Кольцо Сатурна

Обнаружено самое большое кольцо Сатурна

В последние месяцы своего «холодного» периода эксплуатации космический инфракрасный телескоп Spitzer помог астрономам сделать одно из самых больших (причем в буквальном смысле) открытий в Солнечной системе. На его снимках обнаружилось кольцо Сатурна, намного превосходящее по размерам уже известную систему колец планеты. Сообщение об этом было сделано на ежегодном совещании отделения планетарных наук Американского астрономического сообщества и опубликовано в журнале Nature.

В отличие от большинства колец, толщина которых измеряется метрами, новое образование представляет собой внушительный по размерам тор («бублик») толщиной более 2 млн. км. Минимальное расстояние между осью тора и центром планеты составляет 7 млн. 720 тыс. км (128 радиусов Сатурна), максимальное — 12,5 млн. км. Наклон главной плоскости «бублика» к экватору планеты достигает 29°, и всего на 7° она наклонена к плоскости сатурнианской орбиты. Такую же ориентацию (и несколько большие размеры) имеет орбита Фебы — небольшой луны, вращающейся вокруг Сатурна в сторону, противоположную направлению его вращения вокруг своей оси.

Строго говоря, открытие было сделано «не на пустом месте» — предположения о существовании «сверхкольца» высказывались и раньше. Для их проверки группа сотрудников университета Вирджинии под руководством Энн Вербисер (Anne Verbiscer, University of Virginia) 18 февраля 2009 г. направила телескоп Spitzer на «пустой» участок неба, находящийся в 24 угловых минутах к востоку от Сатурна, и в течение часа просканировала полосу, перпендикулярную плоскости эклиптики. Полоса «накрыла» часть орбиты Фебы (сама Феба «в кадр» умышленно не попала). Съемка велась в спектральных линиях 24 и 70 мкм.

Сложность заключалась в том, что частицы, образующие кольцо, отражают очень мало света, и их излучение добавляет всего 1% к общему фону, который создает межпланетная пылевая материя, сконцентрированная вблизи эклиптики (его еще называют «зодиакальным светом»). Но в инфракрасных лучах — особенно с длиной волны 24 мкм — яркость «пустого» неба в середине отсканированной полосы оказалась заметно выше, чем на ее концах. На участках неба, расположенных еще дальше от Сатурна, как и на фотографиях его ближайших окрестностей, подобного избытка яркости ученые не заметили.

Новооткрытое кольцо находится чуть внутри орбиты Фебы и, скорее всего, вращается вокруг Сатурна в том же «обратном» направлении. Происхождением своим оно обязано межпланетным телам небольших размеров (метеороидам и микрокометам), время от времени сталкивающимся с Фебой и «выбивающим» с поверхности часть ее вещества. Несмотря на огромный объем «сверхкольца», его общая масса невелика. Составляющие его частицы имеют микроскопические размеры, а характерное расстояние между ними достигает сотен метров. Кольцо вполне могло образоваться при ударе одиночного астероида с поперечником около полукилометра.

Наличие такого кольца хорошо согласуется с феноменом «темной стороны» Япета — третьей по величине сатурнианской луны. Его первооткрыватель, Джованни Кас-сини (Giovanni Cassini), еще в 1671 г. обратил внимание на то, что этот спутник в его телескоп виден только тогда, когда находится по одну сторону от Сатурна, и пропадает, оказавшись с другой стороны. Итальянский астроном сделал совершенно правильный вывод о том, что в «периоды невидимости» Япет поворачивается к наблюдателю более темным полушарием. Однако причина такой неравномерной яркости до сих пор оставалась непонятной. Теперь она, похоже, получила объяснение. Темные частицы, выбитые с поверхности Фебы (отражающей всего 6% падающего на нее видимого света), под действием гравитационных возмущений со стороны Солнца и — в меньшей степени — других членов системы Сатурна постепенно «опускаются» к планете. На их пути оказывается Япет, движущийся им «навстречу» и перехватывающий львиную долю пылинок. Согласно расчетам, за время существования Солнечной системы они могли покрыть «ведущее» полушарие этого спутника равномерным слоем толщиной около 20 см, что подтверждается данными космического аппарата Cassini. Небольшая часть пыли оседает и на другие са-турнианские луны, расположенные ближе к планете и успевающие достаточно сильно «перемешать» пылевой шлейф, поэтому на них эффект «односторонней закопче-ности» не столь очевиден. Похоже, с его проявлениями связан однотипный характер распределения участков с различной отражающей способностью на поверхности Реи, Дионы и Тефии, обнаруженный недавно после анализа их полных карт, составленных по наблюдениям в ультрафиолетовом и ближнем инфракрасном диапазонах: у всех этих объектов «хвостовое» полушарие имеет более светлую окраску. Много пылевых частиц просто «тонет» в мощной атмосфере Титана — самого крупного спутника Сатурна.

Именно странная схожесть спектров поверхности Фебы, темной стороны Япета и еще одного их «соседа» Гипериона (в отличие от большинства спутников, он не повернут к «материнской» планете одной стороной, поэтому пыль покрывает его равномерно) подсказала ученым идею «сверхкольца». Грандиозность его размеров мы могли бы оценить, если бы нашим глазам каким-то образом стало доступно его инфракрасное излучение: тогда мы наблюдали бы его в виде полосы, по ширине примерно равной половине видимого радиуса лунного диска, а по длине превышающей два его диаметра. Вблизи центра полосы располагался бы яркий Сатурн со своей «привычной» системой колец.

 

Источник:

NASA Space Telescope Discovers

Largest Ring Around Saturn. NASA

Press Release, 6 October, 2009.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все о космосе
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: