Содержание
Кольца Сатурна в контровом свете и хорошем качестве: полная компиляция снимков «Кассини»
Астрономы Юго-Западного исследовательского института в Техасе составили сборное изображение по данным аппарата «Кассини», основанное на 41 событии затмения Солнца (покрытиях Солнца Сатурном во время очередного витка аппарата по орбите). Компиляция позволяет оценить распределение частиц в кольцах по размерам, исследовать их состав, а значит — лучше понять их образование и эволюцию.
Зонд «Кассини» почти два десятилетия наблюдал за Сатурном, его ледяными спутниками и, разумеется, кольцами. Он закончил свой жизненный цикл в 2017 году путём контролируемого падения на поверхность планеты, и до последней секунды передавал на Землю информацию о строении внутренних слоёв облаков планеты. Мы знаем, что кольца Сатурна — очень молодое образование — им около ста миллионов лет. Об их происхождении есть много гипотез; например, одна из недавних предполагает, что они образовались в результате разрушения его крупного спутника, которому стало тесно на орбите (то есть близость других лун привела к гравитационной неустойчивости его орбиты, он приблизился к гиганту слишком близко и был разорван приливными силами; подробнее про эту теорию можно прочитать в недавней статье).
Но для подтверждения или опровержения любой гипотезы необходимо узнать структуру колец, в частности, распределение по размерам их составляющих частиц пыли, камней и более крупных структур.
Ультрафиолетовый спектрограф «Кассини» UVIS (Ultraviolet Imaging Spectrograph) — прибор, особо чувствительный к маленьким частицам материала, составляющего кольца. Лучше всего он работает при наблюдениях в дальнем ультрафиолетовом диапазоне. Для наблюдения за кольцами Сатурна использовался его канал, работающий на длинах волн 56—118 нм (диапазон видимого света — примерно 300—700 нм). Таких условий освещения можно добиться при «солнечных затмениях» на Сатурне, то есть при расположении аппарата так, что снимки Сатурна выполняются в контровом свете Солнца (в астрономии для таких «затмений» используется термин покрытие, или occultation). Для определения размера частичек, составляющих кольца, прибор UVIS как раз нацеливали по направлению к Солнцу, фиксируя его излучение сквозь кольцевые структуры планеты.
Частички вещества колец блокируют часть света, тем самым можно определить оптическую глубину — ключевой параметр для определения состава и распределения их по размеру.
Сводное изображение колец «Сатурна» против Солнца в ультрафиолетовом диапазоне по результатам 41 пролёта зонда «Кассини».
Поскольку ультрафиолетовая часть спектра имеет длины волн, меньшие, чем видимый диапазон, такие наблюдения как раз позволяют исследовать самые мелкие частицы колец. Таким образом, UVIS может обнаружить частицы пыли размером порядка микрона. Знание их распределения в кольцах позволяет изучать взаимодействие вещества колец, столкновения между собой их частиц, а также процессы разрушения вещества в этой динамической системе.
Во время покрытия Солнца контровой свет, проходя сквозь кольца, рассеивается на их частицах, и часть его, следовательно, не доходит до приёмника. Мерой такого поглощения и служит параметр оптической длины — он говорит о том, насколько прозрачна среда на пути светового луча.
Изменения оптической длины от точки к точке позволяют судить о неоднородности частиц по размерам. В процессе облёта Сатурна аппарат оказывается под разными углами к системе колец и Солнцу. Таким образом, изучая снимки под разными углами, можно составить трёхмерную картину структуры колец, так же, как это делается в томографии. Астрономы использовали 41 пролёт «Кассини» возле Сатурна, когда аппарат как раз находился в нужном положении по отношению к планете и Солнцу. Статья астрофизиков техасского Юго-Западного исследовательского института (SouthWest Research Institute, SWRI) по компиляции контровых снимков колец с зонда вышла в октябре 2022 года в Icarus.
Системы колец возле планет-гигантов — это испытательный полигон для проверки различных теорий, описывающих фундаментальные физические свойства и процессы в Солнечной системе. Предполагается, что материал колец — результат столкновения между собой и разрушения более крупных объектов, вращавщихся на орбите колец вокруг Сатурна.
Поэтому объяснение формирования колец даёт ключ к пониманию и того, как сформировалась наша планетная система в целом.
Полярное сияние возле полюсов Сатурна — снимки прибора UVIS зонда «Кассини» в ультрафиолетовом свете.
