Новое исследование, основанное на полученных космическим аппаратом НАСА Кассини в прошлом году данных, говорит о том, что кольца Сатурна гораздо более химически сложные, чем принято полагать. Также выводы намекают на то, что самое внутреннее кольцо D бросает пылевые зерна с химическим коктейлем в верхнюю атмосферу планеты на больших скоростях. Есть подозрение, что этот опасный материал способен изменить содержание углерода и кислорода в атмосфере.
Ранее полагали, что кольца наделены простой структурой и представлены, в основном, только водой. Однако теперь известно, что в них присутствует вода, метан, аммиак, монооксид углерода, молекулярный азот и двуокись углерода.
Ученые удивились, отыскав с помощью масс-спектрометра метан, а также немного двуокиси углерода. Оказалось, что наиболее внутренние кольца выглядят невероятно загрязненными. Еще одно открытие показало, что большое количество химических веществ из кольца D выбрасывается в верхний атмосферный слой планеты и вращается быстрее, чем сама атмосфера.
Эти наблюдения помогут разобраться в механизмах, лежащих в основе работы Солнечной системы и прочих систем с их экзопланетами и лунами. Возможно, теперь исследователи поймут, как планете удается заполучить кольца, что их наполняет, жил ли когда-то Сатурн без колец, и являются ли эти материалы остатками ранней системы и туманности. Пока известно лишь то, что уровень вытолкнутого материала из D-кольца в верхнюю атмосферу кажется достаточным, чтобы продолжительность жизни кольца была более краткой, чем думали ранее.
Истощение колец способно объяснить ситуацию с Юпитером. Вероятно, ранее у него было более плотное кольцо, которое после длительного выброса материала, превратилось в узкую полоску. Исходные данные прошли сквозь инструмент Кассини к антеннам в Лабораторию реактивного движения. Скорее всего, в определенный момент кольца полностью исчезают, если им не удается где-то раздобыть материал.
Важно то, что эта бомбардировка меняет экваториальную ионосферную химию Сатурна, путем преобразования ионов водорода и 3-атомных ионов водорода в более тяжелые молекулярные ионы, истощающие плотность планетарной ионосферы. Пока создаются устойчивые модели, способные объяснить явление и последствия. Материал падает на Сатурн при больших скоростях, так как кольца двигаются стремительнее атмосферы. Скорее всего, процесс нагревает верхнюю атмосферу, меняя ее состав.