Кольца Реи
Ко́льца Ре́и — предположительно существующая система из плоских концентрических образований, расположенных в экваториальной плоскости спутника Сатурна, Реи.
Считается, что у одного из спутников Сатурна, Реи, может существовать своя кольцевая система, состоящая из трёх узких, относительно плотных колец. Это первый случай, когда кольца могут быть обнаружены не у планеты, а у её спутника. О возможности такого открытия было объявлено в статье журнала «Science» в начале марта 2008 года.
В ноябре 2005 года КА Кассини обнаружил, что в окрестностях спутника наблюдается торможение электронов высокой энергии магнитосферы Сатурна. Как утверждает команда исследователей, полученные данные могут быть удовлетворительно объяснены, если предположить, что электроны поглощаются неким твёрдым объектом, представляющим собой диск из нескольких колец или дуг, содержащих в себе частицы диаметром от нескольких десятков сантиметров до нескольких метров. Последующие исследования, специально проведённые аппаратом «Кассини» с помощью камеры с малым углом рассеивания, однако, не подтвердили предположение; в августе 2010 года было объявлено, что у Реи колец нет, а что касается причин наблюдающегося эффекта с торможением электронов, то причина его возникновения остаётся неясной. Тем не менее, цепочка отметин на поверхности спутника может представлять собой последствия падения частиц колец Реи, сошедших со своих орбит, так что вопрос остаётся открытым.
Обнаружение
«Вояджер-1» наблюдал вышеупомянутый эффект торможения электронов, захваченных магнитосферой Сатурна, в окрестностях Реи ещё в 1980 году. Эти данные, на тот момент не имевшие объяснения, были получены при наблюдениях с гораздо большего расстояния, нежели данные «Кассини».
26 ноября 2005 года аппарат «Кассини» проводил целенаправленные исследования Реи. Он прошёл на высоте 500 км над поверхностью спутника и зафиксировал прерывание потока заряженных частиц магнитосферы Сатурна в тени спутника, когда аппарат находился в его тени. Поток электронов высокой энергии, захваченных магнитным полем планеты-гиганта, в этой области пространства уменьшался на 70 %. Подобные изменения были обнаружены также в случае с Дионой и Тефией, но в их тени поток уменьшался сразу, а когда Рея заслоняла «Кассини» от такого же потока, тот уменьшался не сразу, а постепенно, и только затем следовал резкий «обрыв». Подобные «затухания» начинали наблюдаться на расстоянии, совпадающим с радиусом сферы Хилла для данного спутника. При выходе аппарата из-за Реи наблюдался обратный эффект: сначала резкий «всплеск» плотности потока частиц, а потом дальнейшее его плавное повышение до выхода «Кассини» из сферы Хилла.
Схожее явление наблюдается и у Энцелада, но у последнего это связывается с наличием криовулканизма на его южном полюсе.
К тому же, магнитосферная камера космического аппарата обнаружила, что при изменении количества частиц в потоке в случае Реи есть как бы «ступеньки», причём симметрично — три при понижении и три при повышении на одинаковом расстоянии, что может быть объяснено наличием трёх колец или дуг вокруг Реи.
В августе 2007 года «Кассини» повторил свой манёвр, но на большем отдалении от спутника; результаты его измерений совпали с результатами «Вояджера-1».
В октябре 2009 года появилась публикация, в которой утверждалось, что цепочка отметин, ярких в ультрафиолетовом цвете и занимающих собой три четверти обхвата спутника вдоль его экватора (с отклонением от последнего максимум всего в 2°), может также представлять собой свидетельство наличия кольца или колец, частички которых, сойдя со своих орбит, упали на Рею.
Тем не менее, прямых доказательств или фотографических изображений вещества, препятствующего электронам, не существует, хотя обнаружить их было бы трудно. Дальнейшие исследования, выполненные всё тем же «Кассини» 2 марта 2010 года, не выявили наличие колец у Реи.
Интерпретация
Траектория полёта аппарата при проведении данных исследований затрудняет интерпретацию полученных данных.
