Учёные "взвесили" одно из колец Сатурна

Группа астрономов вычислила вес яркого кольца Сатурна, известного как кольцо B, используя данные, собранные космическим аппаратом "Кассини". Открытие может стать ключом к пониманию возраста и причин образования такой необычной кольцевой системы.

Масса кольца была вычислена с помощью видимого и инфракрасного спектрометров "Кассини", которые наблюдали мелкомасштабные особенности кольца, известные как спиральные волны плотности, и анализировали свет от нескольких ярких, далёких звёзд, проходивший через кольцо B. Структура каждой волны плотности определяется массой области кольца, в которой она расположена.

Долгие годы астрономы считали, что самые яркие и непрозрачные кольца — самые плотные, так как содержат наибольшую концентрацию льда и камней. Однако в целом масса кольца B оказалась значительно ниже, чем предполагалось, несмотря на его высокую непрозрачность и яркость.

Более того, отдельные части кольца, имевшие разный вид (более светлые и более тёмные), часто могли иметь одинаковую массу. То есть количество материала в них одинаковое, а по внешнему виду плотность кажется совершенно разной. Возможно, дело в плотности отдельных частиц. Отчасти свою роль могут играть и какие-то неизвестные науке аспекты, касающиеся структуры кольца.

"Внешность иногда бывает обманчивой, – комментирует такие результаты один из авторов исследования Фил Николсон (Phil Nicholson) из Корнельского университета. – В данном случае можно провести аналогию: туман часто гораздо более непрозрачен, чем пруд, но пруд плотнее и содержит гораздо больше воды".

"Результаты нас удивили, ведь некоторые участки кольца B в 10 раз более непрозрачные, чем соседнее кольцо A, – отметил доктор Мэтью Хэдмен (Matthew Hedman), ведущий автор исследования. – Масса кольца B лишь в 2-3 раза превышает массу кольца A, но мы всё ещё подозреваем, что именно в нём сосредоточена большая часть материала в кольцевой системе Сатурна".

По мере развития в кольце B скапливалось значительное количество пыли от метеоритов и других источников, которые затемняли кольцо и увеличивали его массу. Так как кольцо B оказалось легче, чем ожидалось, не исключено, что оно ещё и несколько моложе, чем предполагалось ранее. Исследователи подсчитали, что возраст кольца может быть не несколько миллиардов лет, а всего несколько сотен миллионов лет.

Несмотря на то, что аппарат "Кассини" находится на закате своей научной карьеры, зонду ещё предстоит раскрыть некоторые тайны окольцованного гиганта. Например, учёные надеются получить также наиболее точное измерение массы Сатурна, а также определить истинную массу остальных его колец.

Полное описание исследования было опубликовано журналом Icarus.