Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Схема кольцевой системы Юпитера, показывающая четыре основных компонента. Для простоты Метис и Адрастея изображены разделяющими их орбиту. (На самом деле Метида очень немного ближе к Юпитеру.)

У планеты Юпитер есть система колец, известная как кольца Юпитера или система колец Юпитера . Это была третья система колец, обнаруженная в Солнечной системе после колец Сатурна и Урана . Впервые он был обнаружен в 1979 году космическим зондом « Вояджер-1» [1] и тщательно исследован в 1990-х годах орбитальным аппаратом « Галилео» . [2] Это также наблюдалось космическим телескопом Хаббла и с Земли в течение нескольких лет. [3]Для наземного наблюдения за кольцами требуются самые большие из имеющихся телескопов . [4]

Система колец Юпитера слабая и состоит в основном из пыли . [1] [5] Он состоит из четырех основных компонентов: толстого внутреннего тора из частиц, известного как «кольцо гало»; относительно яркое, исключительно тонкое «главное кольцо»; и два широких, толстых и тусклых внешних «тонких кольца», названных в честь лун, из материала которых они состоят: Амальтея и Фива . [6]

Основное кольцо и кольцо гало состоят из пыли, выброшенной из спутников Метиса , Адрастея и других ненаблюдаемых родительских тел в результате высокоскоростных ударов. [2] Изображения с высоким разрешением, полученные в феврале и марте 2007 года космическим аппаратом New Horizons, показали богатую тонкую структуру в главном кольце. [7]

В видимом и ближнем инфракрасном свете кольца имеют красноватый цвет, за исключением кольца ореола, которое имеет нейтральный или синий цвет. [3] Размер пыли в кольцах варьируется, но наибольшая площадь поперечного сечения имеет для несферических частиц радиусом около 15 мкм во всех кольцах, кроме гало. [8] В кольце ореола, вероятно, преобладает субмикрометровая пыль. Общая масса кольцевой системы (включая неразрешенные родительские тела) плохо известна, но, вероятно, находится в диапазоне от 10 11  до 10 16  кг. [9] Возраст кольцевой системы неизвестен, но, возможно, она существовала с момента образования Юпитера. [9]

Кольцо могло существовать на орбите Гималии . Одно из возможных объяснений состоит в том, что маленькая луна врезалась в Гималию, и сила удара заставила материал взорваться от Гималий. [10]

Открытие и структура [ править ]

Система колец Юпитера была третьей из открытых в Солнечной системе после Сатурна и Урана . Впервые его наблюдали в 1979 году космическим зондом " Вояджер-1" . [1] Он состоит из четырех основных компонентов: толстого внутреннего тора частиц, известного как «кольцо гало»; относительно яркое, исключительно тонкое «главное кольцо»; и два широких, толстых и тусклых внешних «тонких кольца», названных в честь лун, из материала которых они состоят: Амальтея и Фива. [6] Основные атрибуты известных колец Юпитера перечислены в таблице. [2] [5] [6] [8]

ИмяРадиус (км)Ширина (км)Толщина (км)Оптическая глубина [a] (в τ)Фракция пылиМасса, кгПримечания
Кольцо Halo92 000 -122 50030 50012 500~ 1 × 10 −6100% -
Главное кольцо122 500 -129 0006 50030–3005,9 × 10 −6~ 25%10 7 - 10 9 (пыль)
10 11 - 10 16 (крупные частицы)		Граничит с Адрастеей
Кольцо Amalthea с паутинкой129 000 -182 00053 0002 000~ 1 × 10 −7100%10 7 - 10 9Связан с Амальтеей
Кольцо Thebe с паутинкой129 000 -226 00097 0008 400~ 3 × 10 −8100%10 7 - 10 9Связан с Фивой . За орбитой Фивы есть расширение.

Главное кольцо [ править ]

Внешний вид и структура [ править ]

Мозаика изображений колец Юпитера со схемой расположения колец и спутников
На верхнем изображении показано главное кольцо в обратно рассеянном свете, видимое с космического корабля New Horizons . Видна тонкая структура его внешней части. На нижнем изображении показано главное кольцо в светорассеянии вперед, демонстрируя отсутствие какой-либо структуры, кроме выемки Метиса.
Метис вращается на краю главного кольца Юпитера, как это было показано космическим кораблем New Horizons в 2007 году.

Узкое и относительно тонкое главное кольцо - самая яркая часть системы колец Юпитера . Его внешний край расположен на радиусе около129000 км ( 1,806  R J ; R J = экваториальный радиус Юпитера или71 398 км ) и совпадает с орбитой самого маленького внутреннего спутника Юпитера, Адрастеи . [2] [5] Его внутренний край не отмечен никакими спутниками и расположен примерно на122 500 км ( 1,72  R J ). [2]

Таким образом, ширина основного кольца составляет около 6500 км . Внешний вид основного кольца зависит от геометрии просмотра. [9] В светорассеянном вперед [b] яркость главного кольца начинает круто уменьшаться на128,600 км (сразу внутрь адрастейской орбиты) и достигает фонового уровня на129 300 км - сразу за пределами адрастейской орбиты. [2] Таким образом, Adrastea at129000 км четко пасует по кольцу. [2] [5] Яркость продолжает увеличиваться в направлении Юпитера и имеет максимум около центра кольца в126000 км , хотя есть ярко выраженный разрыв (выемка) около метидийской орбиты на128000 км . [2] Внутренняя граница главного кольца, напротив, медленно исчезает с124 000 до120 000 км , сливаясь в нимб кольцо. [2] [5] В рассеянном вперед свете все кольца Юпитера особенно яркие.

