Теневые дела Юпитера
Немецкие и американские астрономы, по всей видимости, сумели отыскать первопричину загадочных аномалий в слабых кольцах планеты-гиганта Юпитера.
В новом исследовании, опубликованном в первомайском выпуске журнала Nature, ученые сообщают, что небольшое расширение (выпячивание) самого удаленного кольца, находящегося за пределами орбиты спутника Юпитера Тебы (Thebe), - так называемое Thebe extension - и другие отклонения от принятой модели формирования колец следует отнести на счет взаимодействия с магнитным полем Юпитера частиц пыли, входящих в кольца и оказывающихся попеременно то на свету, то в тени планеты.
Пылевые кольца Юпитера образовались в ходе столкновений космических обломков с небольшими внутренними лунами - Адрастеей (Adrastea), Метидой (Metis), Амальтеей (Amalthea) и уже упомянутой Тебой (спутники перечислены по мере их удаления от планеты). Всего же у Юпитера к настоящему моменту найдено 63 спутника. Пыль, выбитая с поверхности внутренних лун, образует основное кольцо, внутренний ореол и еще два более слабых и более отдаленных кольца (gossamer rings). Размер колец (их общий диаметр превышает 640 тысяч километров) в значительной степени ограничен орбитами этих четырех лун, однако слабое "выпячивание", заходящее за орбиту Тебы, до сих пор приводило ученых в немалое недоумение.
"Оказывается, расширенная граница внешнего кольца и другие причуды в кольцах Юпитера действительно представляют собой его "теневые дела", - заявил Дуглас Гамильтон (Douglas Hamilton), профессор астрономии из американского Университета штата Мэриленд (University of Maryland). - Находясь на околопланетной орбите, пылинки в кольцах поочередно заряжаются и вновь утрачивают электрический заряд по мере того, как они проходят через области, освещенные солнечным светом или скрытые в тени планеты. Эти систематические вариации в зарядах частиц пыли позволяют ей своеобразно взаимодействовать с мощным магнитным полем газового гиганта. В результате маленькие пылинки выталкиваются за пределы прежней внешней границы кольца, а совсем крошечные частицы даже меняют наклон своей орбиты (т.е. свою орбитальную ориентацию)".
Система колец Юпитера. Изображение с сайта www.newsdesk.umd.edu
Гамильтон и его соавтор Гаральд Крюгер (Harald Krüger) из германского Института исследований Солнечной системы общества Макса Планка (Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung) изучили данные по распределению скоростей и орбитальных ориентаций пылинок, полученные в момент двух пересечений колец Юпитера в 2002-2003 гг. американской межпланетной станцией "Галилео" (Galileo). Собственно, ключевая информация была добыта в ходе последнего, смертельного погружения самоотверженного зонда в атмосферу гигантской планеты. Датчики пыли зафиксировали тысячи столкновений с песчинками величиной от 0,2 до 5 микрон. Крюгер анализировал новый набор данных, а Гамильтон занимался составлением компьютерной модели, учитывающей показания приборов гибнущего аппарата, как можно более подробно описывающей поведение пылинок и объясняющей наблюдаемые эксцентриситеты всех частиц. "В рамках нашей новой модели мы можем теперь объяснить все наблюдаемые структуры пылевых колец", - пояснил Крюгер.
По словам Гамильтона, механизмы, выявленные в ходе данного исследования, носят вполне универсальный характер и относятся также к любому другому набору колец, которыми обладают все газовые гиганты в нашей Солнечной системе и (вероятно) за ее пределами. Просто эти эффекты не всегда проявляются с такой очевидностью, как у Юпитера. "Ледяные частицы в известных нам кольцах Сатурна, например, слишком велики и массивны для того, чтобы подпасть под влияние всех этих процессов. Это как раз и объясняет, почему подобные аномалии там не были замечены, - говорит американский профессор. - Наши результаты могут также пролить новый свет и на некоторые аспекты формирования самих планет, поскольку заряженные частицы пыли со временем так или иначе должны объединиться в более крупные тела, из которых затем формируются планеты и луны".