Одной из причин прерывания потока заряженных частиц могли бы быть газ или пыль в окрестностях Реи, но объём, который по расчётам требуется для создания такого эффекта, намного больше, чем тот, что был обнаружен «Кассини». Поэтому команда исследователей пришла к заключению, что причиной служит именно наличие колец у спутника.
Простейшим объяснением симметричности при падении и росте потока может быть именно наличие у Реи трёх колец, обращающихся вокруг спутника в его экваториальной плоскости. Подобным образом уже удалось доказать наличие колец у Урана в 1977 году (тогда учёные планировали наблюдение за покрытием звезды Ураном, но оно состоялось до покрытия собственно планетой, причём несколько раз подряд). Небольшие отклонения от абсолютной симметрии объясняются как умеренным наклоном к местному магнитному полю, так и общими девиациями в потоке плазмы; ниже приведена таблица с округлёнными данными:
| Кольцо | Радиус орбиты, км |
|---|---|
| Диск Реи | <5900 |
| 1-е | ≈1615 |
| 2-е | ≈1800 |
| 3-е | ≈2020 |
Тем не менее, не все учёные согласны с такой трактовкой имеющихся данных, они опираются на то, что на полученных изображениях нет колец, но составляющие их камни должны были бы присутствовать на фотографиях.
Физическая сторона вопроса
Моделирование показывает, что массивные камни могли бы оставаться на орбите в экваториальной плоскости вокруг Реи на протяжении астрономически значимых отрезков времени. Но вокруг Дионы и Тефии они не были бы устойчивыми, так как эти спутники находятся намного ближе к Сатурну, и их сферы Хилла значительно меньше. Вокруг Титана, например, такие кольца также не были бы устойчивыми, ибо быстро потеряли бы свою целостность, соприкасаясь с плотной атмосферой этой луны.
Высказываются различные предположения насчёт источника для материала этих колец. Есть версия, что камни могли быть выброшены на орбиту вокруг спутника в результате толчков или сотрясений на спутнике, что, в таком случае, произошло около 70 миллионов лет назад. Или небольшое тело было разрушено, попав в поле тяготения Реи. Так или иначе, камни должны были бы в конечном счёте распределиться по орбите в экваториальной плоскости спутника. Если принять мнение, что такие кольца устойчивы на протяжении долгих промежутков времени, то можно предположить, что они существуют даже со времён, когда формировалась сама Рея.
Примечания
- Rhea's Rings (англ.). NASA. Дата обращения: 22 марта 2012. Архивировано 4 июля 2012 года.
- G. H. Jones, E. Roussos, N. Krupp, U. Beckmann, A. J. Coates, F. Crary, I. Dandouras, V. Dikarev, et al. The Dust Halo of Saturn's Largest Icy Moon, Rhea (англ.) // Science. — 7 March 2008. Архивировано 24 сентября 2015 года.
- Jeff Hecht. Saturn satellite reveals first moon rings (англ.) // NewScientist. — 6 March 2008. Архивировано 23 апреля 2015 года.
- Matthew S. Tiscareno, Joseph A. Burns, Jeffrey N. Cuzzi, Matthew M. Hedman. Cassini imaging search rules out rings around Rhea (англ.) // [англ.] : journal. — 2010. — Vol. 37, no. 14. — P. L14205. — doi:10.1029/2010GL043663. — .
- Lauren Gold (2 августа 2010). No Rings Around Saturn's Rhea (англ.). Space Daily. Архивировано 3 марта 2016. Дата обращения: 22 марта 2012.
- Richard A. Kerr. The Moon Rings That Never Were (англ.) // Science. — 25 June 2010. Архивировано 1 июля 2010 года.
- Cassini Catches Saturn Moons in Paintball Fight (англ.). NASA. Дата обращения: 22 марта 2012. Архивировано 15 сентября 2012 года.
- Emily Lakdawalla. A_Ringed_Moon_of_Saturn_Cassini.html. The Planetary Society web site (6 марта 2008). Дата обращения: 17 октября 2012. Архивировано 26 июля 2011 года.
- Emily Lakdawalla. Another possible piece of evidence for a Rhea ring. The Planetary Society Blog (5 октября 2009). Дата обращения: 22 марта 2012. Архивировано 15 сентября 2012 года.