В обратном свете [c] ситуация иная. Внешняя граница основного кольца, расположенная по адресу129 100 км , или немного дальше орбиты Адрастеи, очень крутой. [9] Орбита Луны отмечена зазором в кольце, поэтому сразу за ее орбитой есть тонкое колечко. Внутри орбиты Адрасте есть еще одно колечко, за которым следует брешь неизвестного происхождения, расположенная примерно в128,500 км . [9] Третье колечко находится внутри центральной щели, за пределами орбиты Метиды. Яркость кольца резко падает сразу за пределами метидийской орбиты, образуя метисовидную метку. [9] Внутри орбиты Метиды яркость кольца возрастает намного меньше, чем в свете, рассеянном вперед. [4] Таким образом, в геометрии обратного рассеяния главное кольцо состоит из двух разных частей: узкой внешней части, идущей отОт 128 000 до129000 км , который включает в себя три узких локона, разделенных выемками, и более слабую внутреннюю часть от122 500 в128000 км , при этом отсутствует какая-либо видимая структура, как в геометрии прямого рассеяния. [9] [11] Метисовая выемка служит их границей. Тонкая структура главного кольца была обнаружена в данных, полученных с орбитального аппарата Galileo, и четко видна на изображениях в обратном рассеянии, полученных с New Horizons в феврале – марте 2007 года. [7] [12] Ранние наблюдения космического телескопа Хаббла (HST). , [3] Кек [4] и космический аппарат Кассини не смогли его обнаружить, вероятно, из-за недостаточного пространственного разрешения. [8] Однако тонкая структура наблюдалась телескопом Кека с использованиемадаптивная оптика в 2002–2003 гг. [13]

При наблюдении в обратно рассеянном свете главное кольцо кажется очень тонким, простирающимся в вертикальном направлении не более чем на 30 км. [5] В геометрии бокового рассеяния толщина кольца составляет 80–160 км, несколько увеличиваясь в направлении Юпитера . [2] [8] Кольцо кажется намного толще в свете, рассеянном вперед - около 300 км. [2] Одним из открытий орбитального аппарата " Галилео" стало расцветание главного кольца - слабого, относительно толстого (около 600 км) облака вещества, окружающего его внутреннюю часть. [2] Толщина блюма увеличивается по направлению к внутренней границе основного кольца, где он переходит в ореол. [2]

Детальный анализ изображений Galileo выявил продольные вариации яркости главного кольца, не связанные с геометрией обзора. Снимки Galileo также показали некоторую неоднородность кольца на масштабах 500–1000 км. [2] [9]

В феврале – марте 2007 г. космический аппарат New Horizons провел глубокие поиски новых малых спутников внутри главного кольца. [14] Хотя не было обнаружено ни одного спутника размером более 0,5 км, камеры космического корабля обнаружили семь небольших сгустков кольцевых частиц. Они вращаются внутри орбиты Адрастеи внутри плотного колечка. [14] Вывод о том, что это сгустки, а не маленькие спутники, основан на их азимутально вытянутом виде. Они тянутся вдоль кольца на 0,1–0,3 °, что соответствует1000 -3000 км . [14] Группы делятся на две группы по пять и два члена соответственно. Природа сгустков не ясна, но их орбиты близки к резонансам 115: 116 и 114: 115 с Метисом. [14] Это могут быть волновые структуры, возбуждаемые этим взаимодействием.

Спектры и гранулометрический состав [ править ]

Изображение главного кольца, полученное Галилеем в светорассеянии вперед. Насечка Metis хорошо видна.

Спектры главного кольца, полученные HST , [3] Keck , [15] Galileo [16] и Cassini [8] , показали, что образующие его частицы имеют красный цвет, т.е. их альбедо выше на более длинных волнах. Существующие спектры охватывают диапазон 0,5–2,5 мкм. [8] До сих пор не было обнаружено никаких спектральных особенностей, которые можно было бы отнести к конкретным химическим соединениям, хотя наблюдения Кассини показали наличие полос поглощения около 0,8 мкм и 2,2 мкм. [8] Спектры главного кольца очень похожи на Адрастею [3] и Амальтею. [15]

Свойства основного кольца можно объяснить гипотезой о том, что оно содержит значительное количество пыли с размером частиц 0,1–10 мкм. Это объясняет более сильное рассеяние света вперед по сравнению с рассеянием назад. [9] [11] Однако для объяснения сильного обратного рассеяния и тонкой структуры яркой внешней части главного кольца требуются более крупные тела. [9] [11]

Анализ имеющихся фазовых и спектральных данных позволяет сделать вывод о том, что распределение мелких частиц по размерам в основном кольце подчиняется степенному закону [8] [17] [18]