Источники:
Scientists Find Rings of Jupiter Are Shaped in Shadow
Staubige Begleiter durch Licht und Schatten. Max-Planck-Wissenschaftler entdecken neue Strukturen in den Staubringen des Jupiter
Scientists Find Rings Of Jupiter Are Shaped In Shadow
Jupiter's Rings Made in the Shade
The sculpting of Jupiter's gossamer rings by its shadow
Galileo In-Situ Dust Measurements in Jupiter's Gossamer Rings
Справка
Солнечная система
Меркурий: диаметр - 4 880 км, среднее расстояние от Солнца - приблизительно 58 млн км
Венера: 12 140 км, 108 млн км
Земля: 12 756 км, 150 млн км
Марс: 6 787 км, 228 млн км
Юпитер: 142 800 км, 778 млн км
Сатурн: 120 660 км, 1,4 млрд км
Уран: 51 118 км, 2,9 млрд км
Нептун: 49 528 км, 4,5 млрд км
Ранее планетой считался также Плутон: 2 300 км, 5,9 млрд км
Статьи по теме
Наука в СМИ: итоги уходящего года
2007 год в нашей памяти останется не только годом битвы за Северный полюс, борьбы сторонников и противников введения в школьную программу ОПК, но и годом новых открытий в физике, астрофизике, палеонтологии, биологии, геофизике... Годом обнаружения новых экстрасолнечных миров и анизотропии космических лучей ультравысоких энергий. Годом ненаучных мистификаций и скандалов.
Астрономы наблюдают за рождением множества миниатюрных планетных систем
Новое исследование британских и канадских астрономов позволило отыскать свидетельства рождения миниатюрных аналогов планетных систем, не похожих на нашу собственную Солнечную систему, что бросает вызов прежним представлениям ученых о том, что образование всех инозвездных планетных систем должно проходить по одному и тому же сценарию.
Найдены три новые планеты размером с Юпитер
Группа британских астрономов, занятых в проекте поиска транзитных экстрасолнечных планет (WASP - Wide Angle Search for Planets), стартовавшем в 2004 году, объявила об открытии сразу трех новых объектов величиной с Юпитер, периодически затеняющих свои светила.
Вращение Сатурна выдаст тайну образования планет-гигантов
Сатурн вращается немного быстрее, чем считалось ранее. Об этом говорит новый анализ данных, полученных от "Кассини". Кроме того, новые результаты способны оказать поддержку теории, согласно которой газовые планеты-гиганты (подобные Сатурну) сформировались за поистине ничтожный (по космическим масштабам) промежуток времени.
Загадки Гипериона
Один из самых необычных спутников Сатурна и всей Солнечной системы Гиперион представляет собой своего рода гигантскую морскую губку. Его исключительная пористость позволяет ему без особого для себя вреда поглощать мелкий и крупный космический мусор: метеориты просто проваливаются вглубь спутника, оставляя за собой новые глубокие дырки.
Юпитер застали за переодеванием
Картина юпитерианской облачности за последнее время подверглась весьма впечатляющим изменениям. Об этом стало известно благодаря новым снимкам, полученным с космического телескопа "Хаббл". К сожалению, причины всех этих "мутаций" до сих пор не выяснены.
Модификации гравитационных законов бессильны перед аномалией "Пионеров"
Аномалию "Пионеров" - то есть загадочный дрейф автоматических станций, запущенных NASA к границам Солнечной системы, - нельзя объяснить с помощью каких-либо модификаций гравитационных законов. Такой вывод следует из новой работы, опубликованной норвежским физиком.
Небывалый ураган-домосед на Сатурне
На южном полюсе Сатурна бушует ураганоподобный шторм размером в 2/3 диаметра Земли. Столь близкого подобия земным ураганам никогда еще прежде не удавалось наблюдать ни на одной планете Солнечной системы.
Псевдопланетные экзоты и карикатура на Солнечную систему
Месяца не прошло с тех пор, как было принято формальное определение понятия "планета", что позволило исключить из числа этих самых планет Плутон, попавший в столь славную и дружную семью по явному недосмотру, а на горизонте уже маячат новые экзотичные объекты, готовые подвергнуть очередным испытаниям казалось бы вполне логичную схему.
И.о. Земли и Юпитера
Астрономы теперь все чаще заговаривают о существовании (и даже очень большой распространенности) во Вселенной особого типа экзопланет, не встречающихся в нашей Солнечной системе.
"Мертвые зоны" способствуют появлению жизни
Новая теория может объяснить, почему столь много экзопланет обнаруживается на самых близких подступах к родительским звездам, и дарит надежду на обнаружение в будущем множества подобных Земле планет, выживших в тех условиях, которые раньше считались безусловно смертельными для сравнительно небольших объектов.