- Saturn's Moon Rhea Also May Have Rings (англ.). NASA. Дата обращения: 22 марта 2012. Архивировано 15 сентября 2012 года.
- Kerr, Richard A. News of the Week: Electron Shadow Hints at Invisible Rings Around a Moon (англ.) // Science : journal. — American Association for the Advancement of Science, 2008. — March (vol. 319, no. 5868). — P. 1325. — doi:10.1126/science.319.5868.1325. — PMID 18323426. Архивировано 27 июля 2008 года.
Ссылки
- Впервые найдены кольца вокруг луны. membrana.ru. 7 марта 2008. Дата обращения: 22 марта 2012.
- У луны Сатурна не нашли предсказанных колец. membrana.ru. 30 июля 2010. Дата обращения: 22 марта 2012.
- Спутник Сатурна Рея «потерял» все свои кольца. CyberSecurity.ru. 7 августа 2010. Архивировано 1 ноября 2011. Дата обращения: 22 марта 2012.
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Кольца Реи, Что такое Кольца Реи? Что означает Кольца Реи?
Ko lca Re i predpolozhitelno sushestvuyushaya sistema iz ploskih koncentricheskih obrazovanij raspolozhennyh v ekvatorialnoj ploskosti sputnika Saturna Rei Hudozhestvennoe izobrazhenie kolec Rei Plotnost chastichek v kolcah preuvelichena Schitaetsya chto u odnogo iz sputnikov Saturna Rei mozhet sushestvovat svoya kolcevaya sistema sostoyashaya iz tryoh uzkih otnositelno plotnyh kolec Eto pervyj sluchaj kogda kolca mogut byt obnaruzheny ne u planety a u eyo sputnika O vozmozhnosti takogo otkrytiya bylo obyavleno v state zhurnala Science v nachale marta 2008 goda V noyabre 2005 goda KA Kassini obnaruzhil chto v okrestnostyah sputnika nablyudaetsya tormozhenie elektronov vysokoj energii magnitosfery Saturna Kak utverzhdaet komanda issledovatelej poluchennye dannye mogut byt udovletvoritelno obyasneny esli predpolozhit chto elektrony pogloshayutsya nekim tvyordym obektom predstavlyayushim soboj disk iz neskolkih kolec ili dug soderzhashih v sebe chasticy diametrom ot neskolkih desyatkov santimetrov do neskolkih metrov Posleduyushie issledovaniya specialno provedyonnye apparatom Kassini s pomoshyu kamery s malym uglom rasseivaniya odnako ne podtverdili predpolozhenie v avguste 2010 goda bylo obyavleno chto u Rei kolec net a chto kasaetsya prichin nablyudayushegosya effekta s tormozheniem elektronov to prichina ego vozniknoveniya ostayotsya neyasnoj Tem ne menee cepochka otmetin na poverhnosti sputnika mozhet predstavlyat soboj posledstviya padeniya chastic kolec Rei soshedshih so svoih orbit tak chto vopros ostayotsya otkrytym ObnaruzhenieSravnenie rezultatov nablyudenij provedyonnyh Kassini dlya Rei poseredine i Tefii snizu Vverhu gipoteticheskie kolca Rei Kak vidno v otlichie ot Tefii u Rei ne nablyudaetsya stol rezkogo i odnoznachnogo umensheniya potoka Na etoj fotografii s vyderzhkoj 100 sekund ne udalos obnaruzhit kolca Rei Esli oni na samom dele sushestvuyut to libo oni slishkom tonkie libo otrazhayut slishkom malo sveta chtoby ih mozhno bylo najti Voyadzher 1 nablyudal vysheupomyanutyj effekt tormozheniya elektronov zahvachennyh magnitosferoj Saturna v okrestnostyah Rei eshyo v 1980 godu Eti dannye na tot moment ne imevshie obyasneniya byli polucheny pri nablyudeniyah s gorazdo bolshego rasstoyaniya nezheli dannye Kassini 26 noyabrya 2005 goda apparat Kassini provodil celenapravlennye issledovaniya Rei On proshyol na vysote 500 km nad poverhnostyu sputnika