Теневые дела Юпитера

2008-05-06 14:11:00

Немецкие и американские астрономы, по всей видимости, сумели отыскать первопричину загадочных аномалий в слабых кольцах планеты-гиганта Юпитера.

В новом исследовании, опубликованном в первомайском выпуске журнала Nature, ученые сообщают, что небольшое расширение (выпячивание) самого удаленного кольца, находящегося за пределами орбиты спутника Юпитера Тебы (Thebe), - так называемое Thebe extension - и другие отклонения от принятой модели формирования колец следует отнести на счет взаимодействия с магнитным полем Юпитера частиц пыли, входящих в кольца и оказывающихся попеременно то на свету, то в тени планеты.

Пылевые кольца Юпитера образовались в ходе столкновений космических обломков с небольшими внутренними лунами - Адрастеей (Adrastea), Метидой (Metis), Амальтеей (Amalthea) и уже упомянутой Тебой (спутники перечислены по мере их удаления от планеты). Всего же у Юпитера к настоящему моменту найдено 63 спутника. Пыль, выбитая с поверхности внутренних лун, образует основное кольцо, внутренний ореол и еще два более слабых и более отдаленных кольца (gossamer rings). Размер колец (их общий диаметр превышает 640 тысяч километров) в значительной степени ограничен орбитами этих четырех лун, однако слабое "выпячивание", заходящее за орбиту Тебы, до сих пор приводило ученых в немалое недоумение.

"Оказывается, расширенная граница внешнего кольца и другие причуды в кольцах Юпитера действительно представляют собой его "теневые дела", - заявил Дуглас Гамильтон (Douglas Hamilton), профессор астрономии из американского Университета штата Мэриленд (University of Maryland). - Находясь на околопланетной орбите, пылинки в кольцах поочередно заряжаются и вновь утрачивают электрический заряд по мере того, как они проходят через области, освещенные солнечным светом или скрытые в тени планеты. Эти систематические вариации в зарядах частиц пыли позволяют ей своеобразно взаимодействовать с мощным магнитным полем газового гиганта. В результате маленькие пылинки выталкиваются за пределы прежней внешней границы кольца, а совсем крошечные частицы даже меняют наклон своей орбиты (т.е. свою орбитальную ориентацию)".

Гамильтон и его соавтор Гаральд Крюгер (Harald Krüger) из германского Института исследований Солнечной системы общества Макса Планка (Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung) изучили данные по распределению скоростей и орбитальных ориентаций пылинок, полученные в момент двух пересечений колец Юпитера в 2002-2003 гг. американской межпланетной станцией "Галилео" (Galileo). Собственно, ключевая информация была добыта в ходе последнего, смертельного погружения самоотверженного зонда в атмосферу гигантской планеты. Датчики пыли зафиксировали тысячи столкновений с песчинками величиной от 0,2 до 5 микрон. Крюгер анализировал новый набор данных, а Гамильтон занимался составлением компьютерной модели, учитывающей показания приборов гибнущего аппарата, как можно более подробно описывающей поведение пылинок и объясняющей наблюдаемые эксцентриситеты всех частиц. "В рамках нашей новой модели мы можем теперь объяснить все наблюдаемые структуры пылевых колец", - пояснил Крюгер.

По словам Гамильтона, механизмы, выявленные в ходе данного исследования, носят вполне универсальный характер и относятся также к любому другому набору колец, которыми обладают все газовые гиганты в нашей Солнечной системе и (вероятно) за ее пределами. Просто эти эффекты не всегда проявляются с такой очевидностью, как у Юпитера. "Ледяные частицы в известных нам кольцах Сатурна, например, слишком велики и массивны для того, чтобы подпасть под влияние всех этих процессов. Это как раз и объясняет, почему подобные аномалии там не были замечены, - говорит американский профессор. - Наши результаты могут также пролить новый свет и на некоторые аспекты формирования самих планет, поскольку заряженные частицы пыли со временем так или иначе должны объединиться в более крупные тела, из которых затем формируются планеты и луны".

Грани.Ру