Prometheus, joka toimii Saturnuksen F-renkaassa. Klikkaa suurentaaksesi
Yksi hämmästyttävimmistä Cassini-avaruusaluksen lähettämistä kuvista näyttää yhden Saturnuksen paimenkuutista, Prometheuksen, joka vetää hiukkasvirran pois F-renkaasta. Lontoon yliopiston Queen Maryn tutkijat ovat kehittäneet mallin, joka selittää tässä dramaattisessa vuorovaikutuksessa työskentelevät voimat. Alun perin uskottiin, että Prometheus varastaa rengashiukkasia, mutta näyttää siltä, että se vain lainaa ne ohi tuleessaan, ja ne ajautuvat takaisin rengasjärjestelmään, kun kuu lakaistaan.
Cassini Imaging Science Subsystem (ISS) -kameroiden avulla saamat Saturnuksen F-rengasalueen kuvat ovat paljastaneet rakenteen, jota ei koskaan ennen ole nähty planeettarenkaassa.
Kaikkien aurinkojärjestelmämme jättiläisten planeettojen ympärillä olevien renkaiden uskotaan stabiloivan pienet ”paimenkuut”, jotka kiertävät renkaissa tai niiden lähellä ja vakauttavat niitä painovoimavaikutuksilla.
Saturnuksen kapea F-rengas? joka sijaitsee aivan upeiden päärenkaiden ulkopuolella - hoitaa kaksi pientä paimenta. Prometheus (halkaisija 100 km) kiertää vain F-renkaan sisällä, kun taas Pandora (halkaisija 85 km) liikkuu Saturnuksen ympärillä aivan F-renkaan ulkopuolella.
Määräaikaisrakenteet, kuten atsimutaaliset aukot? "Kanavia", joiden optinen syvyys on pieni - ja "suoratoistoja" on löydetty. Nämä ominaisuudet voidaan nähdä elokuvassa1. Lontoon yliopiston Queen Maryn (QMUL) ryhmä on selvittänyt näiden ominaisuuksien alkuperän numeeristen integraatioiden avulla.
QMUL: n Carlos Chavez selittää tiistaina 4. huhtikuuta RAS: n kansalliselle tähtitieteen kokoukselle Leicesterissä tietokonemalliensa tulokset, jotka selittävät Prometheuksen ja sotkuisen F-renkaan läheisen ja monimutkaisen suhteen.
"Mallit ovat erinomaisessa sopimuksessa Cassinin kuvissa havaittujen rakenteiden kanssa", Chavez sanoi.
"Olemme havainneet, että aukot eivät johdu hiukkasten puutteesta, vaan kiertorataelementtien pakotetusta muutoksesta läheisessä kohtaamisessa Prometheuksen kanssa", hän selitti. "Kuun painovoima vetää väliaikaisesti osan hiukkasista päävirtaan sen ohi."
”Se on kuin joukko ihmisiä, jotka kulkevat useilla riveillä samaan suuntaan kadulla. Yhtäkkiä joku toinen tulee kadun toiselta puolelta ja törmää muutaman heihin. Sitten hän käskee heidän tulla mukaansa ja kävelee pois. Vain lähimpien linjojen ihmiset seuraavat häntä, mikä tuottaa aukkoja väkijoukossa. He palaavat kuitenkin takaisin pääryhmään pian sen jälkeen. "
Dramaattisin tapaus tapahtuu vuoden 2009 lopulla, kun F-rengas ja Prometheus ovat linjassa. Kerran kiertorataa kohti tämän kohdistuksen vastaisen prosessin aikana Prometheus on apoapsisessa (sen kauimpana pisteenä Saturnusta) ja lähellä olevat rengaspartikkelit ovat periapsiksessa (lähin kohta Saturnukseen). Tuolloin Prometheus ja rengaspartikkelit ovat lähinnä toisiaan.
QMUL-ryhmä selvitti, miten nämä tapahtumat vaikuttavat rengashiukkasten ja Prometheuksen välisiin törmäyksiin. He löysivät vähän törmäyksiä - vain 0,6% hiukkasista törmäsi kiertorataa kohti. Tämä oli odottamatonta, koska alun perin ajateltiin, että Prometheus on "varkauttava kuu", varastaen hiukkasia F-renkaasta. Todella tapahtuu, että hiukkaset vedetään vain väliaikaisesti pois ja ajautuvat sitten takaisin renkaaseen.
Rengas-kuun vuorovaikutuksilla on myös todennäköinen vaikutus Prometheuksen pintaan. Kuun ja useimpien muiden planeetta-satelliittien tavoin Prometheuksella on synkroninen kierto, joka näyttää aina saman kasvot Saturnille.
QMUL: n joukkue tutki Prometheuksen pinnalla olevaa sijaintia, jossa hiukkasten odotetaan törmäävän. He havaitsivat, että synkronisessa, pyörivässä vertailukehyksessä törmäykset tapahtuivat yllättäen Prometheuksen takapinnalla ja mieluiten päiväntasaajan alueella.
Tällä skenaarioella on tärkeitä vaikutuksia Prometheuksen pintaominaisuuksiin, ja joukkue odottaa löytävänsä eroja albedossa (heijastavuus) takaosan ja etusivun välillä.
"Se olisi kuin ihminen, joka törmää muihin ihmisiin, kun se on jatkuvasti tietyssä suunnassa ja lyö heitä vain vartalon yhdelle puolelle", sanoi Chavez.
Muita QMUL-ryhmän jäseniä, jotka tutkivat Prometheuksen ja F-renkaan välisiä yhteyksiä, ovat: prof. Carl D. Murray, tohtori Kevin Beurle, tohtori Nicholas J. Cooper ja tohtori Michael W. Evans.
Alkuperäinen Soure: RAS-lehdistötiedote