Нептун навсегда разлучил братские планеты
Удалось найти самое вероятное объяснение странностям, связанным с крупнейшим спутником Нептуна Тритоном. Согласно новой теории, на заре формирования Солнечной системы Тритон не был спутником Нептуна, а входил в состав двойной планетной системы.
Измерена истинная продолжительность суток на Сатурне
Измерение периода вращения планет с твердой поверхностью для астрономов сейчас не составляет особого труда, а вот в случае газовых гигантов наподобие Сатурна проблемы до сих пор остаются. Из разразившегося кризиса позволили выбраться измерения параметров магнитного поля гигантской планеты.
Тайна крена гигантских мигрантов
Предложена новая теория, объясняющая современные наклоны осей вращения к плоскости орбит гигантских газовых планет Солнечной системы - Юпитера, Сатурна и Урана. Ее автор обещает решить одну из самых больших загадок планетной космогонии.
Открыт новый класс комет - вероятных поставщиков земной воды
Три ледяные кометы, обитающие среди каменных астероидов в Главном астероидном поясе Солнечной системы (расположенном между орбитами Марса и Юпитера), могут содержать ключи к происхождению земных океанов.
Юпитер открывает второй красный глаз
На лике планеты-гиганта Юпитера помимо знакомого всем Большого Красного Пятна "открылся" и меньший "глаз" (Oval BA), который лишь совсем недавно стал красным. Покраснение Oval BA может быть связано с нарастающей мощью этого нового шторма.
Удалось точно измерить температуру "очень горячего Юпитера"
Специалистам NASA, использующим космический инфракрасный телескоп "Спитцер", удалось зарегистрировать тепловое излучение, исходящее от экстрасолнечной планеты HD 189733b, а следовательно, точно измерить температуру ее атмосферы, которая оказалась чрезвычайно высока.
Разрешен парадокс "Вояджера"
Новая теория претендует на объяснение того странного факта, что межпланетной станции "Вояджер-1", ставшей сравнительно недавно межзвездной, не удалось обнаружить предсказанного ранее "разогрева" аномальных космических лучей при проходе того участка, где солнечный ветер окончательно "гасится" взаимодействием с межзвездным веществом.
Раскрыта тайна суперветров Юпитера
Новая компьютерная модель юпитерианской атмосферы позволила вывести заключение, согласно которому мощные ветры этой газовой планеты-гиганта порождаются ее глубинами, а для энергетической подпитки всех этих процессов используется внутреннее тепло недр.
Крошечный Энцелад может содержать компоненты жизни
С небольшим ледяным спутником Сатурна Энцеладом связаны едва ли не самые захватывающие открытия, сделанные в ходе экспедиции американской АМС "Кассини".
Развитие Солнечной системы шло рывками
В результате изучения древнейших образований Солнечной системы появились свидетельства существования по крайней мере двух различных этапов ее эволюции.
Энцелад: валуны над водной бездной?
Изучая новые снимки Энцелада, сделанные с рекордно близкого расстояния, ученые приходят в полное недоумение и пока не понимают, что они видят. Энцелад также уподобляют юпитерианской луне Европе и предполагают, что он тоже обладает океаном, скрытым ледяным панцирем.
Кораллы Гипериона
Устройство "пустотелого" Гипериона очень близко к тому пределу, за которым внутреннее давление, порожденное собственной гравитацией луны, начнет сокрушать хрупкий материал, в конечном счете вылепив из него что-то более близкое к сферическому объекту.
Гидростройпроект
При изучении диска, окружающего звезду TW Hydrae из созвездия Гидры, удалось отыскать недостающее звено между появляющимися у юных звезд протопланетными облаками и образованием первых протопланет.
Решена загадка спутника Седны
Планетоид Седна, сравнительно недавно обнаруженный во внешней части Солнечной системы, уже успел подкинуть земным ученым целый ряд головоломных загадок. К счастью, новые измерения позволили раскрыть одну из этих тайн.
Лучший способ клеить планеты
Вопрос о том, каким образом объединяются пылинки в протопланетных облаках, чтобы сформировать будущие планеты, давно мучил астрономов: ведь для звездных ветров, испускаемых новообразовавшимися звездами, не составляет никакого труда в течение весьма непродолжительного времени разметать постепенно слипающуюся под действием силы тяжести пыль. Теперь предложен новый вариант решения этой давней проблемы.
