Космический аппарат КАССИН НАСА впервые показал прямые мелкие метеороиды, врезающиеся в кольца Сатурна.
Эти наблюдения делают кольца Сатурна единственным местом, кроме Земли, Луны и Юпитера, где ученые и астрономы-любители смогли наблюдать удары по мере их возникновения. Изучение скорости удара метеороидов вне системы Сатурна помогает ученым понять, как образовались различные системы планет в нашей солнечной системе.
Солнечная система полна маленьких, ускоряющих объектов. Эти объекты часто избивают планетарные тела. Метеороиды на Сатурне, по оценкам, колеблются от примерно полутора дюймов до нескольких ярдов (от 1 см до нескольких метров). Потребовались годы ученых, чтобы отличить следы, оставленные девятью метеороидами в 2005, 2009 и 2012 годах..
Результаты Кассини уже показали, что кольца Сатурна действуют как очень эффективные детекторы многих видов окружающих явлений, включая внутреннюю структуру планеты и орбиты ее спутников. Например, тонкий, но обширный гофр, который рябит 12 000 миль (19 000 километров) по самым внутренним кольцам, рассказывает о очень большом метеороидном воздействии в 1983 году.
«Эти новые результаты предполагают, что текущие темпы воздействия на мелкие частицы на Сатурне примерно такие же, как на Земле – два очень разных района в нашей солнечной системе, – и это интересно посмотреть», – сказала Линда Спилкер, ученый проекта Кассини Лаборатория реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния. «Кольца Сатурна действовали как гигантский метеоритный детектор, в 100 раз превышающий площадь поверхности Земли, и долгосрочный тур Кассини по системе Сатурн для решения этого вопроса».
Пять изображений колец Сатурна, снятых космическим аппаратом NASA Cassini в период с 2009 по 2012 год, показывают облака материала, выброшенного из ударов мелких предметов в кольца.
Сатурническое равноденствие летом 2009 года было особенно хорошим временем, чтобы увидеть обломки, оставленные метеороидными ударами. Очень мелкий угол солнца на кольцах заставлял облака обломков выглядеть яркими против затемненных колец на фотографиях из подсистемы науки визуализации Кассини.
«Мы знали, что эти небольшие удары постоянно происходят, но мы не знали, насколько они велики или насколько часто они могут быть, и мы не обязательно ожидали, что они примут форму эффектных срезающих облаков», – сказал Мэтт Тискарено, ведущий автор газета и научный сотрудник Cassini из Университета Корнелла в Итаке, штат Нью-Йорк. «Солнечный свет, сверкающий к кольцам на Сатурнском равноденствии, действовал как антибликовое устройство, поэтому эти обычно невидимые черты стали очевидными».
Метеороиды, обнаруженные космическим кораблем NASA Cassini, попавшие в кольца Сатурна, сравнимы по размеру с метеором, который пронесся над Россией в феврале 2013 года.
Tiscareno и его коллеги теперь считают, что метеороиды такого размера, вероятно, распадаются на первое столкновение с кольцами, создавая более мелкие и медленные кусочки, которые затем выходят на орбиту вокруг Сатурна. Воздействие на кольца этих вторичных метеорных битов поднимает облака. Крошечные частицы, образующие эти облака, имеют диапазон орбитальных скоростей вокруг Сатурна. Облака, которые они образуют вскоре, тянутся в диагональ, расширяются яркие полосы.
На этой иллюстрации изображен сдвиг первоначально кругового облака мусора в результате того, что частицы в облаке имеют разные орбитальные скорости вокруг Сатурна.
«Кольца Сатурна необычайно яркие и чистые, что побуждает некоторых предположить, что кольца на самом деле намного моложе Сатурна», – сказал Джефф Кауци, соавтор статьи и междисциплинарный ученый Кассини, специализирующийся на планетных кольцах и пыли в исследовании Ames NASA Центр в Моффетт-Филд, Калифорния. «Чтобы оценить это драматическое утверждение, мы должны знать больше о скорости, с которой наружный материал бомбардирует кольца. Этот последний анализ помогает заполнить эту историю с обнаружением импакторов размера, которые мы ранее не могли обнаружить напрямую ».