Космос
Химия, физика, исследования материи
Cassini прислал первые фото колец Сатурна (ФОТО)
Yahoo!
ВСЕ ФОТО
Американо-европейский космический зонд Cassini, который в четверг успешно прошел между знаменитыми кольцами Сатурна и под воздействием сил притяжения вышел на орбиту, прислал первые фото знаменитых колец, опоясывающих планету.
Ученые надеются, что черно-белые снимки, присланные на Землю, помогут точнее разобраться в процессе образования Солнечной системы, и, возможно, даже формирования галактик.
Cassini передал два комплекта фотографий колец Сатурна. Первый комплект был сделан во время торможения аппарата и запечатлел кольца, когда они не освещены Солнцем. На втором комплекте засняты кольца, залитые солнечным светом, и на них прекрасно видны все типы колец — и с четкими, и с размытыми краями, и с ровной, и с «бугристой» поверхностью, видны темные и более светлые концентрические образования, внутри колец можно разглядеть различные волнообразные структуры. Эти снимки являются уникальными. Как сообщает ИТАР-ТАСС, Cassini за последующие 74 витка вокруг планеты не подлетит к кольцам настолько близко.
«Эти снимки — настоящее сокровище!» — восклицает астроном Бонни Буратти, работающий над проектом Cassini. «Не думаю, что вам нужно быть специалистом по кольцам, чтобы понять это. Я просто ошарашена», — присоединяется к коллеге Каролин Порко.
Кольца вокруг планеты Сатурн (обозначаются буквами от А до G), образованы множеством отражающих солнечный свет кусков льда размером от песчинки до 20-30 м, а также пылью и метеоритами.
Тела движутся по почти круговым орбитам, постоянно сталкиваясь друг с другом. Кольца Сатурна состоят из огромного количества более узких «колечек». Толщина колец Сатурна менее 1 км, а их внешний диаметр — около 300 000 км. Они бы заняли все пространство между Землей и Луной.
До настоящего времени единственные изображения колец Сатурна, которыми располагали ученые, были сделаны двумя американскими аппаратами Voyager в начале 1980-х годов, и по качеству они, конечно, не могут соперничать с очень детализированными снимками Cassini.
Путешествие Cassini началось около 7 лет назад после запуска в штате Флорида. За это время зонд преодолел расстояние в 3,5 млрд километров. Он стал первым творением рук человека, появившимся на орбите Сатурна.
Сигнал о выключении двигателя по завершении необходимого маневрирования автоматического аппарата был получен в лаборатории NASA в Пасадене, штат Калифорния, в среду в 08:12 по московскому времени. Это известие вызвало бурную радость в центре управления космическими полетами агентства.
В 05:00 утра Cassini выполнил маневр разворота. Он подлетел к Сатурну с нижней стороны планеты и «проскользнул» в разрыв между кольцами. Около 06:30 по московскому времени на 96 минут включился двигатель станции и затормозил ее до такой скорости, чтобы поле тяготения Сатурна смогло захватить ее и перевести на орбиту спутника.
В этот момент главная 4-метровая антенна оказалась отвернутой от Земли и как зонтик накрыла космический аппарат, защищая его от мелких частиц на время пролета в разрыве между кольцами Сатурна.
Вся операция осуществлялась полностью в автоматическом режиме.
Все снимки, сделанные Cassini, можно посмотреть на сайте Лаборатории реактивного движения NASA в Пасадене.
Новое изображение NASA Cassini показывает точное место в атмосфере Сатурна, где разбился космический корабль
Янисса Делзо
Юмористический знак виден на столе Cassini Mission Ace в Центре управления полетами JPL в Лаборатории реактивного движения (JPL), когда космический корабль НАСА Cassini приближается к концу своей 20-летней миссии, врезавшись в Сатурн, 13 сентября 2017 года в Пасадене, Калифорния.
«Кассини» потребовалось семь лет, чтобы достичь Сатурна после его 1997, где он исследовал окруженную кольцом планету и ее многочисленные спутники в течение последних 13 лет. Он будет продолжать передавать данные и никогда ранее не публиковавшиеся фотографии на Землю как можно дольше, прежде чем расколется и разобьется.
Дэвид МакНью / Getty Images
Технологии и наука
НАСА
Кассини
Сатурн
Атмосфера
Хотя космический корабль НАСА «Кассини» подошел к историческому концу еще в сентябре, новая информация и изображения продолжают поступать после его почти двух десятилетий долгого путешествия.