где n ( r )  dr - количество частиц с радиусами от r до r  +  dr, а также нормализующий параметр, выбранный для соответствия известному полному световому потоку от кольца. Параметр q составляет 2,0 ± 0,2 для частиц с r  <15 ± 0,3 мкм и q = 5 ± 1 для частиц с r  > 15 ± 0,3 мкм. [8] Распределение крупных тел в диапазоне размеров мм – км в настоящее время не определено. [9] В рассеянии света в этой модели преобладают частицы с r около 15 мкм.[8] [16]

Упомянутый выше степенной закон позволяет оценить оптическую толщину [a] главного кольца: для крупных тел и для пыли. [8] Эта оптическая толщина означает, что полное сечение всех частиц внутри кольца составляет около 5000 км². [d] [9] Ожидается, что частицы в основном кольце будут иметь асферическую форму. [8] Общая масса пыли оценивается в 10 7 −10 9  кг. [9] Масса больших тел, за исключением Метиды и Адрастеи, составляет 10 11 −10 16. кг. Это зависит от их максимального размера - верхнее значение соответствует максимальному диаметру около 1 км. [9] Эти массы можно сравнить с массами Адрастеи, которая составляет около 2 × 10 15  кг, [9] Амальтеи, около 2 × 10 18  кг, [19] и Земли Луны , равной 7,4 × 10 22  кг.

Наличие двух популяций частиц в основном кольце объясняет, почему его внешний вид зависит от геометрии обзора. [18] Пыль рассеивает свет предпочтительно в прямом направлении и образует относительно толстое однородное кольцо, ограниченное орбитой Адрастеи. [9] Напротив, большие частицы, которые разлетаются в обратном направлении, заключены в несколько колец между метидийскими и адрастейскими орбитами. [9] [11]

Происхождение и возраст [ править ]

Схема, иллюстрирующая образование колец Юпитера

Пыль постоянно удаляется из главного кольца за счет комбинации сопротивления Пойнтинга – Робертсона и электромагнитных сил со стороны юпитерианской магнитосферы . [18] [20] Летучие вещества, например лед, быстро испаряются. Время жизни пылевых частиц в кольце от 100 до1000 лет , [9] [20] , так что пыль должна постоянно пополняются при столкновениях между большими телами с размерами от 1 см до 0,5 км [14] , а также между теми же крупными телами и частицами высоких скоростей , поступающими из - за пределы Юпитерианской системы. [9] [20] Эта популяция родительских тел ограничена узким кругом - около1000 км - яркая внешняя часть главного кольца, включая Метиду и Адрастею. [9] [11] Самые большие родительские тела должны быть меньше 0,5 км в размере. Верхний предел их размера был получен космическим аппаратом New Horizons . [14] Предыдущий верхний предел, полученный из наблюдений HST [3] [11] и Cassini [8] , составлял около 4 км. [9] Пыль, образующаяся при столкновениях, сохраняет примерно те же элементы орбиты, что и родительские тела, и медленно движется по спирали в направлении Юпитера, образуя слабую (в обратном свете) внутреннюю часть главного кольца и кольца гало. [9] [20]Возраст главного кольца в настоящее время неизвестен, но, возможно, это последний остаток прошлой популяции небольших тел около Юпитера . [6]

Вертикальные гофры [ править ]

Изображения, полученные с космических аппаратов Galileo и New Horizons, показывают наличие двух наборов спиральных вертикальных гофр в главном кольце. Со временем эти волны стали более плотно наматываться со скоростью, ожидаемой для дифференциальной узловой регрессии в гравитационном поле Юпитера. Если экстраполировать назад, более заметная из двух групп волн, похоже, была возбуждена в 1995 году, примерно во время столкновения кометы Шумейкера-Леви 9 с Юпитером, а меньшая группа, похоже, датируется первой половиной 1990 года. [ 21] [22] [23] Наблюдения Галилео в ноябре 1996 г. согласуются с длинами волн 1920 ± 150 и 630 ± 20 км , а вертикальные амплитуды2,4 ± 0,7 и 0,6 ± 0,2 км для большего и меньшего наборов волн соответственно. [23] Формирование большего набора волн можно объяснить, если на кольцо ударило облако частиц, выпущенных кометой с общей массой порядка 2–5 × 10 12  кг, что могло бы наклонить кольцо. вне экваториальной плоскости на 2 км. [23] Подобная спиралевидная волна, которая со временем сужается [24] , наблюдалась Кассини в кольцах C и D Сатурна. [25]

Кольцо Halo [ править ]

Внешний вид и структура [ править ]

Фальшивое цветное изображение кольца ореола, полученное Галилеем в светорассеянии вперед

Кольцо ореола - это внутреннее и самое толстое по вертикали кольцо Юпитера. Его внешний край совпадает с внутренней границей основного кольца примерно на радиусе122 500  км ( 1,72  R J ). [2] [5] От этого радиуса кольцо быстро становится толще к Юпитеру. Истинная вертикальная протяженность ореола неизвестна, но присутствие его материала было обнаружено на уровне10 000  км по кольцевой плоскости. [2] [4] Внутренняя граница ореола относительно резкая и расположена на радиусе100 000  км ( 1,4  R Дж ), [4], но некоторый материал присутствует дальше внутрь примерно до92 000  км . [2] Таким образом, ширина кольца ореола составляет около30 000  км . По форме он напоминает толстый тор без четкой внутренней структуры. [9] В отличие от основного кольца, внешний вид ореола лишь незначительно зависит от геометрии обзора.

