Прометей отбрасывает тень

Среди колец газового гиганта на архивном снимке аппарата Кассини

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.

Дафнис — 8-километровый спутник газового гиганта, открытый в мае 2005 года на снимках зонда «Кассини». Дафнис вращается внутри 42-километрового разрыва в кольце А, известного как щель Киллера.

Своей гравитацией спутник отклоняет частицы кольца: они притягиваются к нему в момент сближения, а затем вновь возвращаются в кольцо. Так как орбита Дафниса немного наклонена по отношению к плоскости колец, частички смещаются как вдоль этой плоскости, так и поперёк.

Образуются гребни волн, которые, при определённом взаимном положении Сатурна и Солнца, отбрасывают тень на кольца. Интересно, что на внутреннем крае щели Киллера волна идёт перед спутником, а на внешнем — позади него.

Это связано с различием в орбитальных скоростях: внутренний край щели движется быстрее, чем внешний.

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

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

Перед вами Прометей, один из 274 спутников Сатурна, запечатленный 6 декабря 2015 года космическим аппаратом NASA "Кассини", который в момент наблюдения находился на расстоянии 37 400 километров от поверхности картофелеобразной луны. На заднем плане изображения видна часть F-кольца газового гиганта.

Примечательно, что F-кольцо Сатурна существует благодаря коллаборации Прометея и Пандоры, еще одного небольшого спутника.

Размеры Прометея составляют примерно 137 × 81 × 56 километров. На полный оборот вокруг Сатурна у спутника уходит всего 0,613 дня. Среднее расстояние от Прометея до "окольцованного гиганта" составляет 139 380 километров. Для сравнения, среднее расстояние от Земли до Луны составляет 384 400 километров.

Скорость убегания* Прометея составляет 80 километров в час, что ничтожно мало в сравнении с его средней скоростью движения по орбите в 59 526,2 километра в час.

*Скорость убегания — это наименьшая скорость, необходимая для удержания объекта на круговой орбите вокруг небесного тела.

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.

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.

 Фотография сделана зондом "Кассини" с расстояния около 1.4 миллиарда километров от нас.

Сэм неся Фродо на себе, не ощущает тлетворного влияния кольца. Значит кольцо не понимает переходных свойств

Логично, что приклеив кольцо к рандомной мышке, они бы могли нести эту мышку без всяких вредных последствий для своего организма.

Делов-то минут на 20

45 лет назад автоматическая межпланетная станция "Pioneer 11" впервые в истории пролетела вблизи Сатурна. Во время полета аппарат приблизился к планете на расстояние примерно 21 000 км. Были получены изображения Сатурна и некоторых его спутников, однако их разрешение было недостаточным для того, чтобы разглядеть детали поверхности.

Перед вами Прометей, один из 274 спутников Сатурна, запечатленный 6 декабря 2015 года космическим аппаратом NASA "Кассини", который в момент наблюдения находился на расстоянии 37 400 километров от поверхности картофелеобразной луны. На заднем плане изображения видна часть F-кольца газового гиганта.

Примечательно, что F-кольцо Сатурна существует благодаря коллаборации Прометея и Пандоры, еще одного небольшого спутника.

Размеры Прометея составляют примерно 137 × 81 × 56 километров. На полный оборот вокруг Сатурна у спутника уходит всего 0,613 дня. Среднее расстояние от Прометея до "окольцованного гиганта" составляет 139 380 километров. Для сравнения, среднее расстояние от Земли до Луны составляет 384 400 километров.

Скорость убегания* Прометея составляет 80 километров в час, что ничтожно мало в сравнении с его средней скоростью движения по орбите в 59 526,2 километра в час.

*Скорость убегания — это наименьшая скорость, необходимая для удержания объекта на круговой орбите вокруг небесного тела.

Феба — это довольно удалённый от планеты Сатурн спутник, диаметр которого составляет около 220 километров. В 2009 году инфракрасный космический телескоп «Спитцер» обнаружил диффузный диск внутри орбиты Фебы. Этот диск состоит из частиц, вероятно выброшенных с поверхности спутника в результате ударов микрометеоритов и более крупных объектов. Эти частицы продолжают двигаться вдоль орбиты Фебы, формируя огромное кольцо, радиус которого превышает 16 миллионов километров, или 135 Сатурнов, поставленных в ряд.