На последнем изображении, опубликованном космическим агентством 20 февраля, виден вид на ночную сторону Сатурна, освещенную солнечным светом, отраженным от колец планеты.
Связанный: Новое изображение от НАСА показывает тающий айсберг Антарктиды, разбитый на куски
Фотография, которую можно увидеть здесь или в твите ниже, представляет собой мозаику некоторых из последних изображений, сделанных зондом, согласно заявлению НАСА.
. Он был сделан широкоугольной камерой, в которой использовалась комбинация цветных фильтров — красного, зеленого и синего — для изображения естественного цвета окруженной кольцами планеты.
Кассини запечатлел собственную могилу в новом выпуске изображений НАСА: https://t.co/y3aBQ9638t
— StarTalk (@StarTalkRadio) 23 февраля 2018 г.
Несмотря на то, что изображение выглядит так, как будто камера расположена всего в нескольких футах от планеты, на самом деле оно было получено с расстояния около 394 000 миль. В правой части фотографии показан небольшой белый овал, который отмечает место, где путешествие Кассини завершилось 15 сентября 2017 года.
«Овал отмечает место входа», согласно НАСА. «Хотя в то время эта область находилась на ночной стороне планеты, к тому времени, когда «Кассини» совершит последнее погружение в верхние слои атмосферы Сатурна, она превратится в дневной свет, завершив свое замечательное 13-летнее исследование Сатурна».
Связанный: Брат астронавта НАСА обвиняет расизм в ее исключении из миссии МКС
Космический корабль преднамеренно погрузился в Сатурн, потому что у него было мало ракетного топлива, которое используется для корректировки его курса. Если бы операторы миссии проигнорировали бы это, они в конечном итоге больше не могли бы контролировать, куда она движется.
«Два спутника Сатурна, Энцелад и Титан, попали в заголовки новостей за последнее десятилетие, поскольку данные «Кассини» показали, что они могут содержать обитаемую — или, по крайней мере, «пребиотическую» — среду», — поясняет Лаборатория реактивного движения НАСА на своем веб-сайте. «Чтобы избежать маловероятной возможности того, что «Кассини» когда-нибудь столкнется с одной из этих лун, НАСА решило безопасно утилизировать космический корабль в атмосфере Сатурна».
Запрос на перепечатку и лицензирование, внесение исправлений или просмотр редакционных правил
Галерея изображений
Кассини | Астрономия.
com
ИЗ сентябрьского номера 2004 г.
Смотрите другие фантастические изображения окруженной кольцами планеты и ее спутников.
Опубликовано: вторник, 27 июля 2004 г.
При ближайшем подходе Кассини запечатлел этот вид кратера шириной 8 миль (13 километров) с покрытым обломками дном. Радиальные полосы на стенках кратера обусловлены скатыванием фрагментов эякта по склону. Валуны размером от 160 до 9Также видны 90 футов (от 50 до 300 метров) в ширину. Возможно, они были выкопаны в результате крупных ударов, возможно, в каком-то другом районе Фиби. В этом регионе нет видимых свидетельств слоистости, как и в других частях этой луны.
НАСА / Лаборатория реактивного движения / CICLOPS
Кольца Сатурна изнутри наружу: За делением Кассини слева (бледно-красным) следует кольцо А целиком. Кольцо А начинается с красноватой внутренней части, что указывает на большую долю грязи, за которой следует более бирюзовый цвет — лед — на больших расстояниях от планеты.
Красная полоса примерно на три четверти пути наружу в кольце А известна как разрыв Энке.
НАСА / Унив. Колорадо, LASP
Фиби рядом с ближайшим сближением
Почти с самым близким приближением Кассини запечатлел этот вид кратера шириной 8 миль (13 километров) с покрытым обломками дном. Радиальные полосы на стенках кратера обусловлены скатыванием фрагментов эякта по склону. Также видны валуны размером от 160 до 990 футов (от 50 до 300 метров) в ширину. Возможно, они были выкопаны в результате крупных ударов, возможно, в каком-то другом районе Фиби. В этом регионе нет видимых свидетельств слоистости, как и в других частях этой луны.
За девять дней до выхода на орбиту космический аппарат «Кассини» сделал этот изысканный снимок колец Сатурна в естественных цветах. Изображения, составляющие эту композицию, были получены 21 июня 2004 г. с точки зрения Кассини под плоскостью кольца узкоугольной камерой на расстоянии 4 миллионов миль (6,4 миллиона километров) от Сатурна.