Причины полярных сияний на Юпитере отличны от земных
Ученым удалось получить новые сведения об источниках питания юпитерианских полярных сияний - то есть самых захватывающих и обширных "аврорах" всей нашей Солнечной системы. Тщательный мониторинг за состоянием атмосферы гигантской планеты, проводимый специалистами NASA с помощью космической рентгеновской обсерватории "Чандра", позволил обнаружить присутствие заряженных частиц, врезающихся в атмосферу над полюсами газового гиганта.
Юпитер поменял ПМЖ
Американские планетологи пришли к выводу, что Юпитер в молодости отстоял от Солнца на 70 миллионов километров дальше, чем в настоящее время. Эти выводы сделаны на основании компьютерного моделирования эволюции большой группы астероидов, объединенных под общим названием "Хильды".
Грядущее Солнечной системы оказалось в два раза менее кошмарным
Воспользовавшись новейшими интерферометрическими методами для непосредственных наблюдений близких окрестностей пяти звезд типа Миры ученые с удивлением обнаружили, что эти звезды на самом деле окружены вводившей до сих пор астрономов в заблуждение почти прозрачной оболочкой из водяного пара, а также, возможно, угарным газом и другими молекулами. Эта оболочка придает звездам этого класса обманчиво большой внешний размер.
Седна пострадала от бродячей звезды
Седна - самый отдаленный планетоид из всех, когда-либо найденных в Солнечной системе, - был, вероятно, закинут на столь экзотичную орбиту в результате межзвездного катаклизма. Скорее всего, какая-то бродячая звезда прошла рядом с Солнцем свыше 4 миллиардов лет назад и стала виновником ряда потрясений, изменивших нашу планетную систему. Впрочем, появляются и более диковинные сценарии...
Тень на сатурновый плетень
Этот впечатляющий вид колец Сатурна, на которые наползает тень от самой кольценосной планеты-гиганта, демонстрирует вариации яркости, соответствующие разности концентрации орбитальных частиц, из которых и состоят эти кольца.
"Кассини-Гюйгенс" пролетел сквозь кольца Сатурна
После семилетнего полета через всю Солнечную систему космический корабль "Кассини-Гюйгенс" успешно вышел на орбиту вокруг Сатурна. Сложности и рискованности этой операции прибавило то, что земной аппарат должен был пролететь между двумя внешними кольцами Сатурна - F и G. Теперь этот орбитальный аппарат готов начать свое четырехлетнее путешествие по окрестностям кольценосного гиганта, сближаясь время от времени с его многочисленными лунами.
Тайна "безумных" магнитосфер Урана и Нептуна раскрыта
Геофизики, возможно, раскрыли одну из самых больших тайн Солнечной системы. Они смогли ответить на вопрос, почему магнитные поля Урана и Нептуна так сильно отличаются от магнитосфер других планет. Полученные результаты способны подсказать и новый способ дистанционного исследования внутренней структуры и состава планет с помощью измерения их магнитных полей.
На Европе американцев ждет вместо жизни рассол из серной кислоты
Одна из крупнейших юпитерианских лун - покрытая ледяным панцирем Европа, которую астробиологи и научные фантасты уже не один десяток лет прочили в первые кандидаты на поиск внеземной жизни в Солнечной системе, - может оказаться "царством коррозии", местом, пропитанным кислотой и перекисью водорода. В таком случае условия для жизни на ней будут весьма неблагоприятными. Такое заключение сделали специалисты, проводившие на прошлой неделе совещание по планам подготовки миссии Jupiter Icy Moons Orbiter - аппарата NASA для исследования с орбиты ледяных спутников Юпитера.
Суборбитальный полет в поисках Вулканоидов
Ученые уже давно предсказывали наличие группы небольших астероидов, обращающихся вокруг Солнца по орбитам, близким к орбите Меркурия. Но до сих пор ни один из таких объектов не был найден. Теперь поиск этих так называемых Вулканоидов был проведен не только с помощью высотных реактивных самолетов, как прежде, но и с помощью камеры, установленной на суборбитальной ракете.
