Астрономы неверно представляли устройство колец Сатурна

Благодаря новым данным, полученным с комического аппарата Cassini, выяснилось, что кольца Сатурна сделаны из постоянно рождающихся и умирающих сообществ частиц. 

Наиболее плотные и мощные кольца этого гиганта составлены не просто из мириадов частиц, сплошным роем несущихся по своим орбитам, но из весьма плотных их скоплений (пучков, комьев), разделённых почти пустым пространством. 

Таков главный вывод нового исследования. Причём в кольце B эти пучки частиц обладают чёткой организацией, при том, что они постоянно сталкиваются, чем несказанно удивили планетологов. 

Открытие удалось сделать благодаря большому числу измерений яркости (в ультрафиолетовом диапазоне) звёзд, проходивших за кольцами с точки зрения Cassini. Так были получены трёхмерные карты плотности материала колец, открывшие и сами кластеры частиц, и их форму, ориентацию и интервалы между ними. 

"Кольца отличаются от той картины, которая хранится в нашей памяти. Мы изначально думали, что кольца сделаны из единообразного облака частиц. Вместо этого мы видим, что частицы сконцентрированы вместе с пустым пространством между ними, — говорит Ларри Эспозито (Larry Esposito) из университета Колорадо в Боулдере (University of Colorado at Boulder), главный исследователь изображений с ультрафиолетового спектрографа Cassini. — Если вы пролетите под кольцами Сатурна, вы увидите вспышки солнечного света, чередующиеся с темнотой, и так далее. Это отличается от видения полёта за стеной из однородного облака частиц". 

Интересно, что скопления частиц непостоянны. Они рождаются силами гравитации частиц и растут, пока не достигают размера в 30-50 метров, после чего разрушаются из-за рассогласования орбитальных скоростей составляющих их глыб. 

Каждое такое скопление можно рассматривать как суперчастицу кольца. При этом в каждый момент времени большинство частиц колец Сатурна пребывают в одном из таких кластеров, после разрушения которого отправляются в свободный полёт, чтобы почти сразу принять участие в формировании нового кластера, и так далее. 

В модели равномерного облака получалось, что частицы сталкиваются друг с другом, в среднем, дважды в час. Но новая работа показывает, что большую часть времени они проводят в тесном контакте с рядом своих ближайших соседей. 

Поскольку предыдущие модели колец предусматривали более равномерное распределение частиц, учёные недооценивали общую массу колец Сатурна. Она может оказаться в два и более раза выше, чем показывали предыдущие оценки. 

Новые результаты помогут лучше разобраться с вопросом о возрасте и происхождении колец, поясняют исследователи. 

Интересно также, что скопления частиц в кольце B имеют плоскую форму — их ширина в 10-50 раз больше толщины. Что отличает эти кластеры от аналогичных образований в кольце A. К тому же в кольце B расстояния между скоплениями частиц меньше, чем в соседних кольцах. 

Вообще миссия Cassini принесла массу новых данных о структуре колец Сатурна. Спирали огромные и спирали почти незаметные, спицы, тонкие локоны, неизвестные ранее кольца и огромные волны, постоянно меняющиеся и неизменные образования, необычное взаимодействие колец со спутниками...