e-rukovodstvo.ruМиссия космического аппарата «Кассини» по изучению Сатурна и его спутников завершилась в 2017 году, а материала, собранного в ходе ее работы, хватит ученым еще на долгие годы исследований.
Новая работа, основанная на анализе данных, полученных «Кассини», посвящена вопросам формирования небольших спутников, расположенных в области колец Сатурна. Изучено несколько малых лун: Дафнис, Пан, Прометей, Эпиметей, Пандора и Атлас. Поверхности этих тел оказались покрыты неравномерными слоями частиц льда, явно поступающих из колец.
Необычная форма
Все исследованные мини-луны имеют неправильную форму, характерной особенностью которой является выступ вдоль экватора, из-за чего спутник напоминает пельмень. Только у более крупных Прометея и Эпиметея (их размеры превышают 100 км) этот выпуклый пояс не так заметен. Ученые полагают, что материал колец – пыль и ледяные частицы – притягиваясь малыми спутниками, оседают и накапливаются в области экватора.
Также было обнаружено, что небольшие «луны-пастухи» (их назвали так потому, что они своей гравитацией оказывают влияние на движение частиц в кольцах) представляют собой пористые тела малой плотности. Это также свидетельствует в пользу гипотезы об их образовании путем конденсации мелких частиц на ядрах, которые, в свою очередь, могли быть остатками крупного, распавшегося на части объекта.
«Мы уверены, что эти спутники собирают на себя с колец частицы пыли и льда и в результате получают выступающие пояса вокруг экватора, – рассказывает Бонни Буратти, специалист из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене (Калифорния). – Будь они более плотными, их гравитация была бы сильнее, и форма этих тел оказалась бы ближе к шарообразной».
Цвет и состав
Команда исследователей проанализировала также вариации цвета маленьких спутников, изучив их спектры, полученные «Кассини». Обнаруженные различия в цвете, отражающие неодинаковый состав поверхности, похоже, зависят от положения орбит «лун-пастухов».
Так, наиболее близкие к Сатурну Пан и Дафнис, расположенные внутри системы колец, отличаются более красноватым оттенком, близким к цвету движущихся рядом с ними частиц кольца A. Что именно служит источником такого оттенка, с полной уверенностью говорить пока нельзя, но, скорее всего, это смесь органических веществ с частицами железа.
Голубоватый оттенок характерен для спутников, находящихся дальше от планеты, например, для Эпиметея. Предполагается, что такую окраску придают маленьким лунам частицы льда из внешнего кольца E.
Круговорот ледяной пыли
Итак, небольшие внутренние спутники Сатурна образовались, по-видимому, из материала колец. Интересно, что сами кольца, похоже, представляют собой остатки некогда разрушенного тела или, может быть, нескольких тел. Это свидетельствует о сложной динамике в системе Сатурна, которую сопровождает постоянный обмен веществом.
Известно, что «луны-пастухи», будучи непрочными образованиями, подвергаются приливному воздействию со стороны гигантской планеты и крупных спутников, расположенных вдали от главных колец. Так что они могут оказаться недолговечными. С другой стороны, в пределах колец «Кассини» зафиксировал множество еще более мелких тел, собирающих на себя окружающее вещество.
Редкое явление или типичный случай?
Весьма интересным представляется вопрос о том, обнаружится ли картина совместного действия конкурирующих процессов разрушения и аккреции еще где-либо, или же система Сатурна вследствие особенностей своего строения уникальна в этом смысле. «Мы хотели бы знать, есть ли взаимодействие такого рода между более тонкими кольцами Урана и Нептуна и какими-либо мелкими спутниками этих ледяных гигантов», – резюмирует Бонни Буратти.
На этот вопрос должны будут дать ответ будущие космические миссии. А сейчас ученые собираются использовать свои выводы для моделирования подобных сценариев применительно к системам гигантских планет и, возможно, даже к группам астероидов.
