Rymdfarkosten Cassini gör en serie sista dyk mellan ringarna och planeten innan den brinner upp i atmosfären efter 13 års kretslopp kring Saturnussystemet. Kredit:NASA
University of Colorado Boulder Professor Larry Esposito har tittat på Saturnus fantastiska ringar under stora delar av sin karriär, började som en teamforskare på NASA:s Pioneer 11-uppdrag när han upptäckte planetens svaga F-ring 1979.
Han följde upp det med observationer av Jupiters och Saturnus ringar från rymdskepparna Voyager och Galileo, som bar instrument designade och byggda på CU Boulder. Nu, som huvudutredare på CU Boulders $12 miljoner Ultraviolet Imaging Spectrograph (UVIS) på Cassini-Huygens uppdrag till Saturnus, Esposito och hans Cassini-kollegor känner sig lite dystra:Rymdfarkosten har slut på bränsle och kommer att sönderfalla i Saturnus täta atmosfär tidigt på morgonen den 15 september.
"Vi gör fortfarande upptäckter om Saturnussystemet och studerar Cassini-data, och vi förväntar oss att göra dem ett tag, " sa Esposito från CU Boulders laboratorium för atmosfärs- och rymdfysik (LASP). "Men den 15 september kommer att bli ett bitterljuvt avslut på ett uppdrag som har fascinerat oss som forskare och trollbundit allmänheten med bilder och nya rön i många år."
UVIS instrumentsvit, en uppsättning teleskop som används för att mäta ultraviolett ljus från Saturnussystemet, har använts för att studera strukturen och utvecklingen av Saturnus ringar; kemin, moln och energibalansen hos Saturnus och Titan; och ytorna och atmosfärerna på några av Saturnus 62 kända månar, sa Esposito.
Lanserades 1997 och drog upp vid Saturnus 2004 för den första av hundratals banor genom planetens system, uppdraget har främjat mängder av bländande upptäckter. Dessa inkluderar djupgående studier som daterar och till och med väger de häpnadsväckande ringarna; upptäckten av metansjöar på den iskalla månen Titan; vattenplymer hittade spruta från månen Enceladus; och närbilder av de ljusa norrskenet vid planetens poler.
En av Espositos favoritupptäckter med hjälp av UVIS var upptäckten av ett enormt moln av neutrala syreatomer i Saturnussystemet vid inflygning 2003, som förbryllade forskare i flera år. Efterföljande forskning av Cassini-teamet visade att syreatomerna kom från en salt, underjordiska havet på Enceladus, som forskare tror kan ha gynnsamma förutsättningar för primitivt liv.
Många upptäckter av Esposito och hans UVIS-team involverar Saturnus ringar — gjorda av is, klippor och månar lika stora som Mount Everest – vars ålder har diskuterats i årtionden. Esposito, som använde observationer från Voyager-uppdraget för att jämföra Saturnus ringar, Jupiter och Neptunus, tror att Saturnus ringar kan vara lika gamla som solsystemet, som tros ha bildats för cirka 4,6 miljarder år sedan.
"När de två rymdfarkosterna Voyager passerade Saturnus 1980 och 1981, vi trodde att ringarna var relativt unga, " sa Esposito. "Men data från Cassini överensstämmer med bilden av att Saturnus har haft ringar genom hela sin historia.
"Vi ser omfattande, snabb återvinning av ringmaterial där månar ständigt splittras till ringpartiklar, som sedan samlar och reformerar månar."
Andra UVIS-teammedlemmar från CU Boulder inkluderar Ian Stewart, George Lawrence, William McClintock, Alain Jouchoux, Greg Holsclaw, Emilie Royer, Anya Portyankina och Michael Aye.
Esposito liknade de ständigt föränderliga ringarna vid Saturnus med konstruktion i Peking, Kina, där marmor från strukturer uppförda under Mingdynastin (1368—1644) återvinns för att bygga nya strukturer idag. "Samma sak händer med Saturnus ringar, sa Esposito.
"De förnyas ständigt, så själva ringarna kan vara gamla, men de strukturer vi ser idag är bara en del av deras nuvarande manifestation. Vi har till och med sett ringarna förändras under det här uppdraget."
UVIS-instrumentet kommer att slås på under Cassinis sista dyk i Saturnus data och kommer att dirigera data till jorden tills uppdraget är över, sa Esposito, en av många missionsforskare som är samlade vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory (JPL) i Pasadena, Kalifornien, för Cassinis stora final.