利用日食計算土星環的透明度

2025-12-08 02:39:54 分類：綜合 閱讀(168)

卡西尼號飛船環繞土星的插圖。鳴謝:uux.cn/美國宇航局/JPL加州理工學院
（神秘的日食地球uux.cn）據蘭卡斯特大學：蘭開斯特大學的一名博士生使用一種新方法測量了土星環的光學深度，該方法基于卡西尼號飛船處于光環陰影下時有多少陽光照射到它身上。計算
光學深度與對象的土星透明透明度有關，它顯示光在被吸收或散射之前可以穿過該對象多遠。利用
這項由蘭卡斯特大學和瑞典空間物理研究所合作領導的日食研究發表在皇家天文學會的月報上。
美國國家航空航天局-歐空局卡西尼號宇宙飛船于1997年發射，計算并于2004年抵達土星，土星透明對該行星及其衛星進行了迄今為止最廣泛的利用調查。這項任務于2017年結束，日食當時卡西尼號在土星和其光環之間潛水22次后，計算墜入土星大氣層。土星透明
蘭開斯特大學博士生George Xystouris在Chris Arridge博士的利用指導下，分析了Cassini上的日食Langmuir探測器的歷史數據，Cassini是計算一種測量土星磁層冷等離子體，即低能離子和電子的儀器。
在他們的研究中，他們專注于航天器的日食:卡西尼號處于土星或主環陰影中的時期。每次月食期間，朗繆爾探測器都記錄了數據的巨大變化。
喬治說，“由于探測器是金屬的，無論何時受到陽光照射，陽光都能給探測器提供足夠的能量釋放電子。這就是光電效應，釋放出來的電子就是所謂的‘光電子’。然而，它們會產生問題，因為它們與土星周圍的冷等離子體中的電子具有相同的屬性，而且沒有一種簡單的方法來分離這兩者。"
“通過關注數據變化，我們意識到它們與每個光環允許多少陽光通過有關。最終，利用朗繆爾探測器的材料屬性，以及土星附近的太陽亮度，我們設法計算出每個環的光電子數的變化，并計算出土星環的光學深度。
“這是一個新奇而令人興奮的結果！我們使用了一種主要用于等離子體測量的儀器來測量一種行星特征，這是朗繆爾探針的一種獨特用途，我們的結果與使用高分辨率成像儀測量環透明度的研究相一致。”
主環從行星延伸到140，000公里，但最大厚度只有1公里，到2025年將從地球上消失。在那一年，光環將會傾斜到地球的邊緣，使得人們幾乎不可能看到它們。在土星29年軌道的下一階段，它們將向地球傾斜，并將繼續變得更加可見和明亮，直到2032年。
皇家天文學會主席邁克·埃德蒙茲教授補充說:“看到一名研究生以一種不尋常的、創造性的方式參與使用太空探測儀器總是件好事。這種創新正是天文學研究所需要的，也是許多從事各種職業的前學生正在應用的方法，以幫助解決世界問題。”