Кольцо ореола кажется самым ярким в свете, рассеянном вперед, в котором оно было подробно отображено Галилеем . [2] Хотя его поверхностная яркость намного меньше, чем у основного кольца, его вертикальный (перпендикулярный плоскости кольца) интегральный поток фотонов сопоставим из-за его гораздо большей толщины. Несмотря на заявленную вертикальную протяженность болееНа расстоянии 20 000  км яркость гало сильно сконцентрирована в направлении плоскости кольца и подчиняется степенному закону от z −0,6 до z −1,5 , [9] где z - высота над плоскостью кольца. Внешний вид гало в обратно рассеянном свете, наблюдаемый Кеком [4] и HST , [3], одинаков. Однако его полный поток фотонов в несколько раз меньше, чем у основного кольца, и более сильно сконцентрирован вблизи плоскости кольца, чем в светорассеянном вперед. [9]

В спектральных свойствах гало колец отличаются от основного кольца. Распределение потока в диапазоне 0,5–2,5 мкм более плоское, чем в основном кольце; [3] ореол не красный, а может даже быть синим. [15]

Происхождение кольца ореола [ править ]

Оптические свойства гало-кольца можно объяснить гипотезой о том, что в его состав входит только пыль с размером частиц менее 15 мкм. [3] [9] [17] Части гало, расположенные далеко от плоскости кольца, могут состоять из субмикрометровой пыли. [3] [4] [9] Этот пыльный состав объясняет гораздо более сильное рассеяние вперед, более голубые цвета и отсутствие видимой структуры в ореоле. Пыль, вероятно, возникает в основном кольце, это утверждение подтверждается тем фактом, что оптическая толщина гало сравнима с оптической толщиной пыли в главном кольце. [5] [9] Большая толщина ореола может быть объяснена возбуждением орбитальных наклонов иЭксцентриситет пылевых частиц за счет электромагнитных сил в магнитосфере Юпитера. Внешняя граница кольца гало совпадает с местом сильного лоренцевского резонанса 3: 2. [e] [18] [26] [27] Поскольку сопротивление Пойнтинга-Робертсона [18] [20] заставляет частицы медленно дрейфовать к Юпитеру, их орбитальные наклонения возбуждаются при прохождении через него. Расцвет главного кольца может быть началом ореола. [9] Внутренняя граница кольца гало находится недалеко от самого сильного лоренцевского резонанса 2: 1. [18] [26] [27]В этом резонансе возбуждение, вероятно, очень велико, заставляя частицы погружаться в атмосферу Юпитера, тем самым определяя резкую внутреннюю границу. [9] Будучи производным от главного кольца, ореол имеет тот же возраст. [9]

Паутинные кольца [ править ]

Паутинное кольцо Амальтеи [ править ]

Изображение тонких колец, полученное Галилеем в светорассеянии вперед

Паутинное кольцо Амальтеи - очень слабая структура с прямоугольным поперечным сечением, тянущаяся от орбиты Амальтеи на 182 000  км (2.54 R J ) до примерно129 000  км ( 1.80  R J ). [2] [9] Его внутренняя граница четко не определена из-за наличия более яркого главного кольца и ореола. [2] Толщина кольца составляет примерно 2300 км вблизи орбиты Амальтеи и немного уменьшается в направлении Юпитера . [f] [4] Паутинное кольцо Амальтеи на самом деле самое яркое около его верхнего и нижнего краев и постепенно становится ярче к Юпитеру; один из краев часто бывает ярче другого. [28] Внешняя граница кольца относительно крутая; [2]яркость кольца резко падает прямо по направлению к орбите Амальтеи [2], хотя оно может иметь небольшое расширение за пределы орбиты спутника, заканчивающееся около 4: 3 резонанса с Фивой. [13] В прямом свете кольцо кажется примерно в 30 раз слабее, чем основное кольцо. [2] В обратно рассеянном свете он был обнаружен только телескопом Кека [4] и ACS ( Advanced Camera for Surveys ) на HST . [11] Изображения, полученные при обратном рассеянии, показывают дополнительную структуру в кольце: пик яркости внутри амальтеанской орбиты, ограниченный верхним или нижним краем кольца. [4] [13]

В 2002–2003 годах космический корабль «Галилео» дважды проходил через тонкие кольца. Во время них его счетчик пыли регистрировал частицы пыли размером 0,2–5 мкм. [29] [30] Кроме того, звездный сканер космического корабля «Галилео» обнаружил небольшие дискретные тела (<1 км) около Амальтеи. [31] Это могут быть обломки, образовавшиеся в результате столкновения с этим спутником.

