Этому снимку Сатурна больше 100 лет

Перед вами последний портрет Сатурна и его величественной системы колец, сделанный космическим аппаратом NASA "Кассини" 13 сентября 2017 года. Через 48 часов зонд рухнул в туманную атмосферу газового гиганта, где распался на крошечные частицы, став частью планеты.

"Кассини" был первым — и пока остается последним — искусственным спутником Сатурна, проработав на орбите с 1 июля 2004 года и до момента ликвидации, которая была вынужденной мерой во избежание загрязнения потенциально обитаемых спутников.

Наследие "Кассини" еще десятилетиями будет использоваться в исследованиях, расширяющих наши знания о Сатурне, его сложных кольцах и многочисленных спутниках. "Кассини" — одна из самых важных и потрясающих миссий в истории изучения космического пространства.

На снимке видны волны гравитационного возмущения, размер спутника всего 8 километров

На снимке, сделанном зондом "Кассини" 20 марта 2009 года - игра света и теней в кольцах газового гиганта. В верхней части кадра видно южное полушарие Сатурна, освещенное рассеянным светом от колец, а в нижней - сами кольца, на которые падает тень от газового гиганта, делая их едва видимыми. Снимок сделан в естественных цветах при помощи широкоугольной камеры космического аппарата с расстояния примерно 892 тыс. км. от Сатурна. Масштаб изображения - 50 километров на пиксель.

Перед вами последний портрет Сатурна и его величественной системы колец, сделанный космическим аппаратом NASA "Кассини" 13 сентября 2017 года. Через 48 часов зонд рухнул в туманную атмосферу газового гиганта, где распался на крошечные частицы, став частью планеты.

"Кассини" был первым — и пока остается последним — искусственным спутником Сатурна, проработав на орбите с 1 июля 2004 года и до момента ликвидации, которая была вынужденной мерой во избежание загрязнения потенциально обитаемых спутников.⠀Наследие "Кассини" еще десятилетиями будет использоваться в исследованиях, расширяющих наши знания о Сатурне, его сложных кольцах и многочисленных спутниках. "Кассини" — одна из самых важных и потрясающих миссий в истории изучения космического пространства.

Космический аппарат Cassini выполнял съемку, когда Солнце находилось ровно за Сатурном, 19 июля 2013 года. В кадр так же попала Земля, видимая между кольцом G и главными яркими кольцами в нижней части снимка

Сатурн выделяется среди планет Солнечной системы характерными кольцами и впечатляющим количеством спутников – 274. И новое исследование возрождает теории о древнем столкновении, которое сформировало окружение планеты в том виде, в каком мы знаем его сегодня, особенно ее крупнейший спутник – Титан.

Работа из журнала Planetary Science Journal, затрагивает загадку необычно молодого возраста колец Сатурна и странности орбиты Титана. Исследователи из SETI Institute рассматривают возможность того, что Титан родился в результате столкновения двух лун, которое впоследствии привело к формированию более молодых колец Сатурна.

Первое близкое знакомство человечества с Сатурном состоялось благодаря космическому аппарату Pioneer 11 в 1979 году. Через пару лет мимо планеты пролетели Voyager 1 и 2. Однако именно миссия Cassini, длившаяся 13 лет, собрала ценнейшие данные о Сатурне, его кольцах и спутниках.

Некоторые данные Cassini поставили под сомнение устоявшиеся представления астрономов. Несколько спутников Сатурна имели странные несимметричные орбиты, не соответствующие расчетам. Кольца планеты оказались значительно моложе ожидаемого возраста. Кроме того, внутренняя масса планеты была более сконцентрирована в центре, чем предполагали учёные, что указывало на пробелы в понимании орбитального поведения Сатурна.

В 2022 году группа астрономов предположила, что эти несоответствия можно объяснить, если Сатурн потерял спутник около 100 миллионов лет назад – именно тогда, когда предположительно сформировались более молодые кольца. Новое исследование проверило эту гипотезу с помощью компьютерного моделирования, определяя, мог ли дополнительный спутник приблизиться к Сатурну достаточно близко для образования колец.

Эффект такого столкновения должен соответствовать распределению и характеристикам современных спутников Сатурна. Важнейшую подсказку исследователям дал Гиперион – самый маленький из крупных спутников планеты.

