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Abstract

Die Raumsonde Cassini hat eine einzigartige Sammlung von Daten über die Saturnringe erhalten, da sie die Ringe von 0 bis 180 Grad im Phasenwinkel und sowohl auf beleuchteten als auch auf unbeleuchteten Seiten beobachtet hat. Die Identifizierung von Spurenverunreinigungen, insbesondere von organischen Verbindungen, erfordert, dass die Spektren der Ringe nicht durch Licht vom Saturn kontaminiert werden. Das Cassini Visual and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS) hat 0,35 bis 5 erreicht.1 mikron, spektroskopische Daten mit hoher räumlicher Auflösung in der Nähe des Schattens des Saturn auf den Ringen, wo das Streulicht minimal ist. Bei niedrigen Phasenwinkeln zeigen die Ringspektren klassische kristallin-Eis-spektrale Merkmale mit Ausnahme einer Verunreinigung, die eine UV-Absorption verursacht. VIMS-Spektren bei einem 180-Grad-Phasenwinkel sind im Allgemeinen flach, mit nur einem schwachen positiven Merkmal bei 2,86 Mikrometern in Spektren des F-Rings. Die allgemeine Transmissionsabnahme ist darauf zurückzuführen, dass große Ringpartikel das Licht vollständig blockieren. Die 2.Das 86-mikron-Merkmal zeigt das Vorhandensein von feinem Eisstaub an, bei dem der Brechungsindex des Eises nahe 1,0 liegt und das Licht nicht gebrochen oder gebeugt wird. Es gibt keine Hinweise auf Interpartikelstreuung in den VIMS-Daten bei irgendeinem Phasenwinkel. Der Mangel an Interpartikelstreuung zeigt an, dass die dichten A- und B-Ringe sehr dünn sein müssen und sich einer Monoschicht nähern, aber strenge Einschränkungen müssen noch modelliert werden. Frühere Studien verwendeten Tholine und amorphen Kohlenstoff für die Verunreinigung, die die UV-Absorption verursacht, aber diese Modelle zeigen zusätzliche Absorptionen und spektrale Struktur im nahen Infrarot, die in VIMS-Daten nicht zu sehen sind. In: Clark et al. (Icarus, v193, p372, 2008) modellierte den sich ändernden blauen Peak und UV-Absorber, die bei Phoebe, Iapetus, Hyperion und Dione beobachtet wurden, mit amorphem Kohlenstoff und Hämatit in Nanogröße. Nanohematit hat im Vergleich zu größer körnigem Hämatit aufgrund von Kristallfeldeffekten an den Oberflächen kleiner Körner gedämpfte spektrale Merkmale. Nanohematit hat einen starken UV-Absorber, der der steilen UV-Steigung entspricht, die in Spektren der Saturnringe beobachtet wird, und keine starken IR-Absorptionen aufweist. Wenn der UV-Absorber in den Saturnringen auf Nanophasen-Hämatit zurückzuführen ist, wäre weniger als 1% Hämatit erforderlich, wenn er gleichmäßig in die Eiskörner der Ringpartikel-Regolithen gemischt wird.