меню содержание news175 news176 news177
У Урана нестабильные спутники и две системы колец
|
Два новых внешних кольца - U2, R1 и два новых спутника - Cupid и Mab
у Урана. Причем, орбита первого открытого спутника близка к кольцу
U2, а второго - проходит точно по кольцу R1
Новые данные свидетельствуют о том, что орбиты спутников Урана быстро меняются во времени, а
сама планета имеет две различные системы колец.
Космический телескоп Хаббла передал на Землю снимки Урана, позволившие ученым обнаружить два
новых спутника и два новых кольца планеты. Внешнее кольцо в два раза превышает диаметр других
колец планеты. Новые кольца находятся на большом расстоянии от планеты и могут, по мнению уче-
ных, считаться второй системой колец Урана.
Телескоп Хаббла обнаружил также два небольших спутника, орбита одного из которых совпадает с но-
вым кольцом, сообщает Space Flight Now.
Тщательный анализ данных показывает, что орбиты других спутников Урана претерпели существен-
ные изменения за последние десять лет. Все это указывает на то, что Уран обладает быстро меняю-
щейся нестабильной системой спутников.
Два небольших тела движутся по неправильным траекториям, пересекающимся с кольцами. Ученые
подозревают, что последний спутник и является источником пыли, из которой они и состоят.
Спутники хотят назвать Купидоном и Мэб - в честь древнеримского бога и английского фольклорного
персонажа. 20-километровая Мэб, по всей видимости, состоит из не очень плотного вещества, кото-
рое легко рассеивается при метеоритной бомбардировке и становится частью колец. В свою очередь,
при прохождении сквозь кольца на спутник осаждается пыль.
Связанных с этим колебаний массы достаточно, чтобы орбита тела стала непостоянной.
"Это случайный, или хаотический, процесс, участники которого обмениваются угловым моментом и
веществом", - заявил один из исследователей. Ученые говорят, что для моделирования такой системы
нужна не столько классическая небесная механика, сколько "нелинейная динамика" - наука об иррегу-
лярных явлениях, которую научились применять к химическим, биологическим и геологическим про-
цессам.
Уран. Фото телескопа Keck II
"Открытие новых колец неоспоримо показало, что у планеты Уран имеется молодая, динамичная сис-
тема колец и спутников, - комментирует доктор Марк Шоуолтер ( Mark Showalter) из института SETI.
- До сих пор никто не предполагал, что в этом районе могут быть кольца - их там просто не должно
быть.."
Частички вещества внешнего кольца, получившего обозначение R/2003 U 1, должны непрерывно по-
кидать его, уходя в открытое космическое пространство, так что оно должно непрерывно восполнять-
ся за счет какого-то источника вещества. По мнению д-ра Шоуолтера и его коллеги д-ра Джека Лисса-
уэра (Jack Lissauer) из исследовательского центра НАСА им. Эймса, кольцо непрерывно пополняется
веществом спутника Мэб около 20 км в поперечнике, впервые обнаруженного в 2003 году с помощью
телескопа Хаббла.
Ученые отмечают, что Уран и его спутники заметно отличаются от других тел Солнечной системы.
Так, например, сам Уран оказался единственной планетой, ось вращения которой лежит в плоскости
её орбиты. Кольца Урана - сверхтонкий пылевой слой, разделенный на несколько линий. Его, как и
группу спутников, впервые сфотографировал в 1986 году Voyager 2 - единственный космический ап-
парат, побывавший вблизи планеты. "Новые" кольца также присутствовали на снимках, но их, по сло-
вам ученых, обнаружили там только сейчас.
Кольца Урана в представлении художника ( David Hardy - Uranus rings )
Метеоры, ударяясь о его поверхность, выбивают пылевые частицы, попадающие в кольцо Урана. В
некотором роде динамику процессов имитирует проведенный в июле 2005 года эксперимент NASA
Deep Impact, в ходе которого ударный модуль аппарата поразил ядро кометы Temple 1. При этом обра-
зовалось пылевое облако из вещества, выбитого с поверхности кометы.
Быстрая изменчивость орбит спутников Урана была выявлена в ходе сравнений данных наблюдений
с помощью космического телескопа Хаббла и межпланетной станции "Вояджер", по которым в 1994
году была построена их модель. Результат поразил ученых - орбиты спутников стремительно меняют-
ся.
