Кредит зображення: NASA / JPL
Нові дослідження з Університету Колорадо показують, як переробка матеріалу може продовжити термін експлуатації кільцевої системи, таких як навколо Юпітера, Сатурна, Нептуна та Урана. Зараз вважають, що це купи насипно зібраного щебеню, які витягують матеріал з кілець і потім подають його назад, коли вони стикаються з іншим предметом. Космічний корабель "Кассіні" НАСА зараз на шляху до Сатурна, і він повинен надати більше деталей, коли він прибуде в липні 2004 року.
Хоча кільця навколо планет, таких як Юпітер, Сатурн, Уран та Нептун, відносно недовговічні, нові дані свідчать про те, що переробка орбітального сміття може продовжити термін експлуатації таких кілець, вважають дослідники університету Колорадо.
На сьогодні свідчать вагомі докази, що маленькі місяці біля таких гігантських планет, як Сатурн і Юпітер, - це, по суті, кучі щебеню. Ці перетворені маленькі тіла є джерелом матеріалу для планетарних кілець.
Попередні підрахунки Еспосіто та наукового співробітника LASP Джошуа Колвелл показали, що короткий термін життя таких лун означає, що Сонячна система майже в кінці віку кілець. "Ці філософсько-непривабливі результати можуть по-справжньому не описувати нашу Сонячну систему та кільця, які можуть оточувати гігантські позасонячні планети", - сказав Еспозіто. "Наші нові розрахунки моделей пояснюють, як включення переробки може подовжити термін експлуатації кілець і лун".
Спостереження космічних місій Вояджера та Галілея показали різноманітні кільця, що оточують кожну з планет-гігантів, включаючи Юпітер, Сатурн, Уран та Нептун. Кільця змішуються в кожному випадку маленькими лунами.
"Зрозуміло, що маленькі місяці не тільки ліплять кільця через їхню гравітацію, але й є батьками кільцевого матеріалу", - сказав Еспозіто. "У кожній системі кілець руйнівні процеси, такі як подрібнення, затемнення та розповсюдження, діють так швидко, що кільця повинні бути набагато молодшими за планети, якими вони обходять".
Числові моделі Еспосіто та Колвелла 1990-х рр. Показали "калізійний каскад", коли місяці планети розбиваються на менші місяці, коли їх вражають астероїди чи комети. Потім фрагменти розбиваються, утворюючи частинки в нових кільцях. Самі кільця згодом подрібнюються до пилу, який змітається.
Але, за словами Колвелла, "деякі фрагменти, що складають кільця, можуть бути повторно накопичені, замість того, щоб перетерти їх у пил. Нові дані свідчать про те, що деяке сміття накопичувалось у місяцях або місяцях, а не зникало внаслідок зіткнень.
"Цей процес пройшов швидко", - сказав Еспозіто. "Типовий перстень молодший на кілька сотень мільйонів років, моргання очей порівняно з планетами, яким 4,5 мільярда років. Закономірно виникає питання, чому кільця все ще існують, щоб сфотографуватися у такій славі, відвідуючи людські космічні апарати, які нещодавно прибули на місце події ", - сказав він.
"Зараз відповідь, ймовірно, представляє собою космічну переробку", - сказав Еспозіто. Щоразу, коли Місяць знищується від космічного удару, значна частина звільненого матеріалу потрапляє у полон інших лун. Ці перероблені луни по суті є колекцією щебеню, але, переробляючи матеріал через низку маленьких лун, термін служби кільцевої системи може бути довшим, ніж ми спочатку думали ».
Еспосіто та колишній науковий співробітник LASP Робін Кануп, тепер із відділенням Боулдера Південно-Західного інституту, показали за допомогою комп’ютерного моделювання, що менші фрагменти можуть бути відтворені іншими лунами системи. "Без цієї утилізації кільця і місяці незабаром пройдуть", - сказав Еспозіто.
Але при більшій переробці термін експлуатації довший, сказав Еспозіто. Якщо більшість матеріалів, що переробляються, як це здається в більшості кілець, термін експлуатації збільшується великим фактором.
"Хоча окремі кільця і місяці, які ми зараз бачимо, є ефемерними, явище зберігається мільярди років навколо Сатурна", - сказав Еспозіто. "Попередні розрахунки ігнорували колективні наслідки інших лун у збільшенні стійкості кілець шляхом повторного захоплення та рециркуляції кільцевого матеріалу".
Еспосіто, головний дослідник спектрографа на 12 мільйонів доларів на космічному кораблі Кассіні, який прибув до Сатурна в липні 2004 року, уважно ознайомиться з конкуруючими процесами руйнування та повторного захоплення в кільце Сатурна, щоб підтвердити і оцінити це пояснення. Еспозіто виявив кільце F, використовуючи дані місії NASA Voyager 2 на зовнішніх планетах, запущених у 1978 році.
Оригінальне джерело: Університет Колорадо