Добавление нестабильного дополнительного спутника в симуляциях постоянно приводило к исчезновению Гипериона, что указывало на проблему. Орбита Гипериона синхронизирована с орбитой Титана, но эта синхронизация возникла, вероятно, всего несколько сотен лет назад.

Команда пришла к одному возможному сценарию – что если раньше существовали две луны, а не одна? Если так называемый "Прото-Титан" слился с меньшим "Прото-Гиперионом", это объяснило бы общее отсутствие ударных кратеров на спутнике. Если меньший объект изменил орбиту Титана до слияния, это также объясняет эксцентричную орбиту Титана.

Фрагменты вблизи слияния Титана могли затем объединиться и сформировать Гиперион – несимметричную неровную луну, чей внешний вид соответствует такой необычной истории происхождения.

Что касается колец Сатурна, исследователи обнаружили, что эксцентричная орбита Титана дестабилизирует внутренние спутники планеты чаще, чем ожидалось. Это заставляло меньшие луны двигаться по экстремальным траекториям, заканчивавшимся массивными столкновениями и формированием колец.

Команда рассчитывает на миссию NASA Dragonfly, которая достигнет Титана в 2034 году, чтобы глубже изучить загадку.

отсюда

Небольшой тест на внимательность. Прежде, чем читать следующий абзац, попробуйте определить, чем последнее фото Сатурна в подборке отличается от остальных?

На первых трех снимках хорошо видны тени от колец планеты, но на последнем снимке не сразу ясно, что тонкая тёмная полоска, идущая по экватору планеты, и есть искомая тень. Снимок (а точнее, это мозаика из нескольких фото) сделан зондом «Кассини» в августе 2009 года в момент равноденствия на Сатурне. В этот момент Солнце проходит небесный экватор Сатурна и кольца расположены ребром к светилу. По сравнению с шириной, толщина колец незначительна: от десятков метров до 1 км. Поэтому тень и представляет собой узкую полоску. Равноденствие наступает на Сатурне примерно каждые 15 лет. В этот момент не только тени колец исчезают, но и сами кольца для земных наблюдателей, так как мы их в этот момент видим с ребра. А разглядеть километровый объект с расстояния в 1,4 млрд км является непростой задачей.

Эндрю МакКарти

Кольца Сатурна могут быть такими же старыми, как и сама планета, несмотря на то, что выглядят значительно моложе и чище, чем этого можно было бы ожидать. Причиной этому является их устойчивость к загрязнению, заявили ученые в исследовании, представленном в журнале Nature Geoscience.

«Изначально считалось, что кольцам примерно 4,5 миллиарда лет, однако интерпретация наблюдений космического аппарата «Cassini» значительно снизила их возраст», – рассказывают авторы исследования.

Когда «Cassini» достиг системы Сатурна в 2004 году, он увидел, что кольца гиганта выглядят относительно яркими и чистыми. Это неожиданно, так как если бы они сформировались миллиарды лет назад, то за прошедшее время должны были загрязниться блуждающей по космосу пылью. Опираясь на наблюдения, ученые понизили возраст колец примерно до 400 миллионов лет.

«Мы проверили, так ли это, смоделировав столкновения каменистых тел с частицами ледяных колец. Оказалось, что зачастую удары приводят к полному испарению микрометеороидов, после чего пар расширяется, охлаждается и конденсируется в магнитном поле Сатурна, образуя заряженные наночастицы и ионы. Затем заряженные частицы либо сталкиваются с планетой, либо подвергаются электромагнитному втягиваются в атмосферу, либо полностью избегают гравитационного притяжения», – пояснили авторы исследования.

Моделирование показало, что на кольцах оседает очень мало материала, и это позволяет им оставаться относительно чистыми, поэтому низкий уровень загрязнения никак не свидетельствует о молодости.

«Мы предполагаем, что этот процесс потенциально может происходить и в кольцах Урана и Нептуна, а также на ледяных лунах вокруг планет-гигантов», – заключили авторы исследования.

Съемка с захватом инфракрасного света позволяет увидеть больше деталей в атмосфере планеты.

Интересный факт: кольца Сатурна настолько большие и яркие, что их видно в относительно небольшие телескопы с Земли с расстояния, превышающего миллиард километров.

Но при этом масса всего материала колец почти в 2 500 раз меньше, чем масса Луны.