Μια συναρπαστική ανακάλυψη ήρθε το προσκήνιο, έπειτα από αλλεπάλληλες συγκεντρώσεις δεδομένων από διαφορετικές αποστολές σε διάστημα 40 ετών. Το εντυπωσιακό σύστημα δακτυλίων του Κρόνου φαίνεται πως ευθύνεται για την αύξηση της θερμοκρασίας στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας του γίγαντα πλανήτη. Μάλιστα, το φαινόμενο παρατηρείται για πρώτη φορά στο ηλιακό μας σύστημα. Πιο συγκεκριμένα, το εν λόγω φαινόμενο αποτελεί μια απροσδόκητη αλληλεπίδραση του πλανήτη Κρόνου με τους δακτυλίους που τον περιβάλουν, η οποία προκαλεί το ενδιαφέρον των ερευνητών για την αναζήτηση παρόμοιων φαινόμενων σε άλλα πλανητικά συστήματα.
Τα φασματοσκοπικά δεδομένα δείχνουν φασματικές γραμμές εκπομπής θερμού υδρογόνου -οι οποίες εμφανίζονται στο υπεριώδες- που εκπέμπεται από την ατμόσφαιρα του αέριου γίγαντα πλανήτη. Η ανίχνευση αυτής της ακτινοβολίας υποδηλώνει πως κάτι εισβάλει στην ατμόσφαιρα του Κρόνου και τη θερμαίνει. Σύμφωνα με τους ερευνητές, που ανέλαβαν την συγγραφή αυτής της μελέτης, η θέρμανση της ανώτερης ατμόσφαιρας του πλανήτη οφείλεται στα παγωμένα επιμέρους σωματίδια που απαρτίζουν τους δακτυλίους του Κρόνου. Κατά την κάθοδό τους στα στρώματα της ατμόσφαιρας τα σωματίδια μεταφέρουν την κινητική τους ενέργεια, μετατρέποντάς τη σε θερμική, όταν συγκρούονται με σωματίδια της ατμόσφαιρας.
Γιατί, όμως, δραπετεύουν τα σωματίδια των δακτυλίων από τους δακτύλιους του γίγαντα πλανήτη και καταλήγουν να κινηθούν προς την ατμόσφαιρα; Η συμπεριφορά τους αυτή μπορεί να οφείλεται στην ενέργεια που τους προσδίδει η υπεριώδης ακτινοβολία, στη σύγκρουση με μικρομετεωρίτες ή ακόμα και στον ηλιακό άνεμο που βομβαρδίζει διαρκώς την περιοχή. Ακόμα, σε ό,τι αφορά τα ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια των δακτυλίων, αυτά μπορεί να διεγείρονται από το μαγνητικό πεδίο του ηλιακού ανέμου ή του πλανήτη και στη συνέχεια να κινούνται προς την ατμόσφαιρα του πλανήτη.
Εικόνα: NASA, ESA, Lotfi Ben-Jaffel (IAP & LPL)
Τη δεκαετία του 1980 κατά τη διάρκεια των αποστολών Voyager 1 και 2 ανιχνεύθηκαν υπεριώδεις ακτινοβολίες οι οποίες ερμηνεύθηκαν ως “θόρυβος” και γι’ αυτό οι ερευνητές τότε δεν έδωσαν ιδιαίτερη σημασία. Ύστερα από αρκετά χρόνια η αποστολή Cassini φτάνοντας στον Κρόνο, κατά το έτος 2004 και έπειτα, κατάφερε να συλλέξει δεδομένα υπεριώδους ακτινοβολίας που προερχόταν από την ατμόσφαιρα του πλανήτη. Τον Σεπτέμβριο του 2017, στο τέλος της αποστολής, το Cassini διείσδυσε στην ατμόσφαιρα του Κρόνου και ανίχνευσε για πρώτη φορά τη βροχή σωματιδίων από τους δακτυλίους.
Οι παραπάνω παρατηρήσεις συμπληρώθηκαν από δεδομένα που συλλέχθηκαν από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble και τον δορυφόρο International Ultraviolet Explorer, που τέθηκε σε τροχιά γύρω από τη Γη το 1978. Συγκεκριμένα, οι ερευνητές στράφηκαν στις μετρήσεις που πραγματοποιήθηκαν από το όργανο Space Telescope Imaging Spectrograph ή STIS του Hubble, οι οποίες τους επέτρεψαν να τις συγκρίνουν με ήδη υπάρχοντα δεδομένα από τις υπόλοιπες αποστολές, επιβεβαιώνοντάς τα.
Το αποτέλεσμα της ταύτισης δεδομένων υποδεικνύει πως υπάρχει μια συνεχής και σταθερή πτώση των παγωμένων σωματιδίων. Στόχος των ερευνητών είναι να εφεύρουν και να εφαρμόσουν νέες μεθόδους, με αφορμή την παρούσα μελέτη, και να μελετήσουν παρόμοια φαινόμενα αλληλεπίδρασης πλανήτη και δακτυλίων, εάν συμβαίνουν σε άλλα πλανητικά συστήματα. Αυτή η δράση των ερευνητών ονομάστηκε χαρακτηριστικά “Η αναζήτηση εξωδακτυλίων”.
*Σχετικά με την εικόνα: Οι δακτύλιοι φαίνονται πολύ πιο σκούροι από τον πλανήτη επειδή αντανακλούν πολύ λιγότερο υπεριώδες φως από τον Ήλιο. Πάνω από τους δακτυλίους και τη σκοτεινή περιοχή του ισημερινού βρίσκεται η λευκή περιοχή Lyman-alpha, η οποία εμφανίζεται ως μια γεωγραφική ζώνη που είναι 30% φωτεινότερη από τις υπόλοιπες. Αξίζει να σημειωθεί πως το φάσμα του υδρογόνου αποτελείται από ένα σύνολο γραμμών που κατατάσσονται σε διάφορες σειρές. Έτσι, η εμφάνιση των φασματικών γραμμών της σειράς Lyman είναι αποτέλεσμα της μεταπήδησης ηλεκτρονίου στη βασική στάθμη. Πάνω από τη φωτεινή περιοχή η φωτεινότητα του δίσκου μειώνεται σταδιακά μέχρι τη φωτεινή περιοχή που αντιπροσωπεύει το πολικό σέλας. Η μαύρη κουκίδα στην περιοχή του σέλαος αντιπροσωπεύει την τοποθέτηση του άξονα περιστροφής του πλανήτη.
