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 ученых, считаться второй системой колец Урана.

Телескоп Хаббла обнаружил также два небольших спутника, орбита одного из которых совпадает с новым кольцом, сообщает Space Flight Now.

Тщательный анализ данных показывает, что орбиты других спутников Урана претерпели существенные изменения за последние десять лет. Все это указывает на то, что Уран обладает быстро меняющейся 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, которое легко рассеивается при метеоритной бомбардировке и становится частью колец. В свою очередь, при прохождении сквозь кольца на спутник осаждается ыль.

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 иррегулярных явлениях, которую научились применять к химическим, биологическим и геологическим процессам.


Уран. Фото телескопа Keck II

"Открытие новых колец неоспоримо показало, что у планеты Уран имеется молодая, динамичная система 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 U1, должны непрерывно покидать его, уходя в открытое космическое пространство, так что оно должно непрерывно восполняться за счет какого-то источника вещества. По мнению д-ра Шоуолтера и его коллеги д-ра Джека Лиссауэра (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 аппарат, побывавший вблизи планеты. "Новые" кольца также присутствовали на снимках, но их, по словам 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 образовалось 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 меняются.


Плоскость орбит спутников Урана почти перпендикулярна плоскости эклиптики в Солнечной системе

"Процесс явно случайный и хаотический - происходит постоянный обмен энергией и угловыми моментами между спутниками, - говорит д-р Лиссауэр. - Изменения за последние десять лет незначительные, но со временем они будут возрастать по экспоненте. Следовательно, система спутников Урана 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 космическим 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 совпадающей с ним орбитой зарегистрировать не удалось, поэтому неясно, за счет какого объекта происходит пополнение вещества кольца.

"Наличие второго кольца свидетельствует о том, что в этой области существует невидимый пояс небесных тел от нескольких метров до нескольких километров в поперечнике", - предполагает д-р Шоуолтер. По мнению ученого, второе кольцо представляет собой пылевое облако, образовавшееся при разрушении одного из спутников Урана.


Cнимки телескопа Hubble, на которых были замечены новые кольца

После обнаружения колец на снимках 2004 года с телескопа Хаббла астрономы выявили их менее четкие изображения на снимках, сделанных годом ранее. На сентябрьских снимках 2005 года кольца видны 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 Шоуолтеру удалось их отыскать, тщательно проанализировав более 100 изображений планеты, переданных зондом "Вояджер".


Модель колец Урана


Источник информации: Yastro
Дата публикации: 30 декабря 2005 года
См. также:
 • Спутники Земли
 • Что такое планета?
 • Земля как планета - прошлое, настоящее, будущее
 • Солнечная система, увиденная "Вояджером"
 • M51: рентгеновское излучение Водоворота
 • Театральный урок "Астрономические системы мира"
 • Уран - наклоненная планета
 • Группа солнечных пятен номер 30
 • Пояс Койпера
 • Юпитер, луны и пчелы

См. также в новостях:
 • 18-10-2006 18:43 | Космический паук
 • 18-10-2006 18:35 | Столкновение галактик дает жизнь новым звездам
 • 14-10-2006 14:21 | Предложено новое объяснение загадки Энцелада
 • 13-10-2006 15:34 | Сатурн обрастает кольцами
 • 10-10-2006 13:31 | Астрономы увидели глубинные облака Сатурна
 • 09-10-2006 15:35 | ЦУП телескопа "Хаббл" снова попробует включить сломавшуюся камеру
 • 04-10-2006 20:56 | 49 лет назад началась новая эра в истории человечества
 • 12-09-2006 12:29 | Треть близких звёзд может являться домом для жизни
 • 11-09-2006 14:38 | "Хаббл" запечатлел редчайшее явление - солнечное затмение на Уране
 • 09-09-2006 09:29 | Граница между звёздами и планетами стала ещё неопределённее