Жизни на новой планете с неприличным названием, к счастью, нет
Хуйа (Huya), бог дождя из мифов индейцев Венесуэлы вскоре займет подобающее ему место возле своих небесных собратьев - Юпитера, Марса, Венеры... Такой подарок всему человечеству сделали венесуэльские астрономы. Они уверены, что придумали очень подходящее название для открытой ими в марте 2000 года замороженной планеты, которая пока носит безликое обозначение 2000 EB173.
Копейкина опровергают американцы, но Эйнштейн пока не пострадал
Альберт Эйнштейн, возможно, был прав, постулировав, что скорость гравитации равна скорости света, но вопреки заявлению Копейкина и Фомалонта, сделанному ими в самом начале этого года, это положение все еще не доказано экспериментально. Очередной удар по позициям нашего соотечественника Сергея Копейкина нанесли специалисты из Лаборатории Беркли.
Уютный Плутон станет последним оазисом жизни
Когда-нибудь Земля неизбежно погибнет, поглощенная раздувшимся Солнцем. Возможно внешняя часть Солнечной системы все же сохранится и станет последним уютным оазисом. Компьютерное моделирование показывает, что условия в поясе Койпера могут к тому времени стать даже более благоприятными для возникновения и развития жизни, чем на заре нашей планеты.
На Титане вместо органической грязи нашли залежи льда
Планетологам из Университета Аризоны удалось заглянуть в небольшие "инфракрасные окна" в покрытой оранжевой дымкой атмосфере крупнейшей луны Сатурна Титана. Теория о том, что поверхность этого спутника полностью покрыта жидкими и твердыми органическими материалами, выпадающими со своеобразными "дождями" из атмосферы (липкой органической грязью), не подтверждается. Установлено наличие обширных областей водяного льда на поверхности Титана, что делает его похожим на Ганимед (крупнейший спутник Юпитера).
Немецкие астрономы нашли "горячий Юпитер" с рекордно низкой орбитой
Эта экзопланета на сегодняшний день имеет самый короткий период обращения из всех найденных планет, она находится на расстоянии всего лишь 3,5 млн км от своей звезды, это на порядок ближе, чем Меркурий к Солнцу. Ее полушарие, которое обращено к родительской звезде, разогрето до 2 000°C, и планета при этом стремительно теряет свою атмосферу.
Еще 4 спутника Юпитера: впервые удалось разглядеть луны размером в 1 км
Число известных лун Юпитера достигло 52 с открытием четырех маленьких объектов, которые прибавились к тем, о которых мы уже сообщали. С Юпитером также связаны открытия, сделанные межпланетным зондом "Кассини", который с октября 2000 года в течении примерно 6 месяцев проводил гравитационный маневр в поле этой планеты на своем пути к Сатурну
Астрономы объявили об открытии семи новых спутников Юпитера
Астрономы Гавайского университета объявили в среду об открытии семи новых орбитальных спутников Юпитера, доведя таким образом общий счет открытых лун крупнейшей планеты Солнечной системы до 47. Все новооткрытые спутники Юпитера - маленькие, их диаметры составляют 2 - 4 км. Два из них вращаются по своим орбитам в том же самом направлении, в котором вращается сам Юпитер, в то время как пять оставшихся являются "нерегулярными" - крутятся в противоположном направлении.
Впервые удалось измерить скорость гравитации
Впервые с приемлемой точностью удалось измерить скорость гравитации. Измерялось небольшое видимое изменение позиции квазара, вызванное изгибом пути радиоволн от этого источника в поле тяготения Юпитера. Результат важен с точки зрения "закрытия" некоторых вариантов современных теорий и поддержки других - он связан с космологическими теориями множественных вселенных и так называемой теории струн или суперструн.
Спутник Юпитера Амальтея после катастрофы превратился в груду камней
Космический корабль "Галилео", запущенный НАСА в 1989 году, сумел в очередной раз удивить ученых. Выяснилось, что Амальтея, ближайший юпитерианский спутник, возле которого "Галилео" пролетел 5 ноября, имеет очень низкую плотность. Это означает, скорее всего, что в толще спутника полно пустот.
Космический аппарат "Кассини" передал свои первые изображения Сатурна
Американо-европейский исследовательский корабль "Кассини", запущенный в 1997 году, преодолел большую часть пути от Юпитера к Сатурну и передал свои первые изображения кольценосного гиганта. "Кассини" первым из космических аппаратов выйдет на орбиту вокруг Сатурна и выпустит зонд "Гюйгенс", который совершит посадку на крупнейший спутник Сатурна Титан.