Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 18.10.2018

Scroll to top

Top

Нет комментариев

На сверхнизкой орбите у Сатурна станции “Кассини” удалось сделать несколько важных открытий

На сверхнизкой орбите у Сатурна станции “Кассини” удалось сделать несколько важных открытий

Новые исследования, которые удалось провести во время полёта на последних орбитах космического корабля “Кассини”, позволяют сделать нам огромный скачок вперед в понимании системы Сатурна. В особенности это относится к таинственной, никогда ранее не исследованной, области между планетой и её кольцами. Некоторые идеи оказались неправильными, а относительно других возникли новые вопросы.

5 октября 2018 года шесть исследовательских групп опубликовали свои работы в журнале Science. Причём, все они основываются на выводах финала миссии “Кассини”. Именно тогда, когда у космического корабля заканчивалось топливо, команда управления эффектно направила станцию на самую близкую к Сатурну орбиту, на которой аппарат совершил 22 витка. А затем, он был целенаправленно погружён в атмосферу газового гиганта в сентябре 2017 года.

Сатурн Кассини
Иллюстрация космического аппарата “Кассини” на орбите вокруг Сатурна. Источник: NASA/JPL-Caltech

Зная, что дни “Кассини” были сочтены, его научная группа попыталась выжать максимум. Космический корабль летал в таких местах, существование в которых никогда даже не подразумевалось. Аппарат впервые исследовал магнитную среду Сатурна, пролетел через ледяные частицы кольца, состоящего из твёрдых камней, и “вдохнул” атмосферу в 2000-километровом промежутке между кольцами и облачными покровом планеты. Мало того, что траектория полета заставила космический аппарат работать на максимуме своих возможностей, новые результаты иллюстрируют также, насколько мощными и качественными были научные приборы на борту.

Многие, ещё более грандиозные результаты финального научного эксперимента должны быть в скором времени опубликованы, но вот некоторые, известные на сегодняшний день.

Сложные органические соединения, внедренные в нанозёрнах воды, как бы проливаются дождём от колец Сатурна к его верхней атмосфере. Учёные нашли воду и силикаты, но они были удивлены, увидев также метан, аммиак, окись углерода, азот и углекислый газ. Состав органики отличается от того, что встречается на спутнике Энцелад, а также отличается от состава органики на Титане. Это означает, что в системе Сатурна есть, по крайней мере, три различных резервуара органических молекул.

Сатурн Кассини
Некоторые результаты непосредственного анализа “Кассини”: сложные органические вещества вылетают с колец Сатурна; частицы внутреннего кольца накапливают электрические заряды и движутся вдоль линий магнитного поля; недавно обнаруженная система электрического тока и радиационный пояс; близкое измерение наклона магнитного поля Сатурна. Источник: NASA/JPL-Caltech

Впервые “Кассини” увидел, как кольца взаимодействуют с планетой, и наблюдал, как частицы внутреннего кольца и газы падают прямо в атмосферу. Некоторые частицы обладают электрическими зарядами и начинают двигаться вдоль линий магнитного поля, падая на Сатурн на более высоких широтах. Это явление получило название «кольцевой дождь». Ещё исследователи удивились тому, что другие частицы очень быстро втягиваются в атмосферу на экваторе. А все вместе эти частицы вылетают из колец намного быстрее, чем думали учёные. За одну секунду выпадает 10000 килограммов вещества.

Ученые с удивлением наблюдали то, как выглядит вещество в промежутке между кольцами и атмосферой Сатурна. Они знали, что частицы по всему кольцу варьируются от больших до маленьких. Но выборка именно в этом зазоре показала наличие, в основном, крошечных частиц нанометрового размера, вроде дыма. Это означает, что какой-то неизвестный процесс измельчает частицы ещё больше.

Сатурн и его кольца ещё более взаимосвязаны, чем думали учёные. “Кассини” показал ранее неизвестную систему электрических токов, которая соединяет кольца с верхней частью атмосферы газового гиганта.

Ученые обнаружили новый радиационный пояс вокруг Сатурна, близкий к планете и состоящий из энергетически сильных частиц. Исследователи выявили, что, хотя пояс фактически пересекается с самым внутренним кольцом, оно настолько слабое, что не может помешать формированию пояса.

В отличие от любой другой планеты с магнитным полем в нашей Солнечной системе, поле Сатурна почти полностью совпадает с его осью вращения. Новые данные показывают наклон магнитного поля менее 0,0095 градусов. Магнитное поле Земли наклонено на 11 градусов от оси вращения. Согласно всем знаниям, которыми обладают планетологи о генерации магнитных полей у планет, Сатурн не должен иметь его. Это тайна, над которой физики будут продолжать работать.

“Кассини” пролетел над магнитными полюсами Сатурна, непосредственно наблюдая за регионами, в которых генерируется радиоизлучение. Полученные результаты описывают удвоенное количество прямых наблюдений за радиоизлучением планеты. Сатурн является одним из немногих мест за пределами Земли, в котором учёные смогли изучить механизм радиогенерации, который, как они полагают, действует во всей Вселенной.

Получается так, что для миссии “Кассини” научные данные, полученные на этих низких орбитах, более чем оправдывают предполагаемый риск погружения в разрыв между верхней границей атмосферы и внутренним кольцом.

Сатурн Кассини
Эта иллюстрация показывает вид с космического аппарата “Кассини” во время одного из его последних погружений между Сатурном и его внутренними кольцами. Источник: NASA/JPL-Caltech

«Почти все, что происходит в этом регионе, оказалось неожиданностью. Нам было очень важно попасть туда, чтобы исследовать место, где мы никогда не были раньше. И экспедиция действительно окупилась — полученные данные чрезвычайно интересные».

Анализ данных космической станции, полученных от научных приборов, будет продолжаться в течение многих лет, помогая нарисовать более чёткую картину системы Сатурна.

«Многие тайны остаются, так как мы собрали лишь некоторые кусочки головоломки. Но результаты с этих заключительных орбит ”Кассини” оказались более интересными, чем мы могли себе представить”.

Вот статьи, которые были опубликованы в Science:

Chemical interactions between Saturn’s atmosphere and its rings («Химические взаимодействия между атмосферой Сатурна и его кольцами»).

D-Ring dust falling into Saturn’s equatorial ionosphere and upper atmosphere («Пыль кольца D, падающая в экваториальную ионосферу и верхнюю атмосферу Сатурна»).

In-situ collection of dust grains falling from Saturn’s rings into its atmosphere («Анализ ”на месте” зёрен пыли, падающих от колец Сатурна в его атмосферу”).

A radiation belt of energetic protons located between Saturn and its rings(«Радиационный пояс энергетически сильных протонов, расположенный между Сатурном и его кольцами»).

Saturn’s magnetic field revealed by the Cassini Grand Finale («Магнитное поле Сатурна по данным финальных орбит космической станции”).

The low frequency source of Saturn’s Kilometric Radiation (SKR) («Низкочастотный источник километрового излучения Сатурна»).

По информации НАСА.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google