Обнаружение кольца-паутинки Амальтеи с земли на изображениях Galileo и прямые измерения пыли позволили определить распределение частиц по размерам, которое, по-видимому, следует тому же степенному закону, что и пыль в главном кольце с q = 2 ± 0,5. . [11] [30] оптическая глубина этого кольца составляет около 10 -7 , что на порядок меньше , чем у основного кольца, но общая масса пыли (10 7 -10 9  кг) сопоставима. [6] [20] [30]

Паутинное кольцо фивы [ править ]

Паутинное кольцо Фив - самое слабое кольцо Юпитера. Это выглядит как очень тусклая структура с прямоугольным поперечным сечением, простирающаяся от орбиты Фибина на226 000  км ( 3.11  R J ) примерно129 000  км ( 1,80  Р Дж ;). [2] [9] Его внутренняя граница четко не определена из-за наличия более яркого главного кольца и ореола. [2] Толщина кольца составляет около 8400 км вблизи орбиты Фивы и немного уменьшается по направлению к планете. [f] [4] Паутинное кольцо Фив наиболее яркое около его верхнего и нижнего краев и постепенно становится ярче к Юпитеру - так же, как кольцо Амальтеи. [28] Внешняя граница кольца не особенно крутая, простирается над15 000  км . [2] За орбитой Фивы есть еле заметное продолжение кольца, простирающееся до280 000  км ( 3.75  R J ) и называется Thebe расширение. [2] [30] В прямом свете кольцо кажется примерно в 3 раза слабее, чем паутинное кольцо Амальтеи. [2] В обратно рассеянном свете он был обнаружен только телескопом Кека . [4] Изображения, полученные в результате обратного рассеяния, показывают пик яркости прямо на орбите Фивы. [4] В 2002–2003 гг. Счетчик пыли космического корабля «Галилео» обнаружил частицы пыли размером 0,2–5 мкм, аналогичные частицам в кольце Амальтеи, и подтвердил результаты, полученные с помощью изображений. [29] [30]

Оптическая глубина от паутинки кольца Фивы составляет около 3 × 10 -8 , что в три раза ниже , чем паутинка кольцо Амальтеев, но общая масса пыли в одно и то же, около 10 7 -10 9  кг. [6] [20] [30] Однако гранулометрический состав пыли несколько мельче, чем в кольце Амальтеи. Он следует степенному закону с q <2. В расширении Фивы параметр q может быть еще меньше. [30]

Происхождение тонких колец [ править ]

Пыль в тонких кольцах образуется практически так же, как пыль в основном кольце и ореоле. [20] Его источники - внутренние луны Юпитера Амальтея и Фива соответственно. При ударах с высокой скоростью снаряды, идущие извне системы Юпитера, выбрасывают частицы пыли с их поверхностей. [20] Эти частицы первоначально сохраняют те же орбиты, что и их спутники, но затем постепенно закручиваются внутрь за счет сопротивления Пойнтинга – Робертсона . [20] Толщина тонких колец определяется вертикальными отклонениями лун из-за их ненулевых орбитальных наклонов . [9]Эта гипотеза естественным образом объясняет почти все наблюдаемые свойства колец: прямоугольное сечение, уменьшение толщины в направлении Юпитера и осветление верхнего и нижнего краев колец. [28]

Однако некоторые свойства до сих пор остаются необъясненными, например, расширение Фив, которое может быть связано с невидимыми телами за пределами орбиты Фивы и структурами, видимыми в обратно рассеянном свете. [9] Одним из возможных объяснений расширения Фив является влияние электромагнитных сил со стороны юпитерианской магнитосферы. Когда пыль попадает в тень за Юпитером, она довольно быстро теряет свой электрический заряд. Поскольку мелкие частицы пыли частично вращаются вместе с планетой, они будут двигаться наружу во время прохода тени, создавая внешнее расширение тонкого кольца Фивы. [32] Те же силы могут объяснить падение в распределении частиц и яркости кольца, которое происходит между орбитами Амальтеи и Фивы. [30] [32]

Пик яркости внутри орбиты Амальтеи и, следовательно, вертикальная асимметрия тонкого кольца Амальтеи могут быть связаны с частицами пыли, захваченными в передней (L 4 ) и задней (L 5 ) точках Лагранжа этой луны. [28] Частицы могут также следовать подковообразным орбитам между точками Лагранжа. [13] Пыль также может присутствовать в передней и задней точках Лагранжа Фивы. Это открытие подразумевает, что в паутинных кольцах есть две популяции частиц: одна медленно дрейфует в направлении Юпитера, как описано выше, а другая остается около луны-источника, находящейся в ловушке в резонансе с ним 1: 1. [28]

Кольцо Гималии [ править ]

New Horizons изображение возможного кольца Гималии

Маленькая луна Диа , диаметром 4 километра, пропала без вести с момента ее открытия в 2000 году. [33] По одной из теорий, она врезалась в гораздо более крупный спутник Гималии , диаметром 170 километров, образовав тусклое кольцо. Это возможное кольцо выглядит как слабая полоса возле Гималий на изображениях, полученных с миссии НАСА New Horizons к Плутону . Это говорит о том, что Юпитер иногда приобретает и теряет маленькие спутники из-за столкновений. [10] Однако повторное открытие Диа в 2010 и 2011 годах [34] опровергает связь между Диа и кольцом Гималии, хотя все еще возможно, что это могла быть другая луна. [35]

