Астронет: Н.Т. Ашимбаева/ГАИШ Спутник НАСА Спитцер обнаружил самое большое кольцо Сатурна. http://variable-stars.ru/db/msg/1236503

Спутник НАСА Спитцер обнаружил самое большое кольцо Сатурна.
13.10.2009 0:21 | Н.Т. Ашимбаева/ГАИШ, Москва

Космический телескоп НАСА Спицер открыл необычное кольцо Сатурна, самое большое из известных колец планет Солнечной системы. Большинство планетарных колец обычно располагается в пределах нескольких радиусов от своих планет; это обусловлено гравитационным воздействием планеты на кольца и спутники (из-за гравитационного ускорения, в частности, происходит задержка формирования спутников).

Новое кольцо находится достаточно далеко от основной системы колец Сатурна, - от 128 до 207 радиусов Сатурна (а радиус Сатурна составляет 60 330 км). Если бы мы могли наблюдать кольцо непосредственно, то оно по ширине было бы равно диаметрам двух полных Лун на небе, по одному с каждой стороны Сатурна. Орбита кольца имеет наклон в 27 градусов по отношению к плоскости колец планеты. Вещество кольца можно обнаружить начиная от примерно 6 миллионов километров от Сатурна, и простирается оно примерно вовне еще на 12 миллионов километров. Один из самых удаленных спутников Сатурна, Феба, движется в пределах этого нового кольца, и, вероятнее всего, дает материал для этого образования.

Вновь открытое кольцо Сатурна "толстое", если так можно выразиться, в отличие от всех других известных колец, его вертикальная высота составляет около 40 радиусов Сатурна. Насколько это много можно понять из сравнения с размерами нашей планеты: необходимо уложить примерно один миллиард Земель, чтобы заполнить это кольцо.

Рисунок 1. На рисунке представлена система Сатурна как она видится в инфракрасном диапазоне. Сатурн с основной системой колец выглядит как маленькая точка в центре системы. Показаны орбиты спутников Титана и Япета. Основная часть нового кольца расположена, начиная от шести миллионов километров от планеты, и простирается примерно вовне еще на 12 миллионов километров. Диаметр кольца примерно эквивалентен 300 радиусам Сатурна. (Изображение Anne Verbiscer).

Кольца Сатурна были впервые описаны астрономом и математиком Христианом Гюйгенсом в 1655 году. С тех пор об этой системе собранно много данных - и о кольцах и о спутниках, особенно большой вклад внесла миссия НАСА Кассини-Гюйгенс. До сих пор самым дальним и самым большим из колец Сатурна было кольцо Е, которое простирается на расстояния от 3 до 8 радиусов Сатурна, а материал получает от активных гейзеров на Энцеладе - ледяной луне Сатурна.

По структуре новое кольцо является очень разреженным, состоящим из частиц льда и пыли. Если представить, что вы оказались в этом кольце, то вы его просто не заметите - в кубическом километре этого кольца находится только 10-20 частиц вещества. С помощью чувствительных инфракрасных детекторов телескоп Спитцер смог обнаружить свечение холодной пыли, имеющей температуру только около 80К. Телескоп Спицер, запущенный в 2003 году, находится сейчас на расстоянии в 107 миллионов километров от Земли на орбите вокруг Солнца.

Такой экстремально разреженный вид кольца означает, что оно отражает очень мало света и практически невидимо, поэтому ранее и не удавалось его обнаружить обычными методами. Его возможное существование было предположено ранее на основе открытия других колец, связанных со спутниками - таких, как кольца Янус -Эпиметей, обнаруженные в 2006 году. Они формируются из материала, выброшенного со спутников. До миссии Кассини такой непосредственной связи колец со спутниками не предполагали.

Рисунок 2. Спутник Япет. Фото: NASA / JPL-Caltech

Открытие кольца может помочь решить вековую загадку одного из спутников Сатурна. Япет имеет странный вид - одна сторона у него светлая, а другая - темная, таким образом, он своим видом заставил называть себя Инь-Янь. Джованни Кассини первым увидел его в 1671 году, а годы спустя обнаружил и его темную сторону, теперь именуются "Областью Кассини". На рисунке 2. представлено изображение, полученное с помощью космического корабля НАСА Кассини.

Астрономы уже давно подозревали, что существует связь между спутником Феба и темной областью на Япете. Новое кольцо предоставляет убедительные доказательства такой связи. Был использован многополосной фотометр Multiband Imaging Photometer (MIPS), установленный на телескопе Спицер, и сканировался участок неба в пределах орбиты Фебы. У ученых уже были предположения, что спутник Феба движется в кольце пыли, которое могло возникнуть при столкновении его с кометой в процессе, аналогичном образованию околозвездного пылевого диска из планетарного мусора.

Недавние наблюдения с помощью аппарата Кассини в ближнем ИК обнаружили спектральное подобие между Фебой и темным веществом на Япете и Гиперионе. А это несомненно свидетельствует о едином механизме образования этого материала на всех трех телах. Частицы кольца Фебы формируют симметричную структуру относительно плоскости орбиты Сатурна, в отличие от всех других колец, которые находятся в экваториальной плоскости Сатурна. Частицы кольца, как и Феба, движутся по ретроградной орбите, в отличие от классических спутников и колец. Сейчас исследователи считают, что кольцо Фебы может быть ответственным за эти темные пятна на Япете, а также за красноватые вкрапления на Гиперионе. Однако, ученым до сих пор не удалось точно определить структуру кольца и его состав, чтобы подтвердить эту гипотезу. К сожалению, аппарат Спитцер исчерпал свои возможности. Дальнейшие наблюдения этого кольца придется ждать до запуска инфракрасного телескопа James Webb Space Telescope в 2014 году.

Результаты исследований опубликованы в журнале Nature.