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Abstract

La sonda Cassini ha ottenuto una raccolta unica di dati sugli anelli di Saturno, in quanto ha osservato gli anelli da 0 a 180 gradi in angolo di fase, e su entrambi i lati illuminati e spenti. L’identificazione di contaminanti in tracce, in particolare composti organici, richiede che gli spettri degli anelli siano incontaminati dalla luce proveniente da Saturno. Il Cassini Visual and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS) ha acquisito da 0,35 a 5.1 micron, dati spettroscopici ad alta risoluzione spaziale vicino all’ombra di Saturno sugli anelli in cui la luce diffusa è al minimo. A bassi angoli di fase, gli spettri ad anello mostrano le classiche caratteristiche spettrali del ghiaccio cristallino ad eccezione di un contaminante che causa un assorbimento UV. Gli spettri VIMS con angolo di fase di 180 gradi sono generalmente piatti, con solo una debole caratteristica positiva a 2,86 micron negli spettri dell’anello F. La diminuzione generale della trasmissione è dovuta alle grandi particelle ad anello che bloccano completamente la luce. Il 2.la funzione 86 micron indica la presenza di polvere di ghiaccio fine, dove l’indice di rifrazione del ghiaccio è vicino a 1.0 e la luce non viene rifratta o diffratta. Non ci sono indicazioni di dispersione interparticolare nei dati VIMS a qualsiasi angolo di fase. La mancanza di dispersione interparticolare indica che gli anelli A e B densi devono essere molto sottili, avvicinandosi a un monostrato, ma i vincoli rigorosi devono ancora essere modellati. Studi precedenti hanno utilizzato tholine e carbonio amorfo per il contaminante che causa l’assorbimento UV, ma questi modelli mostrano assorbimenti aggiuntivi e struttura spettrale nel vicino infrarosso non visto nei dati VIMS. Clark et al. (Icarus, v193, p372, 2008) ha modellato il picco blu mutevole e l’assorbitore UV osservato su Phoebe, Giapetus, Hyperion e Dione con carbonio amorfo e ematite di dimensioni nanometriche. La nanoematite ha caratteristiche spettrali attenuate rispetto all’ematite a grana più grande, a causa degli effetti del campo cristallino sulle superfici di piccoli grani. Nanohematite ha un forte assorbitore UV che corrisponde alla ripida pendenza UV osservata negli spettri degli anelli di Saturno e non ha forti assorbimenti IR. Se l’assorbitore UV negli anelli di Saturno è dovuto all’ematite nanofase, sarebbe necessaria meno dell ‘ 1% di ematite, se viene miscelata uniformemente nei grani di ghiaccio dei regoliti delle particelle ad anello.