Исследование [ править ]

Существование юпитеровых колец было выведено из наблюдений планетарных радиационных поясов от Pioneer 11 космических аппаратов в 1975 г. [36] В 1979 годе Voyager 1 космический аппарат получены единая передержка изображений кольцевой системы. [1] В том же году космическим аппаратом « Вояджер-2» были получены более подробные изображения , которые позволили приблизительно определить структуру кольца. [5] Превосходное качество изображений, полученных орбитальным аппаратом « Галилео» между 1995 и 2003 годами, значительно расширило существующие знания о кольцах Юпитера. [2] Наземное наблюдение колец Кеком [4]телескоп в 1997 и 2002 годах и HST в 1999 году [3] выявили богатую структуру, видимую в обратно рассеянном свете. Изображения, переданные космическим аппаратом New Horizons в феврале – марте 2007 г. [12], позволили впервые наблюдать тонкую структуру в главном кольце. В 2000 году космический корабль « Кассини» на пути к Сатурну провел обширные наблюдения системы колец Юпитера. [37] Будущие миссии к системе Юпитера предоставят дополнительную информацию о кольцах. [38]

Галерея [ править ]

Кольцевая система в изображении Галилео
Кольца, наблюдаемые изнутри Юноной 27 августа 2016 г.

См. Также [ править ]

  • Спутники Юпитера

Заметки [ править ]

  1. ^ a b Нормальная оптическая толщина - это отношение полного поперечного сечения частиц кольца к его квадратной площади. [8]
  2. ^ Свет, рассеянный вперед, - это свет, рассеянный под небольшим углом по отношению к солнечному свету.
  3. ^ Свет, рассеянный назад - это свет, рассеянный под углом, близким к 180 °, относительно солнечного света.
  4. ^ ^ Это следует сравнить с примерно 1700 км² поперечного сечения Метиды и Адрастеи. [9]
  5. ^ Резонанс Лоренца - это резонанс между орбитальным движением частицы и вращением магнитосферы планеты, когда отношение их периодов является рациональным числом . [26]
  6. ^ a b Толщина тонких колец определяется здесь как расстояние между пиками яркости на их верхнем и нижнем краях. [28]

