Sonda Cassini już od 2004 roku orbituje Saturna. Kilka dni temu, 11 sierpnia na Saturnie była równonoc. Towarzyszą temu wydarzeniu niezwykłe ujęcia uchwycone przez kamerę sondy….

Patrząc na tą żółtawą plamkę na niebie przez teleskop o nawet niewielkim powiększeniu ujrzymy planetę otoczoną pierścieniami z obydwu stron. Jednak co pewien okres czasu możemy przeżyć rozczarowanie – pierścienie znikają. Wynika to z faktu ustawienia się ich prawie równolegle do obserwatora. Galileusz prawie 400 lat temu też był świadkiem tego wydarzenia. Kiedy w 1610 skierował teleskop na Saturna, stał się pierwszą osobą obserwującą pierścienie. W tym czasie sądzono, że są to dwie satelity trzymające się blisko Saturna, lub nawet dotykające go. Dwa lata później satelity zniknęły, by ponownie pojawić się za kilka lat. To zjawisko powtarzało się co 15 lat, czyli dwa razy w czasie jednego obiegu Saturna dookoła Słońca. Dopiero 50 lat później Christian Huygens wysunął poprawną hipotezę istnienia cienkiego, spłaszczonego dysku materii dookoła planety, niedotykającego powierzchni olbrzyma w żadnym punkcie. Ich periodyczny zanik wynika jedynie z ich nachylenia do płaszczyzny ekliptyki – widzimy je tylko patrząc trochę z gory bądź z dołu, ale nie kiedy patrzymy się na ich krawędź. Poprzednia równonoc miała miejsce w 1995 roku.

Takie ustawienie zdarzyło się właśnie też 11 sierpnia. Niestety, było one trudne do obserwacji z Ziemi z uwagi na bliskość Saturna i Słońca na sierpniowym niebie. Mamy jednak o wiele lepiej umiejscowionego obserwatora – właśnie sondę Cassini. Orbita Cassiniego jest silnie nachylona w stosunku do płaszczyzny pierścieni, dzięki czemu może oglądać pierścienie z różnej perspektywy. Misję przedłużono o 2 lata właśnie z powodu tegorocznej równonocy. Słońce przez cały czas od rozpoczęcia misji świeciło po południowej stronie pierścieni. Dla półkuli północnej oznaczało to długotrwałą zimę. 11 sierpnia dzień po raz pierwszy od 15 lat miał taką samą długość na obydwu biegunach – jest to oznaka zbliżającego się lata na półkuli północnej, i jednocześnie peryapsis 116 orbity Cassiniego dookoła Saturna .

Nie tylko nachylenie pierścieni do ekliptyki powoduje zanik ich widoczności z Ziemi. Cassini obserwując je z góry bądź z dołu kiedy zbliża się równonoc także obserwuje spadek ogólnej jasności, i wynika to z coraz niższej pozycji Słońca nad płaszczyzną pierścieni. I tak samo jak w przypadku ziemskiego zachodu Słońca , cienie stają się coraz dłuższe i nawet niskie przedmioty rzucają cień. W przypadku bardzo płaskich (ok. 100 m grubości) pierścieni, mogą to być księżyce pasterskie, obiegające Saturna wewnątrz pierścieni, bądź zbiorowiska skał, o zbyt małej masie by utworzyć księżyc.

Zdjęcie przedstawiające księżyc odkryty przez sondę Cassini – Daphnis, rzucający cień na pierścień Saturna 26 lipca 2009. Daphnis obiega Saturna w przerwie Keelera, przy zewnętrznej krawędzi pierścienia A. Przed księżycem i za nim widoczne są mniejsze cienie, spowodowane przez zaburzenia (fale gęstości) na krawędziach 42-kilometrowej przerwy wywołane obecnością 8-kilometrowej Daphnis. Z długości rzucanych cieni, znając wysokość Słońca nad płaszczyzną pierścieni w danej chwili (tu: 0.7 stopnia kątowego) a także skalę zdjęcia można oszacować rozmiary zaburzeń- tworzą około kilometrowe wybrzuszenia po obydwu stronach pierścienia A.

Porównawcze zdjęcie Daphnis z 24 marca 2007 , pokazujące brak jakichkolwiek cieni.

W ciągu następnych kilku lat Słońce będzie wędrować na północ Saturna. Czwartego września z Ziemi ponownie pierścienie nie będą widoczne. Obserwacja Saturna w okolicach równonocy przez sondę Cassini daje jedyną w swoim rodzaju możliwość poznania topografii pierścieni – warto śledzić status misji, odwiedzając http://saturn.jpl.nasa.gov/. Saturn dostarczy nam jeszcze wiele nowości – już wkrótce doniesienia o kolejnych odkryciach!

Autor

Krzysztof Suberlak