Сверхчеткое изображение Хаббла раскрывает феномен кольцевой спицы

Поднимающаяся пыль совершает круговое путешествие по гигантскому кольцевому миру.

хотя СатурнНеобычные особенности «ручки чашки» были впервые обнаружены Галилеем в 1610 году, и прошло еще 45 лет, прежде чем Христиан Гюйгенс описал ее как диск, окружающий Сатурн. Позже наземные телескопы смогли различить только четыре уникальных концентрических кольца, обозначенных A, B, C и D. Этого не было сделано до 1980-х годов. НАСАЗонды «Вояджер» пролетают мимо Сатурна, чтобы сфотографировать тысячи концентрических колец. Самым большим сюрпризом для ученых «Вояджера» стали темные радиальные кольцевидные узоры, которые появляются и исчезают по мере вращения Сатурна.

За последние три десятилетия, Космический телескоп Хаббл Он продолжил с того места, на котором остановились путешественники. Сверхчеткое изображение Хаббла — лучшее, что может быть после пребывания там. Хаббл отслеживает «веселый вихрь» каждый год. Считается, что темные спицы представляют собой частицы пыли, электростатически поднятые над кольцевой плоскостью. Кажется, они часто меняются в зависимости от семилетних сезонов Сатурна. Это может быть связано с изменениями магнитного поля Сатурна, поскольку он подвергается воздействию солнечного ветра.

Это аннотированная версия изображения выше. Изображение предоставлено: НАСА, ЕКА, STScI, Эми Саймон (NASA-GSFC)

Космический телескоп «Хаббл» наблюдает «сезон разговоров» на Сатурне

Это изображение Сатурна было получено космическим телескопом «Хаббл» НАСА 22 октября 2023 года, когда окруженная кольцами планета находилась примерно в 850 миллионах миль от Земли. Сверхчеткое изображение Хаббла демонстрирует явление, называемое кольцевыми спицами.

Спицы Сатурна — это мимолетные детали, которые вращаются вместе с кольцами. Его призрачный вид сохраняется только в течение двух или трех витков вокруг Сатурна. В периоды активности вновь образующиеся провода постоянно добавляются к рисунку.

В 1981 году космический корабль НАСА «Вояджер-2» впервые сфотографировал кольцевую спицу. НАСА Кассини Орбитальный аппарат также видел динамик во время своей 13-летней миссии, завершившейся в 2017 году.

Хаббл продолжает ежегодно наблюдать за Сатурном по мере того, как спицы приходят и уходят. Этот цикл был зафиксирован программой Хаббла «Наследие атмосферы внешних планет» (OPAL), которая началась почти десять лет назад с целью ежегодного мониторинга изменений погоды на всех четырех экзопланетах газовых гигантов.

Четкие изображения Хаббла показывают, что частота появления спиц зависит от сезона, поскольку они впервые появились в данных OPAL в 2021 году, но только на утренней (левой) стороне колец. Долгосрочные наблюдения показывают, что количество и разнообразие спиц меняются в зависимости от времени года на Сатурне. Сатурн наклонен вокруг своей оси, как и Земля, и времена года длятся около семи лет.

«Мы движемся к сатурнианскому равноденствию, когда мы ожидаем максимальной активности динамиков, с появлением более высоких частот и более темных шлейфов в течение следующих нескольких лет», — сказала главный научный сотрудник программы Opal Эми Саймон из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. .

В этом году эти эфемерные структуры появятся одновременно на обеих сторонах планеты, вращаясь вокруг гигантского земного шара. Хотя он выглядит небольшим по сравнению с Сатурном, его длина и ширина могут превышать диаметр Земли!

«Основная теория заключается в том, что провода подключены к сильному магнитному полю Сатурна, при этом какое-то солнечное взаимодействие с магнитным полем дает вам динамик», — сказал Саймон. Когда он приближается к точке равноденствия на Сатурне, планета и ее кольца меньше отклоняются от Солнца. В этой конфигурации солнечный ветер может ударить по массивному магнитному полю Сатурна с большей силой, способствуя образованию линий.

Ученые-планетологи полагают, что электростатические силы, возникающие в результате этого взаимодействия, поднимают пыль или лед над кольцом, образуя спицы, хотя по прошествии нескольких десятилетий не существует теории, которая бы точно предсказывала появление луча. Продолжение наблюдений Хаббла может, наконец, помочь разгадать тайну.

Космический телескоп «Хаббл» — проект международного сотрудничества НАСА и Европейского космического агентства. Телескоп эксплуатируется в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. Научный институт космического телескопа (STScI) в Балтиморе, штат Мэриленд, проводит научные работы на Хаббле и Уэббе. STScI управляется для НАСА Ассоциацией университетов астрономических исследований в Вашингтоне, округ Колумбия.