Русский
Русский
English
Статистика
Реклама

Загадки Сатурна

Сатурн одно из самых прекрасных небесных тел. Как что-то настолько необычное может существовать совсем рядом с нами, по меркам Вселенной? О том, что уже известно нам о Сатурне и что еще предстоит выяснить, рассказывает физик Дэвид Саутвуд.Кольца СатурнаСатурн всегда меня завораживал, а во время миссии Кассини я обнаружил, что мне крайне интересны и связанные с ним научные вопросы. Безусловно, миссия Кассини позволила нам найти ответы на некоторые из загадок Сатурна: мы уточнили число спутников, определили состав его колец и тому подобное. С другой стороны, как это часто бывает, у нас возникло столько же новых вопросов, сколько мы совершили открытий. Представьте себе прогулку по холмистой местности: вы добираетесь до вершины холма и видите, что дальше будет еще один холм, а потом еще и еще. Думаю, можно сказать, что нам по-прежнему нужно разгадать многие загадки Сатурна. Ответы на некоторые из них мы найдем в результате анализа данных, которые Кассини собрал за 15 лет: мы не успели обработать их все, так что нас ждут новые открытия. Тем не менее даже после этого некоторые вопросы останутся без ответа.Для меня первой такой загадкой являются кольца Сатурна. Какова их природа? Это останки одного из спутников или, наоборот, из них позднее родится новый? Как давно они существуют? Недавно мы установили, что они сравнительно молодые, им примерно от 10 до 100 миллионов лет звучит так, как будто это много, но нельзя забывать, что Солнечной системе 4,5 миллиарда лет, так что кольца Сатурна сравнительно молодые. Ни один человек никогда не видел Сатурн без колец, но, если бы у динозавров был телескоп, они бы смогли насладиться этим зрелищем. Для меня это удивительное открытие. Как же мы смогли его совершить? Для этого мы проанализировали массу колец: аппарат Кассини пролетал внутри них в самом конце миссии, и мы исследовали едва заметные изменения орбиты аппарата, связанные с изменениями гравитационного притяжения колец.Магнитное полеЯ работаю с магнетометрами, а c магнитным полем Сатурна связана одна большая тайна: миссия Кассини не разрешила ее, а только усугубила. Мы всегда думали, что внутреннее магнитное поле Сатурна должно быть несколько асимметрично, поскольку, как мы считаем, оно возникло как результат гидромагнитного динамо. В динамо-машине движется проводник, здесь же движение вещества вызвано передачей тепла, и в результате в сердце Сатурна возникает динамо-эффект. Представьте себе, как в кастрюльке кипит вода в результате вся система постоянно находится в движении.Оказывается, что постоянно генерировать магнитное поле можно только в том случае, если оно асимметрично относительно центра: оно не может быть абсолютно симметричным во всех направлениях. В Сатурне должны происходить асимметричные процессы, но над ними происходит что-то еще, что скрывает их от нашего взгляда. Поразительно, что, хотя магнитное поле Сатурна аксиально-симметричное, оно вращается вместе с планетой, то есть если вы постоянно находитесь в одной и той же точке планеты, то поле не меняется. Другой планеты с таким магнитным полем мы не знаем.Но потом оказалось, что у магнитного поля Сатурна наблюдается асимметрия в направлении север юг. Судя по всему, центр симметрии в направлении север юг довольно значительно сдвинут относительно центра планеты. Это еще одна загадка. Выглядит так, как будто Сатурн перед запуском миссии Кассини подумал: Так-так, что там планетологи натеоретизировали? Ага, отлично, сделаем всё наоборот. В этой области нас ждет много работы. Нет никаких вопросов, что это за поле, вопрос в том, откуда оно там взялось.Сатурнианский деньС Сатурном связана еще одна загадка: почему, если вы находитесь за пределами Сатурна и измеряете его магнитное поле, вы обнаруживаете, что оно вращается? Это связано не с внутренними процессами в Сатурне, а с вращением северной и южной полярных областей: они вращаются с немного другой скоростью и по какой-то причине отправляют магнитные сигналы далеко в космос, но дают нам не вращение самой планеты, а вращение верхних слоев атмосферы.В результате, к стыду команды магнитологов, продолжительность сатурнианских суток измерили не по данным магнитного поля, как это обычно бывает. Так, самый точный способ замерить продолжительность суток на Юпитере проанализировать его магнитное поле. Но в случае с Сатурном эти данные мы получили на основании гравитационных эффектов его колец: сутки на Сатурне составляют 633 минуты и несколько секунд. Но если замерить продолжительность дня при помощи магнитных данных, то мы получаем два варианта: один для северного полушария, другой для южного, причем данные зависят от времени года, так что продолжительность дня может колебаться в пределах 636648 минут. Думаю, я уже почти решил эту проблему и могу объяснить, почему мы получаем эти внешние магнитные сигналы, которые искажают данные о продолжительности дня, но тем не менее для магнитолога это позор что итоговую продолжительность сатурнианских суток установила команда, исследовавшая гравитацию.Я не упомянул множество других открытых вопросов. Например, сколько вопросов о спутниках Сатурна мы разрешили, столько же появилось новых. Мы совершили посадку на Титан, обнаружили на нем озера, но все равно можно возвращаться туда и исследовать его полнее. То же верно и для Энцелада, под поверхностью которого лежит жидкий океан: вполне ли мы понимаем, почему он жидкий? Энцелад очень маленькое тело, он должен был давно остыть. Почему в нем по-прежнему сохранился жидкий океан? У нас есть ряд теорий, но, я думаю, здесь полно загадок. Более того, что происходит в самом океане? Для меня астробиология или по крайней мере органическая химия этого океана это еще одна интереснейшая загадка. Так что мы отправились на Сатурн, разгадали некоторые загадки, но в результате столкнулись с новыми тайнами, которые займут нас еще на какое-то время.
Источник: postnauka.ru
К списку статей
Опубликовано: 04.02.2021 14:15:17
0

Сейчас читают

Комментариев (0)
Имя
Электронная почта

Общее

Категории

Последние комментарии

© 2006-2021, umnikizdes.ru