i zafiksiroval preryvanie potoka zaryazhennyh chastic magnitosfery Saturna v teni sputnika kogda apparat nahodilsya v ego teni Potok elektronov vysokoj energii zahvachennyh magnitnym polem planety giganta v etoj oblasti prostranstva umenshalsya na 70 Podobnye izmeneniya byli obnaruzheny takzhe v sluchae s Dionoj i Tefiej no v ih teni potok umenshalsya srazu a kogda Reya zaslonyala Kassini ot takogo zhe potoka tot umenshalsya ne srazu a postepenno i tolko zatem sledoval rezkij obryv Podobnye zatuhaniya nachinali nablyudatsya na rasstoyanii sovpadayushim s radiusom sfery Hilla dlya dannogo sputnika Pri vyhode apparata iz za Rei nablyudalsya obratnyj effekt snachala rezkij vsplesk plotnosti potoka chastic a potom dalnejshee ego plavnoe povyshenie do vyhoda Kassini iz sfery Hilla Shozhee yavlenie nablyudaetsya i u Encelada no u poslednego eto svyazyvaetsya s nalichiem kriovulkanizma na ego yuzhnom polyuse K tomu zhe magnitosfernaya kamera kosmicheskogo apparata obnaruzhila chto pri izmenenii kolichestva chastic v potoke v sluchae Rei est kak by stupenki prichyom simmetrichno tri pri ponizhenii i tri pri povyshenii na odinakovom rasstoyanii chto mozhet byt obyasneno nalichiem tryoh kolec ili dug vokrug Rei V avguste 2007 goda Kassini povtoril svoj manyovr no na bolshem otdalenii ot sputnika rezultaty ego izmerenij sovpali s rezultatami Voyadzhera 1 V oktyabre 2009 goda poyavilas publikaciya v kotoroj utverzhdalos chto cepochka otmetin yarkih v ultrafioletovom cvete i zanimayushih soboj tri chetverti obhvata sputnika vdol ego ekvatora s otkloneniem ot poslednego maksimum vsego v 2 mozhet takzhe predstavlyat soboj svidetelstvo nalichiya kolca ili kolec chastichki kotoryh sojdya so svoih orbit upali na Reyu Tem ne menee pryamyh dokazatelstv ili fotograficheskih izobrazhenij veshestva prepyatstvuyushego elektronam ne sushestvuet hotya obnaruzhit ih bylo by trudno Dalnejshie issledovaniya vypolnennye vsyo tem zhe Kassini 2 marta 2010 goda ne vyyavili nalichie kolec u Rei InterpretaciyaTraektoriya polyota apparata pri provedenii dannyh issledovanij zatrudnyaet interpretaciyu poluchennyh dannyh Odnoj iz prichin preryvaniya potoka zaryazhennyh chastic mogli by byt gaz ili pyl v okrestnostyah Rei no obyom kotoryj po raschyotam trebuetsya dlya sozdaniya takogo effekta namnogo bolshe chem tot chto byl obnaruzhen Kassini Poetomu komanda issledovatelej prishla k zaklyucheniyu chto prichinoj sluzhit imenno nalichie kolec u sputnika Prostejshim obyasneniem simmetrichnosti pri padenii i roste potoka mozhet byt imenno nalichie u Rei tryoh kolec obrashayushihsya vokrug sputnika v ego ekvatorialnoj ploskosti Podobnym obrazom uzhe udalos dokazat nalichie kolec u Urana v 1977 godu togda uchyonye planirovali nablyudenie za pokrytiem zvezdy Uranom no ono sostoyalos do pokrytiya sobstvenno planetoj prichyom neskolko raz podryad Nebolshie otkloneniya ot absolyutnoj simmetrii obyasnyayutsya kak umerennym naklonom k mestnomu magnitnomu polyu tak i obshimi deviaciyami v potoke plazmy nizhe privedena tablica s okruglyonnymi dannymi Kolco Radius orbity kmDisk Rei lt 59001 e 16152 e 18003 e 2020 Tem ne menee ne vse uchyonye soglasny s takoj traktovkoj imeyushihsya dannyh oni opirayutsya na to chto na poluchennyh izobrazheniyah net kolec no sostavlyayushie ih kamni