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б в г Смит, BA; Содерблом, Луизиана; Джонсон, ТВ; и другие. (1979). "Система Юпитера глазами" Вояджера-1 ". Наука . 204 (4396): 951–957, 960–972. Bibcode : 1979Sci ... 204..951S . DOI : 10.1126 / science.204.4396.951 . PMID  17800430 .
  2. ^ Б с д е е г ч я J к л м п о р Q R сек т у V ш х у г аа аб переменного тока Ockert-Белл, ME; Бернс, JA; Daubar, IJ; и другие. (1999). «Структура системы колец Юпитера, выявленная в эксперименте по визуализации изображений Галилео». Икар . 138 (2): 188–213. Bibcode : 1999Icar..138..188O . DOI : 10.1006 / icar.1998.6072 .
  3. ^ a b c d e f g h i j k Meier, R .; Смит, BA; Оуэн, ТК; и другие. (1999). «Фотометрия кольца Юпитера и Адрастеи в ближнем инфракрасном диапазоне». Икар . 141 (2): 253–262. Bibcode : 1999Icar..141..253M . DOI : 10.1006 / icar.1999.6172 .
  4. ^ a b c d e f g h i j k l m n de Pater, I .; Шоуолтер, MR; Бернс, JA; и другие. (1999). "Кек Инфракрасные наблюдения системы колец Юпитера вблизи пересечения плоскости колец Земли в 1997 г." (PDF) . Икар . 138 (2): 214–223. Bibcode : 1999Icar..138..214D . DOI : 10.1006 / icar.1998.6068 .
  5. ^ Б с д е е г ч я Showalter, MR; Бернс, JA; Куцци, Дж. Н. (1987). "Система колец Юпитера: новые результаты по структуре и свойствам частиц". Икар . 69 (3): 458–498. Bibcode : 1987Icar ... 69..458S . DOI : 10.1016 / 0019-1035 (87) 90018-2 .
  6. ^ Б с д е е Эспозито, LW (2002). «Планетарные кольца» . Отчеты о достижениях физики . 65 (12): 1741–1783. Bibcode : 2002RPPh ... 65.1741E . DOI : 10.1088 / 0034-4885 / 65/12/201 .
  7. ^ a b Морринг, Ф. (7 мая 2007 г.). «Вождь кольца». Авиационная неделя и космические технологии : 80–83.
  8. ^ Б с д е е г ч я J к л м н Труп, НВ; Порко, СС ; Запад, РА; и другие. (2004). «Кольца Юпитера: новые результаты, полученные на основе наблюдений Кассини, Галилео, Вояджера и наземных наблюдений» (PDF) . Икар . 172 (1): 59–77. Bibcode : 2004Icar..172 ... 59T . DOI : 10.1016 / j.icarus.2003.12.020 .
  9. ^ Б с д е е г ч я J к л м п о р Q R сек т у V ш х у г аа аЬ ас объявления аи аф ага ах д.в. AJ Бернс, JA; Симонелли, Д.П .; Шоуолтер, MR; Гамильтон; Порко; Throop; Эспозито (2004). "Кольцо-Луна система Юпитера" (PDF) . In Bagenal, F .; Даулинг, Т. Э .; Маккиннон, ВБ (ред.). Юпитер: планета, спутники и магнитосфера . Издательство Кембриджского университета. п. 241. Bibcode : 2004jpsm.book..241B .
  10. ^ a b «Лунный брак, возможно, дал Юпитеру кольцо» , New Scientist , 20 марта 2010 г., стр. 16.
  11. ^ Б с д е е г ч Showalter, MR; Бернс, JA; де Патер, I .; и другие. (26–28 сентября 2005 г.). «Обновления о пыльных кольцах Юпитера, Урана и Нептуна». Труды конференции , состоявшейся 26-28 сентября 2005 . Кауаи, Гавайи. п. 130. Bibcode : 2005LPICo1280..130S . Вклад LPI № 1280.
  12. ^ a b "Кольца Юпитера: Самый острый вид" . НАСА / Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса / Юго-западный исследовательский институт. 1 мая 2007 года Архивировано из оригинального 13 ноября 2014 года . Проверено 29 сентября 2011 .
  13. ^ a b c d Де Патер, I .; Шоуолтер, MR; Макинтош, Б. (2008). "Наблюдения Кека пересечения плоскости кольца Юпитера в 2002–2003 гг." . Икар . 195 (1): 348–360. Bibcode : 2008Icar..195..348D . DOI : 10.1016 / j.icarus.2007.11.029 .
  14. ^ a b c d e f Шоуолтер, Марк Р .; Ченг, Эндрю Ф .; Уивер, Гарольд А .; и другие. (2007). «Обнаружение скоплений и ограничения на спутниках в системе колец Юпитера» (PDF) . Наука . 318 (5848): 232–234. Bibcode : 2007Sci ... 318..232S . DOI : 10.1126 / science.1147647 . PMID 17932287 .  
  15. ^ а б в Вонг, MH; де Патер, I .; Шоуолтер, MR; и другие. (2006). «Наземная ближняя инфракрасная спектроскопия кольца и спутников Юпитера». Икар . 185 (2): 403–415. Bibcode : 2006Icar..185..403W . DOI : 10.1016 / j.icarus.2006.07.007 .
  16. ^ a b McMuldroch, S .; Pilortz, SH; Дэниэлсон, Дж. Э .; и другие. (2000). "Галилео NIMS наблюдения системы колец Юпитера в ближнем инфракрасном диапазоне" (PDF) . Икар . 146 (1): 1–11. Bibcode : 2000Icar..146 .... 1M . DOI : 10.1006 / icar.2000.6343 .
  17. ^ а б Брукс, С.М. Эспозито, LW; Шоуолтер, MR; и другие. (2004). "Распределение размеров главного кольца Юпитера из изображений Галилео и спектроскопии". Икар . 170 (1): 35–57. Bibcode : 2004Icar..170 ... 35B . DOI : 10.1016 / j.icarus.2004.03.003 .
  18. ^ Б с д е е Burns, JA; Гамильтон, Д.П .; Шоуолтер, MR (2001). «Пыльные кольца и околопланетная пыль: наблюдения и простая физика» (PDF) . In Grun, E .; Густафсон, БАС; Дермотт, ST; Фехтиг Х. (ред.). Межпланетная пыль . Берлин: Springer. С. 641–725.
  19. ^ Андерсон, JD ; Джонсон, ТВ; Шуберт, G .; и другие. (2005). «Плотность Амальтеи меньше, чем у воды». Наука . 308 (5726): 1291–1293. Bibcode : 2005Sci ... 308.1291A . DOI : 10.1126 / science.1110422 . PMID 15919987 . 
