«Кассини» показывает волновую структуру в кольцах Сатурна

Новый снимок космического аппарата NASA Cassini показывает волновую структуру в кольцах Сатурна, известную как волна спиральной плотности Януса.

В результате того же процесса, который создает спиральные галактики, волны спиральной плотности в кольцах Сатурна гораздо более сильно намотаны. В этом случае каждый второй гребень волны на самом деле является одной и той же спирали, которая несколько раз окружает всю планету.

Это единственная крупная волна плотности, видимая в кольце B Сатурна. Большая часть кольца B характеризуется структурами, которые доминируют в областях, где волны плотности могут иметь место, но эта самая внутренняя часть кольца B отличается от остальных.

Радиус от Сатурна, от которого начинается волна (от нижнего правого угла на этом изображении), составляет 96 233 км от планеты. В этом месте кольцевые частицы вращаются вокруг орбиты Сатурна дважды за каждый раз, когда луна Янус вращается один раз, создавая орбитальный резонанс. Волна распространяется наружу от резонанса (и вдали от Сатурна), по направлению вверх. По причинам, которые исследователи не совсем понимают, затухание волн в более крупных кольцевых структурах очень слабо в этом месте, поэтому эта волна пестрит сотнями ярких гребней, в отличие от волн плотности в кольце А Сатурна.

Эта волна замечательна тем, что Янус, луна, которая ее генерирует, находится в странной орбитальной конфигурации. Янус и Эпиметей имеют практически одну и ту же орбиту и меняются местами каждые четыре года. Каждый раз, когда происходит один из этих орбитальных свопов, кольцо в этом месте реагирует, порождая новый гребень в волне. Расстояние между любыми парами гребней соответствует четырехлетнему значению волны, распространяющейся ниже по течению от резонанса, что означает, что волна, показанная здесь, кодирует многолетнюю историю орбитальной истории Януса и Эпиметея. Согласно этой интерпретации, часть волны в самом верхнем левом углу этого изображения соответствует положениям Януса и Эпиметея во времена зондов «Вояджер» в 1980 и 1981 гг.

Этот снимок был сделан 4 июня 2017 года узкоугольной камерой космического корабля Кассини. Изображение было получено на освещенной солнцем стороне колец с расстояния 76 000 километров. Масштаб изображения составляет 530 метров на пиксель. Угол фазы или угол космического корабля относительно Солнца составляет 90 градусов.

Источники: https://phys.org/news/2017-09-image-cassini-captures-saturn.html