Прометей действует на F кольцо Сатурна. нажмите, чтобы увеличить
Одно из самых удивительных изображений, отправленных космическим кораблем Кассини, показывает одну из пастушьих лун Сатурна, Прометея, оттягивающую поток частиц от кольца F. Ученые из королевы Марии, Лондонского университета, разработали модель, которая объясняет силы, действующие в этом драматическом взаимодействии. Первоначально считалось, что Прометей крадет частицы кольца, но теперь кажется, что он просто заимствует их по мере прохождения, и они возвращаются в систему кольца после того, как луна проносится мимо.
Изображения из области F-кольца Сатурна, полученные с помощью камер Cassini Imaging Science Subsystem (ISS), выявили структуру, никогда ранее не встречавшуюся в планетарном кольце.
Считается, что кольца вокруг всех планет-гигантов в нашей Солнечной системе стабилизируются маленькими «пастушьими лунами», которые вращаются вокруг или вокруг колец и стабилизируют их гравитационным воздействием.
Узкое кольцо F Сатурна? который находится за пределами впечатляющих главных колец - за ним ухаживают два маленьких пастуха. Прометей (диаметром 100 км) вращается прямо внутри кольца F, в то время как Пандора (диаметром 85 км) движется вокруг Сатурна рядом с кольцом F.
Периодические структуры, такие как азимутальные промежутки? «Каналы» с малой оптической глубиной и «стримеры» были обнаружены. Эти функции можно увидеть в Movie1. Происхождение этих функций было изучено группой из Королевы Марии, Лондонского университета (QMUL) с использованием числовых интеграций.
Во вторник, 4 апреля, Карлос Чавес из QMUL объяснит на Национальной астрономической встрече РАН в Лестере результаты своих компьютерных моделей, которые объясняют тесную и сложную связь между Прометеем и запутанным кольцом F.
«Модели прекрасно согласуются со структурами, наблюдаемыми на изображениях Кассини», - сказал Чавес.
«Мы обнаружили, что разрывы вызваны не отсутствием частиц, а вынужденным изменением орбитальных элементов в результате тесного контакта с Прометеем», - пояснил он. «Гравитация Луны временно оттягивает некоторые частицы от основного потока, когда он проходит мимо».
«Это похоже на толпу людей, идущих по нескольким линиям в одном направлении по улице. Внезапно кто-то другой приходит с другой стороны улицы и сталкивается с несколькими из них. Затем он говорит им пойти с ним и уходит. За ним следуют только самые близкие люди, что создает пробелы в толпе. Однако вскоре после этого они возвращаются в основную группу ».
Наиболее драматичный случай произойдет в конце 2009 года, когда кольцо F и Прометей будут противодействовать. Один раз на орбиту во время этого анти-выравнивающего Прометея будет в апоапсисе (его самая дальняя точка от Сатурна), а частицы ближайшего кольца будут в периапсисе (ближайшая точка к Сатурну). В это время Прометей и частицы кольца находятся ближе всего друг к другу.
Команда QMUL исследовала, как эти события повлияют на столкновения между кольцевыми частицами и Прометеем. Они обнаружили небольшое количество столкновений - только 0,6% частиц столкнулись на орбите. Это было неожиданно, так как изначально считалось, что Прометей - «воровская луна», крадущая частицы из кольца F. На самом деле происходит то, что частицы только временно удаляются, а затем возвращаются обратно в кольцо.
Взаимодействия кольцо-луна также могут оказывать влияние на поверхность Прометея. Как и наша Луна и большинство других планетных спутников, Прометей имеет синхронное вращение, всегда показывая одно и то же лицо Сатурну.
Команда в QMUL исследовала местоположение на поверхности Прометея, где частицы могли бы столкнуться. Они обнаружили, что в синхронно совращающейся системе координат столкновения неожиданно происходили на задней стороне Прометея, предпочтительно в экваториальной области.
Этот сценарий имеет важные последствия для поверхностных элементов Прометея, и команда ожидает найти различия в альбедо (отражательной способности) между задней и ведущей гранями.
«Это было бы похоже на человека, сталкивающегося с другими людьми, постоянно сталкивающегося в определенном направлении и поражающего их только одной стороной своего тела», - сказал Чавес.
Другими членами команды QMUL, изучающими связи между Прометеем и кольцом F, являются: профессор Карл Д. Мюррей, доктор Кевин Берл, доктор Николас Дж. Купер и доктор Майкл У. Эванс.
Original Soure: выпуск новостей РАН
