02/01/2023

Una estructura sorprenent


Clic per engrandir. Primer pla de l'anell B de Saturn. Crèdit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Aquesta imatge de la nau espacial Cassini de la NASA mostra una estructura ondulada als anells de Saturn coneguda com a ona espiral de densitat Janus 2:1. Resultat del mateix procés que crea les galàxies espirals, les ones de densitat espiral als anells de Saturn estan molt més estretament enrotllades. En aquest cas, una de cada dues crestes de l'ona és en realitat el mateix braç espiral que ha envoltat tot el planeta diverses vegades.

Aquesta és l'única ona de densitat important visible a l'anell B de Saturn. La major part de l'anell B es caracteritza per estructures que dominen les zones on es podrien produir ones de densitat, però aquesta porció més interna de l'anell B és diferent.

El radi des de Saturn on s'origina l'ona (cap avall a la dreta en aquesta imatge) és a 96.233 quilòmetres del planeta. En aquesta posició, les partícules de l'anell orbiten Saturn dues vegades per cada vegada que la lluna Janus orbita una vegada, creant una ressonància orbital. L'ona es propaga cap a l'exterior des de la ressonància (i s'allunya de Saturn), cap a la part superior esquerra en aquesta vista. Per raons que els investigadors no comprenen del tot, l'amortiment de les ones per les estructures anulars més grans és molt feble en aquest lloc, per la qual cosa aquesta ona es veu ressonant per centenars de crestes d'ona brillants, a diferència de les ones de densitat a l'anell A de Saturn.

La imatge fa l'efecte que el pla de l'anell està inclinat allunyant-se de la càmera cap a la part superior esquerra, però no és així. A causa de la mecànica de propagació d'aquest tipus d'ones, la longitud d'ona disminueix amb la distància a la ressonància. Així, la part superior esquerra de la imatge és tan a prop de la càmera com la part inferior dreta, mentre que la longitud d'ona de l'ona de densitat és simplement més curta.

Aquesta ona és notable perquè Janus, la lluna que la genera, es troba en una estranya configuració orbital. Janus i Epimeteu (vegeu PIA12602) comparteixen pràcticament la mateixa òrbita i intercanvien els seus llocs cada quatre anys. Cada vegada que es produeix un d'aquests intercanvis d'òrbita, l'anell respon en aquest lloc, generant una nova cresta a l'ona. La distància entre un parell de crestes correspon a quatre anys de propagació de l'ona aigües avall de la ressonància, cosa que significa que l'ona que es veu aquí codifica moltes dècades de la història orbital de Janus i Epimeteu. Segons aquesta interpretació, la part de l'ona situada a la part superior esquerra d'aquesta imatge correspon a les posicions de Janus i Epimeteu a l'època dels sobrevols de les Voyager el 1980 i 1981, moment en què es va demostrar per primera vegada que Janus i Epimeteu eren dos objectes diferents (es van observar per primera vegada el 1966).

Epimeteu també genera onades en aquest lloc, però són inundades per les onades de Janus, ja que Janus és la més gran de les dues llunes.

Aquesta imatge va ser presa el 4 de juny del 2017 amb la cambra d'angle estret de la nau espacial Cassini. La imatge va ser adquirida al costat il·luminat pel Sol dels anells des d'una distància de 76.000 quilòmetres de la zona fotografiada. L'escala de la imatge és de 530 metres per píxel. L'angle de fase, o angle Sol-anell-nau espacial, és de 90 graus.

La missió Cassini és un projecte de cooperació de la NASA, l'ESA (Agència Espacial Europea) i l'ASI (Agència Espacial Italiana). El Laboratori de Propulsió a Jet, una divisió de Caltech a Pasadena, gestiona la missió per a la Direcció de Missions Científiques de la NASA, a Washington. L'orbitador Cassini i les seves dues càmeres a bord van ser dissenyats, desenvolupats i acoblats al JPL. El centre d'operacions d'imatge es troba a l'Space Science Institute de Boulder (Colorado).

Per a més informació sobre la missió Cassini-Huygens, feu un clic aquí o aquí). Podeu accedir a la pàgina web de l'equip d'imatges de Cassini fent un altre clic aquí.



Ho he vist aquí.