Тайна пульсирующего кольца F

Тайна пульсирующего кольца F

Ученые пытаются понять, почему кольцо F меняет яркость и ширину каждые 17 лет.

Кольца Сатурна являются одним из самых красивых объектов Солнечной системы. Еще со времен открытия Галилеем в 1610 г. они были предметом научного восхищения.

Самая большая загадка колец Сатурна — как они формируются и почему так стабильны. Простая модель орбитальной динамики показывает, что любые мелкие частицы на такой орбите постепенно формируют спутник типа Луны. То есть, кольца давно должны были исчезнуть, однако они до сих пор существуют и являются очень сложными структурами, включающими в себя "спицы" и "косы". И никто не знает почему так.

Но сейчас во внимание Роберта Френча из Института SETI в Маунтин-Вью, Калифорния, и его коллег попала другая загадка: одно из самых дальних колец Сатурна — кольцо F — на сегодняшний день в два раза ярче и в три раза шире, чем во время облетов в 1980 и 1981 гг. Почему?

Френч начал с анализа результатов пяти наблюдений кольца F, которые сделал космический аппарат в период между 2004 и 2009 гг., в общей сложности — 4800 изображений.

Для каждой записи было принято среднее значение ширины и яркости кольца, а затем проведено сравнение с измерениями во время миссий Voyager в начале 80-х.
Между 2004 и 2009 гг. кольцо F стало в два раза ярче, чем в период между 1980 и 1981 гг., а также увеличилось в размерах с ширины ~200 км до ~580 км.

Что могло вызвать такого рода изменения? Наиболее очевидное объяснение - спутник Прометей, который вращается внутри кольца F, чуть ближе к Сатурну. Прометей известен как спутник-пастух, и ранее астрономы наблюдали его влияние на формирование спиц и кос в пределах F кольца.

К тому же сейчас Прометей ближе к кольцу F, чем в начале 1980-х. Френч и его команда утверждает, что в 1980/81, наибольшее сближение составляло около 500 км от кольца, тогда как в 2009 году — около 200 км. Можно подумать, что вызванные Прометеем гравитационные возмущения вынуждают частицы сталкиваться чаще и разбиваться на более мелкие куски. А увеличение количества частиц в кольце может объяснить изменение яркости. Но ученые не согласны с этим. Они указывают на то, что за период между 2004 и 2009 гг. расстояние наибольшего сближения между кольцом F и Прометеем также сократилось, но F кольцо существенно не изменилось по яркости в течение этого времени. Должно существовать иное объяснение.

Возможную подсказку дает 2006 г.: тогда часть кольца вдруг «вспыхнула», увеличив яркость. Френч считает, что причина тому — небольшое облачко пыли, вызвавшее цепную реакцию столкновений пород, льда и пыли и их разрушение на более мелкие куски. Отсюда и повышение яркости. В течение какого-то времени орбита из этих более мелких частиц будет деградировать, и в результате кольцо начнет снова тускнеть.

Однако возникает другой вопрос: если мелкие частицы постоянно падают в направлении Сатурна, кольцо должно постоянно получать новые частицы для поддержания своей яркости. «А это можно объяснить расширением кольца», — говорит Френч. Он и его коллеги считают, что расширение является периодическим процессом, связанным с орбитой Прометея и, возможно, другими спутниками-пастухами поблизости, которые изменяют свою точку максимального сближения в течение ~17 лет.

Другими словами, кольцо, расширяясь, «выбрасывает» скопления льда и пыли на более удаленные орбиты, а затем эти скопления, притягиваясь обратно к планете, сталкиваются с кольцом. Это интересная идея, которая иллюстрирует сложные орбитальные поведения, которые астрономы начинают находить в системе Сатурна. И, как любая хорошая гипотеза, она должна быть способна предсказать развитие событий.

Если Френч прав, кольцо F в настоящее время достигло максимальной яркости. В ближайшие несколько лет число столкновений будет уменьшаться, и кольцо станет темнее. «К 2016 г. кольцо и Прометей будут в орбитальной конфигурации, аналогичной зафиксированной на снимках , и параметры кольца будут схожими с данными двадцатилетней давности».

В 2017 г. будет иметь все возможности, чтобы зафиксировать это событие. Откиньтесь на спинку стула и наблюдайте, как работает наука!


Строят глазки пожилым мужчинам пышные девочки. | Out In this race of succeeding from others are ready buy Online Contest Vote | Если нужно перевезти груз Украина, можно обратиться сюда.