Кольцо B, самая яркая часть колец, изгибается от верхнего правого угла к нижнему левому на изображении. Многие полосы по всему кольцу B имеют ярко выраженный песочный цвет.
НАСА / Лаборатория реактивного движения / Институт космических наук
Вид колец
За девять дней до выхода на орбиту космический аппарат Кассини сделал этот изысканный снимок колец Сатурна в естественных цветах. Изображения, составляющие эту композицию, были получены 21 июня 2004 г. с точки зрения Кассини под плоскостью кольца узкоугольной камерой на расстоянии 4 миллионов миль (6,4 миллиона километров) от Сатурна. Кольцо B, самая яркая часть колец, изгибается от верхнего правого угла к нижнему левому на изображении. Многие полосы по всему кольцу B имеют ярко выраженный песочный цвет.
Наполовину заполненный Тефия висит перед узкоугольной камерой Кассини на этом снимке, сделанном на расстоянии 1,7 млн км от спутника. Диаметр Тефии составляет около 659 миль (1060 км), а это изображение имеет масштаб примерно 6 миль (10 км) на пиксель.
НАСА / Лаборатория реактивного движения / Институт космических наук
Тетис
Наполовину заполненный Тетис висит перед узкоугольной камерой Кассини на этом снимке, сделанном в 1 миллионе миль (1,7 миллиона км) от спутника. Тефии около 659 г.миль (1060 км) в поперечнике, и это изображение имеет масштаб примерно 6 миль (10 км) на пиксель.
Кольца Сатурна изнутри наружу: За подразделением Кассини слева (бледно-красным) следует кольцо А целиком. Кольцо А начинается с красноватой внутренней части, что указывает на большую долю грязи, за которой следует более бирюзовый — лед — на больших расстояниях от планеты. Красная полоса примерно на три четверти пути наружу в кольце А известна как разрыв Энке.
НАСА / Унив. Колорадо, LASP
Кольца Сатурна в ультрафиолете
Кольца Сатурна изнутри наружу: За делением Кассини слева (бледно-красным) следует кольцо А целиком. Кольцо А начинается с красноватой внутренней части, что указывает на большую долю грязи, за которой следует более бирюзовый «лед» на больших расстояниях от планеты.
Красная полоса примерно на три четверти пути наружу в кольце А известна как разрыв Энке.
На этом изображении показаны внешнее кольцо C и внутреннее кольцо B, соответственно, слева направо, причем внутреннее кольцо B начинается чуть более чем на половине изображения. Общая картина — от грязных (красных) частиц до льда (бирюзового) на больших расстояниях от Сатурна.
НАСА / Унив. Колорадо, LASP
Крупный план колец в UV
На этом изображении показаны внешнее кольцо C и внутреннее кольцо B, соответственно, слева направо, при этом внутреннее кольцо B начинается чуть больше, чем посередине изображения. Общая картина — от грязных (красных) частиц до льда (бирюзового) на больших расстояниях от Сатурна.
Первый искусственный спутник в системе Сатурна, космический аппарат Кассини, передал изображения естественных лун после успешного вывода на орбиту. Это неувеличенный вид луны Реи.
НАСА / Лаборатория реактивного движения / Институт космических наук
Полумесяц Реи
Первый искусственный спутник в системе Сатурна, космический аппарат Кассини, передал изображения естественных лун после успешного вывода на орбиту.
Это неувеличенный вид луны Реи.
Рея диаметром 950 миль (1528 километров) является вторым по величине спутником Сатурна. Космический корабль «Вояджер» обнаружил, что, как и у Дионы, одно из полушарий Реи покрыто яркими тонкими полосками, которые могут быть водяным инеем.
На этом снимке показана сильно изрытая кратерами поверхность, поэтому, скорее всего, она древняя. Многие из видимых здесь кратеров имеют центральные пики. Вскоре «Кассини» будет искать подсказки, которые помогут раскрыть геологическую историю Луны.
Увеличение Титана
Завеса Титана начинает приподниматься, когда камеры Кассини смотрят сквозь туманную луну.
На этом изображении, полученном с расстояния 213 700 миль (344 000 километров), видны детали на поверхности Титана, которых раньше не было видно. На изображении показана только поверхностная яркость без топографического затенения. Самые прекрасные черты имеют размер менее 10 километров (6 миль) в поперечнике.