spitzer, spatřili nový prachový prstenec.

Je velmi obtížné spatřit nejvzdálenější prstenec Saturnu ve viditelném světle pomocí dalekohledu. Jeho částice jsou velmi řídké. Relativně malý počet částic v prstenci odráží jen velmi málo viditelného světla, zejména ve vzdálenosti Saturnu, kde je sluneční světlo velmi slabé. „Částice jsou tak rozptýlené, že pokud byste stáli uvnitř prstence, stejně byste se o něm nedozvěděli,“ říká Anne Verbiscerová.

Kosmická observatoř Spitzer je schopná zaregistrovat i záření studeného prachu, jehož teplota dosahuje přibližně pouhých 80 K (tj. asi -190 °C). Studené objekty „svítí“ v oboru infračerveného (tepelného) záření; podobně například zmrzlinový pohár doslova sálá v infračerveném oboru.

Tato pozorování byla uskutečněna ještě před tím, než Spitzerův kosmický dalekohled vypotřeboval v květnu 2009 zásoby chladícího média. Nyní pracuje v  tzv. prodloužené „teplé“ misi.

Připojená kresba ilustruje rozlehlost největšího prstence planety Saturn, objeveného pomocí družice NASA s názvem Spitzer Space Telescope. Prstenec je obrovský, sahá do velké vzdálenosti od plynné planety a doposud známých majestátních prstenců.

Prstenec začíná ve vzdálenosti zhruba 6 miliónů km od planety Saturn a rozprostírá se až do vzdálenosti přibližně 12 miliónů km. Je rovněž velmi tlustý – jedná se přibližně o dvacetinásobek průměru planety Saturn. Objem prstence je srovnatelný s miliardou zeměkoulí.

Nově objevený Saturnův prstenec je skloněn vůči rovině známých prstenců o úhel 27° a zahrnuje i dráhu měsíce Phoebe. Jak měsíc Phoebe, tak i částice v novém prstenci obíhají opačným směrem, než většina měsíců Saturnu včetně Titanu a Iapeta.

Proč astronomové čekali tak dlouho na objev tak velkého prstence? Odpověď je jednoduchá: prstenec je velmi řídký, tvořený rozptýlenou směsí drobných částic prachu a ledu a ve viditelném světle není pozorovatelný.

Použité fotografie Saturnu a měsíců Phoebe a Iapetus na komponovaném obrázku pořídila kosmická sonda Cassini. Znázorněný prstenec je uměleckou představou na základě dat, zjištěných družicí Spitzer v oboru infračerveného záření.

Velikost měsíce Phoebe byla záměrně zvětšena pro jeho lepší viditelnost na obrázku. Ve skutečnosti má průměr jen 200 km, zatímco Iapetus je mnohem větší: má průměr 1500 km.

Zdroj: http://www.spitzer.caltech.edu/Media/releases/ssc2009-19/release.shtml

autor: František Martinek