Плоскость орбит спутников Урана почти перпендикулярна плоскости эклиптики
в Солнечной системе
"Процесс явно случайный и хаотический - происходит постоянный обмен энергией и угловыми мо-
ментами между спутниками, - говорит д-р Лиссауэр. - Изменения за последние десять лет незначи-
тельные, но со временем они будут возрастать по экспоненте. Следовательно, система спутников Ура-
на нестабильна".
По мнению ученых, лишь через несколько миллионов лет спутники Урана начнут сталкиваться друг с
другом. Это очень небольшой срок, если принять во внимание, что возраст системы Урана - 4,5 млрд.
лет. Самым нестабильным спутником является крошечный Купидон (Cupid), отстоящий от спутника
Белинда (Belinda) на 800 км. Это может свидетельствовать в пользу гипотезы об "ураганной" ( по кос-
мическим меркам ) скорости процессов на планетах-гигантах - ранее было высказано мнение о том,
что процесс образования планеты-гиганта занимает не порядка 1 млн., а всего лишь несколько сотен
лет.
спутники Урана похожи на типичные объекты из Пояса Койпера
Ученые предположили, что особенности внутреннего из двух открытых колец свидетельствуют в
пользу того, что столкновения между спутниками являются причиной изменений в системе Урана.
Это второе кольцо находится между орбитами двух спутников, но спутника с непосредственно совпа-
дающей с ним орбитой зарегистрировать не удалось, поэтому неясно, за счет какого объекта происхо-
дит пополнение вещества кольца.
"Наличие второго кольца свидетельствует о том, что в этой области существует невидимый пояс не-
бесных тел от нескольких метров до нескольких километров в поперечнике", - предполагает д-р Шоу-
олтер. По мнению ученого, второе кольцо представляет собой пылевое облако, образовавшееся при
разрушении одного из спутников Урана.
снимки телескопа Hubble, на которых были замечены новые кольца
После обнаружения колец на снимках 2004 года с телескопа Хаббла астрономы выявили их менее чет-
кие изображения на снимках, сделанных годом ранее. На сентябрьских снимках 2005 года кольца вид-
ны особенно отчетливо. Кольца видны и на изображениях, переданных "Вояджером 2" в 1986 году.
Первые 9 колец Урана были открыты в 1977 году. Впоследствии "Вояджер 2" обнаружил еще два
внутренних кольца и 10 новых спутников Урана. Но два внешних кольца остались незамеченными до
последнего времени из-за низкой их яркости, а также большого их удаления от планеты. Д-ру Шоуол-
теру удалось их отыскать, тщательно проанализировав более 100 изображений планеты, переданных
зондом "Вояджер".
модель колец Урана
Ссылки:
cnews.ru/news/top
lenta.ru/news/2005/12/23/uranus/
hubblesite.org/newscenter/newsdesk/ /2005/33/
nasa.gov/home/hqnews/2005/dec/HQ_05590_HST_Uranus
Ближайший к нам пульсар Геминга имеет хвост подобно комете
|
Геминга - второй по яркости гамма-источник на нашем небе, яркое желтое пятно
здесь - область рентгеновского свечения вокруг нейтронной звезды значительно
превосходящее её размеры.
Учёные обнаружили необычные свойства у ближайшего к Земле пульсара – пульсар Геминга. Двига-
ясь в космическом пространстве со скоростью около 120 км / сек ( в 20 раз быстрее скорости звука )
этот очень плотный остаток умершей звезды оставляет за собой комето-подобные хвосты из высоко
энергетичных электронов.
Группа астрономов под руководством Патриции Каравео (Dr. Patrizia Caraveo, Italian National Institute for
Astrophysics, Milan) этот кометарный хвост в архивных данных Рентгеновской Обсерватории Чандра
(Chandra X-ray Observatory, NASA). В последующих наблюдениях на обсерватории XMM-Newton,
(ESA) у пульсара Геминга был обнаружен двойной рентгеновскиё хвост протяжённостью около 10 а.е.
(орбита Сатурна). Наблюдения за этим объектом дают новый взгляд не только на физику самого пуль-
сара Геминга, но и на состав и плотность межзвёздной среды, сквозь которую продирается Геминга.
