Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 23.07.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Призрачные структуры в потоке вещества от Энцелада к кольцам Сатурна

Призрачные структуры в потоке вещества от Энцелада к кольцам Сатурна
shortstoryf

Согласно исследованиям, проведённым по изображениям аппарата «Кассини», длинные, извилистые, похожие на завитки растений структуры, обнаруженные около ледяного спутника Сатурна Энцелада, могут брать своё начало непосредственно из гейзеров, вырывающихся из его поверхности.

«Мы были в состоянии показать, что каждая уникальная структура завитка может быть воспроизведена конкретным набором гейзеров на поверхности спутника», — Колин Митчелл, автор исследований в Институте космических исследований в штате Колорадо.

Ледяные зёрна извергаются из отдельных гейзеров, а сами гейзеры, которые были обнаружены «Кассини» в 2005 году, являются струями водяного льда, водяного пара и простых органических соединений. При определённых условиях освещения широкоугольная камера аппарата, которая снимает этот вылетающий ледяной материал, может показать слабые особенности, которые учёные называют «усиками» или «завитками». Эти явления достигают кольца E Сатурна и простираются на десятки тысяч километров далеко от Энцелада. Сама орбита спутника проходит рядом с этим кольцом газового гиганта. Когда были обнаружены эти завитки, учёные посчитали, что они были результатом активной гейзерной деятельности Энцелада, и что именно этим способом спутник доставляет вещество к кольцу E Сатурна. Однако, обнаруженные призрачные особенности никогда не прослеживались непосредственно в гейзерах у поверхности спутника.

Поскольку учёные показали, что эти странные структуры различных форм соответствуют различным размерам частиц гейзера, они смогли полностью сконцентрироваться на изучении именно их геометрических параметров. Было обнаружено, что «завитки» составлены из частиц с диаметрами не меньше чем одна тысячная сантиметра. Этот размер совместим с измерениями других частиц в кольце E, которые ранее проводились другими инструментами «Кассини». Поскольку исследователи использовали в своей работе изображения, полученные в разное время с различных положений вокруг Сатурна, им также удалось установить, что подобные проявления изменяются в течение долгого времени.

«Нам стало ясно, что некоторые особенности могут исчезать по мере перехода от одного снимка к другому», — Джон Вейсс, соавтор исследований.

Авторы предполагают, что изменения во внешности завитков, вероятно, следуют из периодических циклов приливных сил — сжатия и растяжения Энцелада по мере того, как он вращается по своей орбите вокруг Сатурна — из-за этого в разломах, в которых возникают гейзеры, постоянно варьируется ширина. Чем больше приливные силы, тем шире становится разлом и происходит больший выброс вещества гейзером. Исследователи уже планируют следующую свою работу, в которой попытаются проверить, объясняет ли эта теория изменения во внешности этих завихрений. Но есть и ещё один момент, который может быть извлечён при изучении изображений.

«Точно так же, как и потоки вещества, движущиеся от Энцелада к кольцу E, эти призрачные «усики» позволят нам точнее установить ту массу вещества, которую теряет спутник по мере движения вокруг Сатурна. Следующий наш шаг — определение того, какое количество массы вещества вовлечено в целом в этом процесс, таким образом, мы сможем оценить, насколько большой океан жидкого вещества находится под поверхностью Энцелада. Оценка оставшихся запасов жидкости и скорость её истечения является важнейшим компонентом в понимании развития этого спутника по шкале времени в несколько миллионов лет»,  — Каролин Порко, соавтор исследования.

Казалось бы, причём тут такие практически невидимые особенности в потоках вещества, которые движутся от Энцелада к Сатурну. А всё дело в том, что миссия «Кассини» подходит к концу, а так как сейчас в научной среде намечается бум на поиск новых экзопланет, в особенности тех, которые похожи на Землю и могут обладать жидкой водой, то Энцелад как нельзя лучше подходит к этому описанию, да к тому же располагается совсем недалеко, по сравнению с другими экзопланетами и подобными им телами.

Изображения
Энцелад гейзерная активность

Этот коллаж состоит из двух изображений от «Кассини» и показывает длинные извилистые особенности потоков вещества от Энцелада. Точно такие же изображения, но более чёткие, слева и снизу от каждого снимка, демонстрируют результат процесса моделирования этих поток, что говорит о том, что сведения о частицах вещества, о их структуре и размерах являются достоверными и процесс моделирования может повторить то, что мы наблюдаем в реальности. Изображения, помеченные буквами «a» и «c» показывают реальные снимки при падении Солнечных лучей практически под прямым углом. Рисунки «b» и «d» являются синтетическими (то есть машинно генерируемыми) изображениями которые были получены после прослеживания траекторий движения частиц 36-ти самых активных гейзеров, которые представляют собой 50 процентов самых активных гейзеров Энцелада в южном полушарии. Совпадение между реальностью и симуляцией довольно точное, что говорит о том, что таинственные «завитки» являются побочным результатом гейзерной активности. Источник: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Энцелад южный полюс

На этой диаграмме схематично изображены местоположения гейзеров, которые использовались в работе, расположенные в южном полушарии Энцелада. 36 самых активных гейзеров отмечены кружочками, а цветом закодировано поведение зёрен вещества, вырывающегося из них. Другие, менее активные источники, отмечены небольшими чёрными квадратами. Так, источники красного цвета, производят частицы, которые движутся по орбите перед Энцеладом, синие — которые следуют за спутником по орбите, чёрные источники относятся к обоим типам. Размер круга пропорционален исходному уровню активности. Широты размечены от центра южного полюса в виде концентрических колец с интервалом в 5 градусов. Источник: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

По информации NASA.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

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