Говорят особенности B-кольца Сатурна, снятого Voyager 2 в августе 1981 года. Изображение предоставлено NASA Нажмите для увеличения
Когда Вояджер впервые посетил Сатурн 26 лет назад, он возвратил фотографии необычных спицоподобных структур на кольцах. Считается, что спицы возникают, когда электрически заряженные частицы собираются над поверхностью колец, рассеивая свет от Солнца не так, как сами кольца. Ученые полагают, что они могут вернуться в июле этого года, так как они зависят от угла кольца к Солнцу, которое сейчас уменьшается.
Согласно новому исследованию, проведенному Университетом Колорадо в Боулдере, необычные спицы, которые появляются на кольцах Сатурна мимолетно и исчезают лишь на годы, могут снова стать видимыми к июлю.
Спицы длиной до 6000 миль и шириной 1500 миль были впервые обнаружены 26 лет назад космическим кораблем Voyager, говорит профессор CU-Boulder Михали Хораньи из Лаборатории физики атмосферы и космоса. Но когда космический корабль Кассини прибыл в Сатурн в июле 2004 года, поразительных радиальных элементов, которые пересекают кольцевую плоскость Сатурна, нигде не было обнаружено - событие, которое разочаровало и озадачило многих ученых, сказал он.
Космический телескоп Хаббла иногда наблюдал за кольцевыми спицами в конце 1990-х годов, сказал Хораньи, профессор физики в CU-Boulder. Но спицы постепенно исчезли в результате сезонного орбитального движения Сатурна и его наклонной оси вращения, которая изменила геометрию рассеяния света.
«Спицы были выключены ко времени прибытия Кассини», - сказал Хораньи. «Мы думаем, что это сезонный феномен, связанный с восходом и заходом солнца над кольцевой плоскостью, который меняет физическую среду там, делая ее дружественной или враждебной по отношению к их формированию».
Статья на эту тему появляется в выпуске журнала Science от 17 марта. Автором статьи были докторант Колин Митчелл и Хораньи из LASP CU-Boulder, Ове Хавнес из Университета Тросмо в Норвегии и Кэролин Порко из Института космических наук в Боулдере.
Спицы состоят из крошечных частиц пыли шириной менее микрона - примерно 1/50 ширины человеческого волоса - которые накапливают электростатические заряды в плазменной среде колец и подвергаются воздействию электрических и магнитных сил, сказал Хораньи. Правильные условия приводят к тому, что они получают дополнительный электрон, что позволяет им в течение коротких периодов массово выпрыгивать с поверхности кольцевого мусора, образуя вместе гигантские спицы, которые кажутся темными на освещенной стороне колец и яркими на неосвещенной стороне кольца.
Исследователи предполагают, что условия для формирования спиц коррелируют с уменьшением угла плоскости кольца относительно солнца. «Поскольку кольца теперь более открыты для солнца, чем когда пролетел Вояджер, среда зарядки над кольцами до недавнего времени предотвращала образование спиц», - пишут исследователи в Science.
Кассини впервые представил «маленькую версию» спиц-колец Сатурна с расстояния 98 000 миль в начале сентября, длина которого составляла всего около 2200 миль, а ширина - около 60 миль, сказал Хораньи. Команда полагает, что обнаружение спиц могло быть «ранней пташкой».
По словам Хораньи, когда угол плоскости кольца уменьшается, когда Сатурн приближается к двум сезонным равноденствиям, условия становятся более подходящими для формирования жутких спиц. Хотя в настоящее время Кассини находится на орбите слишком близко к плоскости кольца, чтобы проводить наблюдения, исследователи ожидают, что активность спиц вернется к тому времени, когда космический аппарат увеличит свой наклон в июле 2006 года.
Как только спицы снова станут видимыми, исследовательская группа полагает, что активность спиц будет продолжаться около восьми лет, исходя из того факта, что Сатурну требуется около 30 земных лет, чтобы завершить одну орбиту вокруг Солнца, сказал Хораньи. По его словам, за восьмилетним периодом должно пройти шесть-семь лет бездействия.
По его словам, пылевые зерна, поднимаемые плазмой в периоды образования спиц, вероятно, находятся на высоте менее 50 миль над самими кольцами и рассеивают свет от солнца иначе, чем сами кольца.
Но есть еще много вопросов о спицах, сказал Хораньи. «Мы не знаем, образуются ли они быстрыми темпами или образуются одновременно», - сказал он. Во время миссии Voyager они отсутствовали во время одного наблюдения, но полностью развились в последующем наблюдении, сделанном всего пять минут спустя, сказал Хораньи.
«Это странное явление; у нас пока нет полной истории », - сказал он.
Первоисточник: Пресс-релиз CU-Boulder
