В кольцах Сатурна есть несколько разрывов, большинство из которых вызвано небольшими лунами, которые собирают обломки колец в разломы в каменных кольцах. Но один разрыв может быть вызван гравитационными возмущениями от самого большого спутника Сатурна, Титана, посылая волны, похожие на цунами, высотой до 3 километров (2 миль) в С-кольце. Это заставляет одну область кольца вращаться, как деформированная, неровная виниловая пластинка на проигрывателе. Новая модель этого действия объясняет, почему разрыв оказался меньше, чем ожидалось, а также почему время от времени кажется, что он исчезает. «То, что выглядело как зазор шириной 15 километров, на самом деле был этот зазор с вертикальным смещением примерно на 3 километра, спроектированный и видимый почти на краю», - сказал Филипп Николсон из Корнельского университета, выступая на брифинге для прессы в Подразделении Американского астрономического общества. Встреча по планетарным наукам в Пасадене, Калифорния. «Это немного похоже на цунами, распространяющееся от разлома землетрясения».
Космический корабль Кассини смотрит на Сатурн близко, чтобы создать вид, охватывающий все С-кольцо. Изображение предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения / SSI.
Разрыв в середине С-кольца известен с тех пор, как «Вояджер-1» пролетел над Сатурном в 1980 году, и оказалось, что это разрыв шириной 15 км. Но когда в 2004 году прибыл «Кассини» и начал наблюдения, разрыв составлял всего 2 км (1,5 мили), а иногда и вовсе не было.
Николсон сказал, что только когда они начали мыслить в трех измерениях, они смогли разгадать тайну этого разрыва. Хотя большинство колец Сатурна плоские, в 2009 году угол солнечного света во время весеннего равноденствия Сатурна показал, что в кольцах были бугорки, а высота колец достигала Скалистых гор.
Модель, созданная Николсоном и его коллегами, предполагает, что фактический зазор в кольце составляет около полукилометра в ширину, но часть кольца поднимается в воздух на 3 км (2 мили). Разные углы, под которыми наблюдались два космических корабля, делали разрыв для 'Вояджера' шире, чем для 'Кассини'.
«Вся картина вращается с той же скоростью, что и спутник Титан вокруг Сатурна, один раз каждые 16 дней», - сказал Николсон. Иногда космический корабль не может увидеть волну, подобную цунами, что объясняет появление и исчезновение разрыва.
Николсон сказал, что эта модель объясняет разрыв С-образного кольца «лучше, чем вы имеете право ожидать», но могут происходить три или четыре динамических процесса, которые объясняют другие промежутки.
Николсон и заместитель научного сотрудника проекта «Кассини» Линда Спилкер сказала, что те же типы процессов, которые наблюдаются в кольцах Сатурна, могут также объяснить то, что наблюдается в дисках обломков вокруг других звезд, с теорией о том, что в дисках образуются зазоры, связанные с образованием планет.
Новое понимание природы колец Сатурна раскрывается на этой панорамной мозаике из 15 изображений, сделанных во время равноденствия планеты в августе 2009 года. Изображение предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения / SSI.
«Сатурн представляет собой прекрасную естественную лабораторию того, как может развиваться протопланетная туманность», - сказал Спилкер.
Ученые «Кассини» также отметили, что миссия «Кассини» теперь прошла мимо миссии «Равноденствие» и теперь находится в другом расширении миссии под названием «Миссия Солнцестояния», которая продлит космический корабль до 2017 года.
Спилкер поделился тем, что по мере приближения конца миссии они могут попробовать несколько более рискованных ходов, например, попытаться пролететь между кольцом D Сатурна или отправиться в верхние слои атмосферы Сатурна, чтобы «изучить новые вещи о самой планете к концу миссии».