Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики – The Universe Times | 20.04.2019

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Исследования указывают на потерю Сатурном своих колец по наихудшему сценарию

Новые исследования подтверждают, что Сатурн теряет свои культовые кольца с максимально возможной скоростью, которая была оценена ещё по наблюдениям миссии и “Вояджеров”, состоявшейся десятилетия назад. Кольца притягиваются к Сатурну гравитацией этой планеты, а своеобразный дождь из частичек льда падают под действием магнитного поля газового гиганта.

“Мы полагаем, что этот дождь из колец высвобождает такое количество воды, которые может за полчаса заполнить бассейн олимпийского размера. Только от одного этого вся система колец исчезнет уже через 300 миллионов лет. Добавьте к этому измерения уноса самого материала колец, которые проводил аппарат ”Кассини”, и вы поймёте, что кольцам осталось жить менее ста миллионов лет. Это относительно мало по сравнению с возрастом самой планеты, который насчитывает более четырёх миллиардов лет”, – Джеймс О’Донохью из Центра космических полетов Годдарда.

Сатурн

Так Сатурн, по мнению художника, будет выглядеть в последующий миллион лет. Источник: NASA/Cassini/James O’Donoghue

Учёные давно задаются вопросом о том, образовался ли Сатурн сразу с кольцами или планета приобрела их позже. Новое исследование более склоняется к последнему сценарию, указывая на то, что кольца вряд ли будут старше ста миллионов лет, поскольку потребуется именно столько времени, чтобы кольцо C стало тем, чем оно сегодня является, при условии, что оно было когда-то таким же плотным, как и кольцо B.

“Нам повезло оказаться рядом именно в это время, чтобы именно такой наблюдать систему колец Сатурна, которая, кажется, находится в середине своей жизни. Однако, если кольца являются временной особенностью, возможно, мы просто пропустили возможность увидеть гигантские кольцевые системы Юпитера, Урана и Нептуна. Эти планеты, на сегодняшний день, имеют только тонкие колечки”.

Для того, чтобы объяснить происхождение системы колец, были выдвинуты различные теории. Если бы планета обзавелась ими в поздний период своей жизни, кольца могли бы образоваться из обломков небольших ледяных спутников, вращающиеся на орбите Сатурна и сталкивающихся в результате гравитационного воздействия от пролетающего мимо астероида или кометы.

Первые намёки на существование дождя из колец появились после наблюдений “Вояджеров” явлений, которые, на первый взгляд, кажутся несвязанными: своеобразных вариаций в электрически заряженной верхней атмосфере Сатурна (ионосфере), вариаций плотности в кольцах Сатурна и трёх узких тёмных полос, окружающих планету в северных средних широтах. Эти тёмные полосы появились на изображениях верхней атмосферы Сатурна (стратосферы), полученных миссией “Вояджер-2” в 1981 году.

В 1986 году Джек Коннерни из НАСА опубликовал статью в Geophysical Research Letters, которая связывала эти узкие тёмные полосы с формой огромного магнитного поля Сатурна, предполагая, что электрически заряженные частицы льда из колец планеты как бы “стекали” по невидимым линиям магнитного поля, сбрасывая воду в верхнюю атмосферу Сатурна, в которой эти линии вышли из планеты. Приток воды из колец, находящихся в определенных широтах, смывал стратосферную дымку, делая её темной в отражённом свете, создавая узкие тёмные полосы, запечатленные на снимках “Вояджера”.

Кольца Сатурна, в основном, состоят из кусков водяного льда размером от микроскопических частиц до глыб в несколько метров в поперечнике. Частицы кольца находятся в равновесии между притяжением Сатурна, который хочет вернуть их обратно на планету, и их орбитальной скоростью, которая хочет выбросить их в космос. Крошечные частицы могут быть электрически заряжены ультрафиолетовым светом Солнца или плазменными облаками, исходящими от микрометеороидной бомбардировки колец. Когда это происходит, частицы могут испытывать притяжение магнитного поля Сатурна, которое изгибается внутрь к планете в кольцах. В некоторых частях колец, когда они заряжены, баланс сил на этих крошечных частицах резко меняется, и гравитация Сатурна втягивает их вдоль линий магнитного поля в верхнюю атмосферу.

Оказавшись там, частицы ледяного кольца испаряются, и вода может химически реагировать с ионосферой Сатурна. Одним из результатов этих реакций является увеличение продолжительности жизни электрически заряженных частиц, называемых ионами H3+, которые состоят из трех протонов и двух электронов. Ионы H3+, находящиеся под воздействием солнечного света, светятся в инфракрасном спектре, который и наблюдался командой О’Донохью с помощью специальных приборов, установленных на телескопе имени Кека в обсерватории Мауна-Кеа, Гавайи.

Наблюдения специалистов показали светящиеся полосы в северном и южном полушариях Сатурна, где линии магнитного поля, пересекающие плоскость кольца, входят в планету. Они проанализировали свет, чтобы определить количество осадков из кольца и их влияние на ионосферу Сатурна. Учёные обнаружили, что количество “дождей” удивительно хорошо сочетается с поразительно высокими концентрация и ионов, полученными более чем тремя десятилетиями ранее Коннерни и его коллегами, причем один регион на юге получает большую их часть.

Команда также обнаружила светящуюся полосу на более высокой широте в южном полушарии. Именно здесь магнитное поле Сатурна пересекает орбиту Энцелада, геологически активного спутника, который выбрасывает гейзеры водяного льда в космос. Это указывает на то, что некоторые из этих частиц также попадают на Сатурн.

“Это не было полной неожиданностью для нас. Мы также идентифицировали Энцелад и кольцо E в качестве обильного источника воды, основываясь на анализ другой узкой тёмной полосы на этом старом изображении “Вояджер”.

Считается, что гейзеры, впервые наблюдаемые “Кассини” ещё в 2005 году, вырываются из океана жидкой воды, находящегося под замёрзшей поверхностью этого крошечного спутника. Такая геологическая активность и водяной океан делают Энцелад одним из самых перспективных мест для поиска внеземной жизни.

Теперь исследователи хотели бы увидеть то, как меняется дождь из колец с изменением сезонов на Сатурне. По мере движения планеты по своей орбите, один оборот по которой составляет 29.4 земного года, кольца в разной степени подвергаются Солнца. Поскольку ультрафиолетовый свет заряжает ледяные зёрна и заставляет их реагировать на магнитное поле Сатурна, различное воздействие солнечного света должно изменить и количество “дождя”.

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