Команда ученых-планетологов, работающих над миссией Кассини-Гюйгенс, обнаружила крошечные, ледяные частицы в шлейфе от спутника Луны Сатурна Энцелад, которые дают дразнящий взгляд изнутри этого загадочного мира. Спектрометр на Кассини, плазменный спектрометр Кассини (CAPS) обнаружили сюрприз: частицы льда электрически заряжены.
Кассини исследует Сатурн и его спутники с 2004 года. Энцелад имеет ширину 500 километров (300 миль), а набор инструментов Кассини обнаружил, что Луна активна, а возле ее южного полюса струи, извергающие газ и воду на тысячи километров в космос. , Во время двух особенно близких облетов Луны в 2008 году, смещаясь всего на 52 и 25 км от поверхности со скоростью около 15 км в секунду (54 000 км в час), инструмент КАПС на космическом корабле был направлен на поглощение газа, когда он увеличивал расстояние до струйка.
Прибор CAPS предназначен для обнаружения заряженного газа (плазмы), но его измерения в шлейфе выявили крошечные частицы льда, сигнатуры которых могли присутствовать только в том случае, если они были электрически заряжены. Эти зерна, вероятно, размером всего в несколько нанометров (миллиардные доли метра - в 50 000 раз тоньше человеческого волоса), попадают в диапазон размеров между атомами газа и гораздо более крупными ледяными зернами, которые были взяты непосредственно во время предыдущего Энцеладуса. облет. Частицы имеют как положительные, так и отрицательные электрические заряды, и смесь зарядов менялась по мере того, как космический аппарат Кассини пересекал шлейф.
Д-р Герайнт Джонс и д-р Крис Арридж, оба из Лаборатории космической науки Mullard Лондонского университета, представляют результаты для команды CAPS на конференции Европейской недели астрономии и космических наук в Хартфордширском университете.
Джонс и Арридж предполагают, что зерна могут заряжаться с помощью так называемых трибоэлектрических процессов, сталкиваясь в вентиляционном отверстии под поверхностью Энцелада, прежде чем они попадут в шлейф. Это дает важные подсказки для условий в вентиляционных отверстиях, и, в свою очередь, может помочь в понимании условий в интерьере.
Джонс и Арридж заинтригованы тем, что их открытие показывает об Энцеладе: «Что особенно интересно, так это взрывы пыли, которые CAPS обнаруживает, когда Кассини проходит через отдельные струи в шлейфе», - говорит Джонс. «Хотя каждая струя делится в зависимости от заряда», добавляет Арридж, «отрицательные зерна находятся на одной стороне, а положительные - на другой».
Арридж сказал, что, возможно, когда эти заряженные зерна удаляются от Энцелада, их пути изгибаются электрическим и магнитным полями в гигантской магнитосфере Сатурна. Таким образом, магнитосфера Сатурна действует как огромный масс-спектрометр для частиц плюма, позволяя ученым ограничивать их массы. Арридж начала моделировать пути этих недавно открытых частиц.
Ионизированный газ (плазма) в магнитосфере Сатурна проходит мимо Энцелада со скоростью более 80000 км в час. Результаты Арриджа показывают, что для работы этого огромного масс-спектрометра и для того, чтобы эти частицы пыли достигли Кассини, эта река плазмы должна быть значительно замедлена, в пределах и вблизи шлейфа, до скоростей менее 3200 км в час. Это замедление плазмы является результатом того, что шлейф впрыскивает частицы в плазменный поток - замедляя весь поток, подобно тому, как автомобили въезжают на оживленную автомагистраль. Эти новые результаты подтверждают, что материал в шлейфе Энцелада оказывает огромное влияние на окружение Луны.
Будущие мухи Кассини помогут лучше понять процессы, происходящие в Энцеладе и его окрестностях. Уильям Гершель не мог предположить, что крошечная точка света, найденная им в 1789 году, окажется таким экзотическим местом.
Источник: РАН
