|
Кольца Сатурна образуют гало
|
|
|
|
В 2017 году зонд "Кассини" вышел на заключительные орбиты, называемые орбитами большого финала (GFOs), перед тем как войти в атмосферу Сатурна. Во время этих GFOS зонд собрал образцы пыли над и под кольцами Сатурна для анализа с помощью своего анализатора космической пыли (CDA). Теперь исследователи опубликовали новое исследование в журнале Planetary Science, в котором говорится, что эти данные указывают на то, что знаменитые кольца Сатурна простираются гораздо дальше над и под плоскостью кольца, чем тонкие кольца, которые мы видим в телескоп.
|
|
"Поразительное сходство состава"
|
|
|
|
С 20 орбит "Кассини" собрал 1690 спектров пыли, которые были проанализированы. Было обнаружено, что 155 из них являются минеральными (или силикатными) частицами. Частицы были собраны на расстоянии, равном до трех радиусов Сатурна (РС) выше и ниже плоскости кольца в примерно равной численности, формируя гало".
|
|
|
|
После анализа состава команда обнаружила, что эти высокоширотные силикаты почти идентичны по составу тем, что находятся вблизи колец. Частицы вблизи и вдали от колец в основном состоят из магния и кальция, что соответствует космическим уровням. Также было обнаружено значительное содержание железа в частицах пыли, что соответствует составу железа, обнаруженного вблизи колец. Авторы исследования отмечают, что они были сочтены "поразительным сходством состава".
|
|
|
|
|
|
|
"Мы пришли к выводу, что с точки зрения точности метода эти минеральные пылинки имеют идентичный состав, что позволяет предположить, что силикаты, изученные в этом исследовании, также происходят из основных колец, достигая широт >3RS относительно плоскости кольца Сатурна", - пишут авторы исследования.
|
|
|
|
Вероятное объяснение
|
|
|
|
Чтобы определить, как могло возникнуть такое распределение частиц, команда ученых провела серию динамических симуляций. Они определили, что такие частицы могут достигать широт, где они были обнаружены, если они выбрасываются из колец со скоростью более 25 км/с и размером менее 20 нанометров. Команда говорит, что это может произойти, если частицы внутри колец будут поражены микрометеороидами, которых относительно много.
|
|
|
|
"Наблюдаемое увеличение плотности частиц с уменьшением расстояния до плоскости кольца согласуется с выбросом после столкновения с микрометеороидом в качестве основного механизма образования частиц. Ожидается, что большинство выброшенных частиц либо столкнутся с основными кольцами, либо упадут на Сатурн, и только небольшая часть, как предполагается, успешно покинет кольца", - объясняют авторы исследования.
|
|
|
|
По мнению исследователей, наиболее вероятным механизмом является конденсация из быстрых паровых потоков после воздействия микрометеороидов на кольца. Это привело бы к образованию наносиликатов, наблюдаемых в данных, а также к наблюдаемому истощению запасов железа.
|
|
|
|
Исследователи также изучили альтернативную теорию, согласно которой частицы притягивались гравитационной фокусировкой и таким образом попадали в систему Сатурна извне. Однако они говорят, что это менее вероятно, поскольку состав пыли не соответствует экзогенным пылевым частицам, наблюдаемым CDA в других частях системы Сатурна.
|
|
|
|
Поскольку столкновения с микрометеороидами происходят довольно часто, исследование поднимает некоторые вопросы о том, могут ли кольцевые системы других планет расширяться еще больше, или же они могут иметь другие последствия из-за динамики пыли, которые нелегко увидеть обычными методами.
|
|
|
|
Источник
|
