Prométheus působící na Saturnův prstenec F. Obrazový kredit: NASA/JPL/SSI. Klikni pro zvětšení
Jeden z nejúžasnějších snímků, které poslala sonda Cassini, ukazuje jeden z pastýřských měsíců Saturnu, Prometheus, jak odtahuje proud částic z prstence F. Vědci z Queen Mary, University of London vyvinuli model, který vysvětluje síly působící v této dramatické interakci. Původně se věřilo, že Prometheus krade částice prstenců, ale nyní se zdá, že si je jen půjčuje, když procházejí kolem, a poté, co se Měsíc proletí kolem, se snášejí zpět do systému prstenců.
Snímky z oblasti prstence F Saturnu získané kamerami Cassini Imaging Science Subsystem (ISS) odhalily strukturu, která v planetárním prstenci nikdy předtím nebyla.
Předpokládá se, že prstence kolem všech obřích planet v naší sluneční soustavě jsou stabilizovány malými „pastýřskými měsíci“, které obíhají v prstencích nebo v jejich blízkosti a stabilizují je gravitačními vlivy.
Úzký F prstenec Saturnu? který leží těsně mimo velkolepé hlavní kruhy – se o něj starají dva malí pastýři. Prometheus (100 km v průměru) obíhá těsně uvnitř F prstence, zatímco Pandora (85 km v průměru) se pohybuje kolem Saturnu těsně mimo F prsten.
Periodické struktury, jako jsou azimutální mezery? byly objeveny „kanály“ nízké optické hloubky – a „streamery“. Tyto funkce lze vidět ve Movie1. Původ těchto funkcí zkoumal tým z Queen Mary, University of London (QMUL) pomocí numerických integrací.
V úterý 4. dubna bude Carlos Chavez z QMUL vysvětlovat na RAS National Astronomy Meeting v Leicesteru výsledky svých počítačových modelů, které vysvětlují úzký a složitý vztah mezi Prometheem a zamotaným F prstencem.
'Modely jsou ve výborné shodě se strukturami pozorovanými na snímcích Cassini,' řekl Chavez.
'Zjistili jsme, že mezery nejsou způsobeny nedostatkem částic, ale vynucenou změnou orbitálních prvků blízkým setkáním s Prometheem,' vysvětlil. 'Měsíční gravitace dočasně odtáhne některé částice pryč z hlavního proudu, když prochází kolem.'
„Je to jako dav lidí, kteří jdou ulicí v několika řadách stejným směrem. Najednou přijde někdo další z druhé strany ulice a s pár z nich se srazí. Pak jim řekne, aby šli s ním, a odejde. Následují ho jen lidé v nejbližších řadách, což vytváří mezery v davu. Krátce poté se však vracejí zpět do hlavní skupiny.
Nejdramatičtější případ se stane koncem roku 2009, kdy jsou prstenec F a Prometheus proti sobě. Jednou na oběžné dráze během tohoto anti-zarovnání bude Prometheus v apoapsis (jeho nejvzdálenější bod od Saturnu) a blízké prstencové částice budou v periapsis (nejbližší bod k Saturnu). V té době jsou Prometheus a prstencové částice nejblíže k sobě.
Tým QMUL zkoumal, jak tyto události ovlivní srážky mezi prstencovými částicemi a Prometheem. Zjistili nízký počet srážek – pouze 0,6 % částic se srazilo na oběžné dráze. To bylo neočekávané, protože se původně předpokládalo, že Prometheus je „zlodějský měsíc“, který krade částice z prstence F. Ve skutečnosti se stane to, že částice jsou pouze dočasně odtaženy a poté unášeny zpět do prstence.
Je pravděpodobné, že interakce prstenec-měsíc bude mít také vliv na povrch Promethea. Stejně jako náš Měsíc a většina ostatních planetárních satelitů má i Prometheus synchronní rotaci, která Saturnu vždy ukazuje stejnou tvář.
Tým z QMUL zkoumal místo na povrchu Promethea, kde se očekává srážka částic. Zjistili, že v synchronním souběžně rotujícím referenčním rámci ke srážkám překvapivě došlo na zadní stěně Promethea a nejlépe v rovníkové oblasti.
Tento scénář má důležité důsledky pro povrchové rysy Promethea a tým očekává, že najde rozdíly v albedu (odrazivosti) mezi koncovou a přední plochou.
'Bylo by to, jako by se muž srazil s jinými lidmi, zatímco by se neustále díval určitým směrem a udeřil je pouze jednou stranou těla,' řekl Chavez.
Dalšími členy týmu QMUL, kteří zkoumají spojení mezi Prometheem a prstencem F, jsou: Prof. Carl D. Murray, Dr. Kevin Beurle, Dr. Nicholas J. Cooper a Dr. Michael W. Evans.
Původní zpráva Soure: RAS