Saturn ma pierścienie, które składają się głównie z lodu i skał orbitujących wokół planety, tworzących wąskie pasma lub wstęgi. Średnica głównych pierścieni Saturna wynosi ponad 250 tys. km, ale mają one zaledwie 10 m grubości. Ze względu na grawitacyjne oddziaływanie księżyców ukrytych między pierścieniami, nie są one idealnie płaskie. Co 14-15 lat pierścienie ustawiają się pod takim kątem, że nie są widoczne z Ziemi.
Czytaj też: Zima na Enceladusie. Na księżycu Saturna śniegu nie brakuje. Aż trudno uwierzyć, jak grube są jego warstwy
Na pierścieniach Saturna czasami pojawiają się niezwykłe smugi, zwane “szprychami”. Nie wiadomo, czym dokładnie są i dlaczego obserwujemy je tylko okresowo. Może pomóc w tym Kosmiczny Teleskop Hubble’a, który znowu uchwycił smugi na pierścieniach Saturna.
Dzięki programowi OPAL Hubble’a, który buduje archiwum danych o planetach zewnętrznego Układu Słonecznego, będziemy mieli w tym sezonie dłuższy dedykowany czas na badanie szprych Saturna niż kiedykolwiek wcześniej. Dr Amy Simon, planetolog NASA
Smugi na pierścieniach Saturna
Szprychy Saturna po raz pierwszy dostrzeżono na zdjęciach wykonanych przez sondy Voyager, które przeleciały obok gazowego olbrzyma odpowiednio w 1980 i 1981 r. Tymczasowe smugi, które zwykle pojawiają się jako cechy promieniste, poruszają się wraz z pierścieniami Saturna. Kolejne obserwacje ujawniły, że szprychy wydają się ciemne z góry, ale jasne od dołu i nie zawsze da się je dostrzec. Są w jakiś sposób związane z porami roku na Saturnie – pojawiają się wiosną i jesienią, a znikają latem i zimą.
Czytaj też: Pierścienie Saturna i niepublikowane wcześniej pomiary. Wykonała je sonda Cassini
Oś Ziemi nachylona jest do ekliptyki (płaszczyzny, na której leży orbita Ziemi) pod kątem, który waha się w cyklu 41 000 lat. Kąt ten zmienia się od 21,8° do 24,4° – obecnie wynosi 23,45°. Oś Saturna jest nachylona do ekliptyki pod kątem 26,73°. To właśnie ta cecha sprawia, że na Ziemi i Saturnie występują pory roku.
Ponieważ Saturn jest znacznie dalej od Słońca niż Ziemia, jego rok jest również dłuższy. Saturn okrąża Słońce w ciągu 29 lat, a każda z jego pór roku trwa około 7 lat. Dekady obserwacji “Władcy Pierścieni” pokazały, że szprychy zazwyczaj zaczynają pojawiać się około czterech lat przed równonocą. Następna równonoc na Saturnie ma mieć miejsce w 2025 r., więc początek “sezonu szprychowego” szacowano na jakiś punkt w 2021 r.
Pomimo lat doskonałych obserwacji prowadzonych przez misję Cassini, dokładny początek i czas trwania sezonu szprychowego jest wciąż nieprzewidywalny, co przypomina raczej przewidywanie pierwszej burzy podczas sezonu huraganów. Dr Amy Simon
Naukowcy nie mają pewności, skąd się biorą smugi na pierścieniach Saturna, choć mają kilka pomysłów. Dane zebrane podczas kilku misji (w tym obu Voyagerów) sugerują, że same szprychy składają się z cząstek pyłu, które oddzielają się od lodowych fragmentów pierścieni i lewitują oddzielnie. Gdy wiatr słoneczny oddziałuje z polem magnetycznym Saturna, powstaje elektrycznie naładowane środowisko, przypominające nieco gigantyczny generator Van der Graafa. Może to wpływać na naładowane cząstki pyłu w pierścieniach Saturna, powodując ich elektrostatyczne sklejanie się i w efekcie ciemniejsze plamy. Nie jest jednak jasne, dlaczego takie zjawisko zachodzi tylko sezonowo.
Uczeni mają nadzieję, że szprychy będa wkrótce widoczne dla teleskopów naziemnych. Więcej na ten temat można przeczytać w Geophysical Research Letters.