  20. ^ a b c d e f g h i j Бернс, штат Джерси; Шоуолтер, MR; Гамильтон, Д.П .; и другие. (1999). "Формирование слабых колец Юпитера" (PDF) . Наука . 284 (5417): 1146–1150. Bibcode : 1999Sci ... 284.1146B . DOI : 10.1126 / science.284.5417.1146 . PMID 10325220 .  
  21. ^ Мейсон, Дж .; Кук, Дж. RC (31 марта 2011 г.). «Судебно-медицинская экспертиза связывает кольцевую рябь с ударами» . Пресс-релиз ЦИКЛОПС . Центральная операционная лаборатория Cassini Imaging . Проверено 4 апреля 2011 .
  22. ^ "Тонкая рябь в кольце Юпитера" . Подпись PIA 13893 . НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калтех / SETI. 2011-03-31 . Проверено 4 апреля 2011 .
  23. ^ а б в Шоуолтер, MR; Хедман, ММ; Бернс, Дж. А. (2011). «Удар кометы Шумейкера-Леви 9 вызывает рябь в кольцах Юпитера» (PDF) . Наука . 332 (6030): 711–3. Bibcode : 2011Sci ... 332..711S . DOI : 10.1126 / science.1202241 . PMID 21454755 .  
  24. ^ "Наклон колец Сатурна" . Подпись PIA 12820 . НАСА / Лаборатория реактивного движения / Институт космических исследований. 2011-03-31 . Проверено 4 апреля 2011 .
  25. ^ Хедман, ММ; Бернс, JA; Эванс, МВт; Тискарено, MS; Порко, CC (2011). «Удивительно гофрированное кольцо С ​​Сатурна». Наука . 332 (6030): 708–11. Bibcode : 2011Sci ... 332..708H . CiteSeerX 10.1.1.651.5611 . DOI : 10.1126 / science.1202238 . PMID 21454753 .  
  26. ^ а б в Гамильтон, Д.П. (1994). «Сравнение лоренцевского, планетарного гравитационного и спутникового гравитационного резонансов» (PDF) . Икар . 109 (2): 221–240. Bibcode : 1994Icar..109..221H . DOI : 10.1006 / icar.1994.1089 .
  27. ^ а б Бернс, JA; Schaffer, LE; Гринберг, RJ = author4 =; и другие. (1985). «Резонансы Лоренца и структура кольца Юпитера». Природа . 316 (6024): 115–119. Bibcode : 1985Natur.316..115B . DOI : 10.1038 / 316115a0 .
  28. ^ a b c d e f Шоуолтер, Марк Р .; де Патер, Имке; Вербанак, Гуили; и другие. (2008). «Свойства и динамика тонких колец Юпитера по изображениям Галилео, Вояджера, Хаббла и Кека» (PDF) . Икар . 195 (1): 361–377. Bibcode : 2008Icar..195..361S . DOI : 10.1016 / j.icarus.2007.12.012 .
  29. ^ a b Krüger, H .; Grün, E .; Гамильтон, Д.П. (18–25 июля 2004 г.). "Галилео Измерения пыли на месте в паутинных кольцах Юпитера". 35-я научная ассамблея КОСПАР . п. 1582. Bibcode : 2004cosp ... 35.1582K .
  30. ^ a b c d e f g h Крюгер, Харальд; Гамильтон, Дуглас П .; Moissl, Ричард; Груэн, Эберхард (2009). "Галилео Измерения пыли на месте в паутинных кольцах Юпитера". Икар . 2003 (1): 198–213. arXiv : 0803.2849 . Bibcode : 2009Icar..203..198K . DOI : 10.1016 / j.icarus.2009.03.040 .
  31. ^ Физелер, PD; и другие. (2004). "Наблюдения со звездного сканера Галилео в Амальтее". Икар . 169 (2): 390–401. Bibcode : 2004Icar..169..390F . DOI : 10.1016 / j.icarus.2004.01.012 .
  32. ^ a b Гамильтон, Дуглас П .; Крюгер, Гарольд (2008). «Вылепление тонких колец Юпитера его тенью» (PDF) . Природа . 453 (7191): 72–75. Bibcode : 2008Natur.453 ... 72H . DOI : 10,1038 / природа06886 . PMID 18451856 .  
  33. ^ IAUC 7555, январь 2001. «Вопросы и ответы: почему в вашей системе нет спутника Юпитера S / 2000 J11?» . Лаборатория реактивного движения Солнечной системы . Проверено 13 февраля 2011 .
  34. ^ Гарет В. Уильямс (2012-09-11). «MPEC 2012-R22: S / 2000 J 11» . Центр малых планет . Проверено 11 сентября 2012 .
  35. ^ Cheng, AF; Weaver, HA; Nguyen, L .; Гамильтон, Д.П .; Стерн, С.А.; Throop, HB (март 2010 г.). Новое кольцо или кольцевая дуга Юпитера? (PDF) . 41-я Конференция по изучению Луны и планет. Лунно-планетный институт. п. 2549. Bibcode : 2010LPI .... 41.2549C .
  36. ^ Филлиус, RW; Макилвейн, CE; Могро-Камперо, А. (1975). «Радиационные пояса Юпитера - второй взгляд». Наука . 188 (4187): 465–467. Bibcode : 1975Sci ... 188..465F . DOI : 10.1126 / science.188.4187.465 . PMID 17734363 . 
  37. ^ Браун, RH; Baines, KH; Беллуччи, G .; и другие. (2003). «Наблюдения с помощью визуального и инфракрасного картографического спектрометра (VIMS) во время пролета Кассини над Юпитером». Икар . 164 (2): 461–470. Bibcode : 2003Icar..164..461B . DOI : 10.1016 / S0019-1035 (03) 00134-9 .
  38. ^ "Юнона - Миссия НАСА Новые границы к Юпитеру" . Проверено 6 июня 2007 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Информационный бюллетень о кольцах Юпитера
  • Кольца Юпитера от NASA's Solar System Exploration
  • Страница проекта NASA Pioneer
  • Страница проекта НАСА Вояджер
  • Страница проекта NASA Galileo
  • Космос проекта НАСА Кассини
  • Страница проекта New Horizons
  • Узел планетарного кольца: система колец Юпитера
  • Номенклатура колец Юпитера со страницы планетарной номенклатуры Геологической службы США