Этот пульсар не только очень близок к Земле (расстояние около 500 световых лет), но и двигается с
большой поперечной лучу зрения скоростью. Изображение получилось удачным благодаря тому, что
пульсар движется почти перпендикулярно лучу зрения. Яркие хвосты подобно кометным представ-
ляют собой края трёхмерной ударной волны вокруг пульсара. Двигаясь с огромной скоростью, Гемин-
га образует ударную волну, которая сжимает межзвёздный газ. При этом увеличивается напряжён-
ность и без того мощного магнитного поля звезды в 4 раза. Электроны двигаются вдоль силовых ли-
ний этого мощного магнитного поля и излучают рентгеновские лучи. Эти наблюдения пульсара Ге-
минга на рентгеновской обсерватории могут дать важный ключ к пониманию природы неотождест-
влённых гамма-источников. Из 271 гамма-источников, обнаруженных телескопом EGRET, 170 не вид-
ны в других диапазонах и их положение остаётся неопределёнными относительно других объектов.
Но эти гамма-источники могут также быть пульсарами такого же типа и не видны лишь из-за боль-
шой удаленности от нас.
“Геминга – единственная нейтронная звезда, у которой видны как небольшие комето-подобный "сле-
ды", так и большая хвостовая структура,” – говорит Андреа Де Люка ( Dr. Andrea De Luca, INAF's Istituto
di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica ), первый в списке авторов статьи об этом открытии.
Рентгеновские спектры различных зон пульсара Geminga.
Пульсары могут излучать в рентгеновском диапазоне либо за счет процессов в магнитосфере ( тогда
излучение - нетепловое), либо за счет высокой температуры поверхности нейтронной звезды. Пос-
кольку пульсар вращается, форма спектра периодически изменяется. Наблюдения, произведенные на
XMM, показали, что в спектр есть тепловой компонент от всей поверхности звезды ( с максимумом
на 43 эВ), степенной хвост, тянущийся до 2 кэВ. Кроме того обнаружен более горячий тепловой ком-
понент ( с максимумом на 170 эВ ), излучающийся из области диаметром около 60 метров, вероятно
из полярной зоны нейтронной звезды.
Пульсар – это быстро вращающаяся нейтронная звезда, излучающая импульсы при каждом обороте.
Аналогичные импульсы света мы можем видеть от маяка. Нейтронная звезда (с массой чуть более мас-
сы Солнца ) – остаток ядра взорвавшейся звезды с массой не менее 8 масс Солнца. Размер нейтрон-
ных звёзд – лишь около 20 километров и они состоят из наиболее плотного известного вещества.
Де Люка утверждает, что сложная хвостовая структура пульсара Геминга образуется в результате выхо-
да высоко энергетичных электронов из магнитосферы пульсара в условиях большой скорости пульсара
сквозь межзвёздную среду.
Большинство пульсаров излучает радиоволны. Но Геминга - "радио спокойный" пульсар и был открыт
около 30 лет назад как источник, излучающий в гамма диапазоне. Только позднее удалось увидеть Ге-
минга в рентгеновском и оптическом диапазонах.
Следующее поколение обсерваторий высоко энергетичных гамма лучей – а именно, миссия AGILE
Итальянского Космического Агентства и миссия GLAST (NASA) – будут исследовать пульсары в рент-
геновском и гамма диапазонах с целью выяснения природы неотождествлённых источников гамма из-
лучения.
Известно только около дюжины других радио спокойных изолированных нейтронных звёзд, и среди
них – только у Геминга видны хвостовые структуры и мощное гамма излучение. В 1973 году Бигнами
( Bignami) назвал пульсар Геминга как "Gemini gamma-ray source". На местном миланском диалекте это
название похоже на “ghe minga”, означающее “не там”. И действительно, Геминга был отождествлен
в других диапазонах только к 1993 году, то есть спустя 20 лет после открытия.
Пульсар - это быстро вращающаяся нейтронная звезда, обладающая очень сильным магнитным полем.
Из-за этого магнитного поля излучение звезды выглядит подобно лучу прожектора, поэтому телескопы
видят излучение пульсара, когда в луч этого "вращающегося прожектора" попадает Земля. Пульсар Ге-
минга считается пульсаром, который светит ( в радио диапазоне ) мимо нас.
Ссылки:
spaceflightnow.com/news/n0512/19pulsar
spaceflightnow.com/news/n0309/06pulsar
