Місія Кассіні в Сатурні закінчилася рік-півтора тому, але наукові результати все ще виходять із усіх зібраних ним даних. Коли Кассіні в останні місяці наблизився до Сатурна, він дуже детально роздивився кільця газового гіганта, подорожуючи між ними та самою планетою. Ця детальна перевірка викликала досить багато питань про всі взаємодії, що формують ці кільця.
Новий документ, опублікований в Science, представляє деякі результати, коли Кассіні наближається до кілець.
Крихітні лунки рясніють усередині кільцевої системи Сатурна, і ті тіла взаємодіють з крижаними частинками, що складають основну частину кілець. Це призводить до різноманітності форм і фактур у структурі кільця, подібно до того, як планети формуються в протопланетному диску навколо зірки. Це означає, що кільця схожі на лабораторію, в яку може заглянути вчений, щоб дізнатись про формування планет.
"Ці нові деталі того, як місяці різними способами ліплять кільця, дають вікно формуванню Сонячної системи ..."
Ведучий автор і вчений Кассіні Метт Тіскарено з Інституту SETI в Маунтін-В'ю, Каліфорнія.
Під час останнього огляду кілець космічного корабля Кассіні він виявив текстури та візерунки, що варіювались від незграбних до солом’яних. Ця різноманітність викликає питання про те, як саме вони були сформовані та яка історія взаємодій - це те, що їх формувало. Додамо до запитання те, як змінюється колір, температура та хімія по всій структурі кільця.
Але, як і багато науки, це дослідження і запитує нові запитання, і проливає трохи світла на існуючі питання.
Кільце F - це найвіддаленіше кільце в структурі кільця Сатурна і, мабуть, найактивніше. Він містить функції, які можуть змінюватись в масштабах часу на кілька годин. Дослідження 2008 року показало, що в кільці F працює кілька лун, і їх зіткнення та гравітаційний вплив є причиною деяких скупчень і поздовжніх каналів цього кільця.
У цьому новому документі дослідники задіяли низку серій нанесених ударів смуг у кільці F, які мають однакову довжину та орієнтацію. Вони роблять висновок, що зграя ударів, які одночасно вразили кільця, несе відповідальність. Це важливо, оскільки воно виключає комерційне сміття як причину і підкреслює роль, яку потоки матеріалу, що обертаються навколо Сатурна, відіграють у структурі кілець.
"Ці нові деталі того, як місяці ліплять кільця різними способами, забезпечують вікно утворення Сонячної системи, де ви також маєте диски, що розвиваються під впливом маси, вкладеної в них", - сказав головний автор і вчений Кассіні Метт Тіскарено з SETI Інститут у Маунтін-В'ю, Каліфорнія.
Прекрасний вид крупним планом кілець, які Кассіні захопив під час своїх орбіт випасу кільця між груднем 2016 по квітень 2017 року, показав три чіткі типи споруд: незграбні, гладкі та смугасті. Вони також чітко показують, що три типи існують в поясах з різкими межами між собою. Причина цього незрозуміла, оскільки вчені не можуть визначити жодних характеристик кільця, пов’язаних із ременями.
"У характеристиках частинок має бути щось інше ... І ми ще не знаємо, що це таке".
Ведучий автор і вчений Кассіні Метт Тіскарено з Інституту SETI в Маунтін-В'ю, Каліфорнія.
"Це говорить нам про те, як виглядають кільця - це не лише функція того, скільки матеріалу є", - сказав Тіскарено. «У характеристиках частинок має бути щось інше, що може впливати на те, що відбувається, коли дві частинки кільця стикаються і відскакують одна від одної. І ми ще не знаємо, що це таке ».
У Кассіні були ще більш загадкові знахідки, які були розкриті його видимим та інфрачервоним картографічним спектрометром (VIMS). Як видно з назви, воно зображувало кільця як у видимих, так і в інфрачервоних. VIMS виявив незвичайно слабкі водяно-льодові смуги у самій зовнішній частині кільця А. Це несподівана знахідка, оскільки ця ділянка, як відомо, є дуже світловідбиваючою, а висока відбивна здатність зазвичай означає менш забруднений лід і, таким чином, більш сильні смуги водяного льоду.
У магазині VIMS було більше сюрпризів. Хоча вчені вже знали, що водний лід є головним компонентом кілець Сатурна, вони були впевнені, що існують й інші крила, такі як аміачний лід та метан. Але VIMS не міг знайти жодного з цих двох льодів, а також не міг знайти органічних сполук, які повинні бути там, враховуючи органічний матеріал, який Кассіні раніше виявив, що стікав з кільця D в атмосферу Сатурна.
"Якби органіка була там у великій кількості - принаймні в головному кільці A, B і C - ми б їх бачили", - сказав Філ Ніколсон, вчений Кассіні VIMS з університету Корнелла в Ітаці, Нью-Йорк. "Я ще не переконаний, що вони є головним компонентом основних кілець".
Це цікаві нові знахідки для вчених Сатурна, і це загадки, які потребують нових моделей для пояснення. Але жоден з них не може досягти найдивовижнішого відкриття Кассіні: кільця Сатурна набагато молодші, ніж вважалося раніше.
За словами Джеффа Куцци, дослідницького центру NASA Еймса, ми вступаємо в нову фазу вивчення Сатурна, в якій з'являться нові моделі, що пояснюють ці нові результати.
"Ми бачимо набагато більше і ближче, і ми отримуємо нові і цікавіші головоломки", - сказав Куцці. "Ми просто переходимо до наступної фази, яка будує нові, детальні моделі еволюції кілець - включаючи нове відкриття з даних Кассіні, що кільця набагато молодші за Сатурн".
Наука є і захоплюючою, і фруструючою, оскільки кожен новий прогрес у розумінні викликає власні питання. Це, безумовно, стосується нового дослідження, заснованого на даних найближчих, найкращих поглядів на Сатурн та його кільця.
"Це як увімкнути живлення ще однією сіткою на тому, що ми могли побачити на рингу. Усі просто зрозуміли, що відбувається ", - сказала Лінда Спілкер, науковий співробітник проекту Cassini в лабораторії реактивного руху НАСА. "Отримання такої додаткової роздільної здатності дало відповідь на багато запитань, але залишається стільки заклинань".
Джерела:
- Прес-реліз: НАСА Кассіні виявила нову скульптуру в кільцях Сатурна
- Дослідницька робота: Дослідження системи Сатурна Кассіні-Гюйгенс: 13 років відкриття
- Дослідницький документ: Визначення структури F-кільця Сатурна по сусідніх місяцях
- НАСА: Місія Кассіні
- Космічний журнал: Мімас проштовхується Кільцями Сатурна, як снігопад