dolzhny byli by prisutstvovat na fotografiyah Fizicheskaya storona voprosaYarko sinie pyatna lyod na ekvatore Rei Modelirovanie pokazyvaet chto massivnye kamni mogli by ostavatsya na orbite v ekvatorialnoj ploskosti vokrug Rei na protyazhenii astronomicheski znachimyh otrezkov vremeni No vokrug Diony i Tefii oni ne byli by ustojchivymi tak kak eti sputniki nahodyatsya namnogo blizhe k Saturnu i ih sfery Hilla znachitelno menshe Vokrug Titana naprimer takie kolca takzhe ne byli by ustojchivymi ibo bystro poteryali by svoyu celostnost soprikasayas s plotnoj atmosferoj etoj luny Vyskazyvayutsya razlichnye predpolozheniya naschyot istochnika dlya materiala etih kolec Est versiya chto kamni mogli byt vybrosheny na orbitu vokrug sputnika v rezultate tolchkov ili sotryasenij na sputnike chto v takom sluchae proizoshlo okolo 70 millionov let nazad Ili nebolshoe telo bylo razrusheno popav v pole tyagoteniya Rei Tak ili inache kamni dolzhny byli by v konechnom schyote raspredelitsya po orbite v ekvatorialnoj ploskosti sputnika Esli prinyat mnenie chto takie kolca ustojchivy na protyazhenii dolgih promezhutkov vremeni to mozhno predpolozhit chto oni sushestvuyut dazhe so vremyon kogda formirovalas sama Reya PrimechaniyaRhea s Rings angl NASA Data obrasheniya 22 marta 2012 Arhivirovano 4 iyulya 2012 goda G H Jones E Roussos N Krupp U Beckmann A J Coates F Crary I Dandouras V Dikarev et al The Dust Halo of Saturn s Largest Icy Moon Rhea angl Science 7 March 2008 Arhivirovano 24 sentyabrya 2015 goda Jeff Hecht Saturn satellite reveals first moon rings angl NewScientist 6 March 2008 Arhivirovano 23 aprelya 2015 goda Matthew S Tiscareno Joseph A Burns Jeffrey N Cuzzi Matthew M Hedman Cassini imaging search rules out rings around Rhea angl angl journal 2010 Vol 37 no 14 P L14205 doi 10 1029 2010GL043663 Bibcode 2010GeoRL 3714205T Lauren Gold 2 avgusta 2010 No Rings Around Saturn s Rhea angl Space Daily Arhivirovano 3 marta 2016 Data obrasheniya 22 marta 2012 Richard A Kerr The Moon Rings That Never Were angl Science 25 June 2010 Arhivirovano 1 iyulya 2010 goda Cassini Catches Saturn Moons in Paintball Fight angl NASA Data obrasheniya 22 marta 2012 Arhivirovano 15 sentyabrya 2012 goda Emily Lakdawalla A Ringed Moon of Saturn Cassini html neopr The Planetary Society web site 6 marta 2008 Data obrasheniya 17 oktyabrya 2012 Arhivirovano 26 iyulya 2011 goda Emily Lakdawalla Another possible piece of evidence for a Rhea ring neopr The Planetary Society Blog 5 oktyabrya 2009 Data obrasheniya 22 marta 2012 Arhivirovano 15 sentyabrya 2012 goda Saturn s Moon Rhea Also May Have Rings angl NASA Data obrasheniya 22 marta 2012 Arhivirovano 15 sentyabrya 2012 goda Kerr Richard A News of the Week Electron Shadow Hints at Invisible Rings Around a Moon angl Science journal American Association for the Advancement of Science 2008 March vol 319 no 5868 P 1325 doi 10 1126 science 319 5868 1325 PMID 18323426 Arhivirovano 27 iyulya 2008 goda SsylkiVpervye najdeny kolca vokrug luny membrana ru 7 marta 2008 Data obrasheniya 22 marta 2012 U luny Saturna ne nashli predskazannyh kolec membrana ru 30 iyulya 2010 Data obrasheniya 22 marta 2012 Sputnik Saturna Reya poteryal vse svoi kolca CyberSecurity ru 7 avgusta 2010 Arhivirovano 1 noyabrya 2011 Data obrasheniya 22 marta 2012
