Prometheus spiller på Saturns F-ring. Klikk for å forstørre
Et av de mest fantastiske bildene som ble sendt tilbake av Cassini-romfartøyet, viser en av Saturns gjetermånere, Prometheus, som drar en strøm av partikler bort fra F-ringen. Forskere fra Queen Mary, University of London, har utviklet en modell som forklarer kreftene som er i arbeid i dette dramatiske samspillet. Det ble opprinnelig antatt at Prometheus stjeler ringpartikler, men det ser ut til at det bare låner dem når det kommer forbi, og de driver tilbake i ringsystemet etter at månen sveip seg forbi.
Bilder fra Saturns F-ringregion oppnådd av Cassini Imaging Science Subsystem (ISS) -kameraer har avslørt struktur som aldri er sett før i en planetarisk ring.
Ringene rundt alle de gigantiske planetene i vårt solsystem er antatt å være stabilisert av små ‘hyrde måner’ som går i bane i eller i nærheten av ringene og stabiliserer dem ved gravitasjonspåvirkning.
Den smale F-ringen til Saturn? som ligger rett utenfor de spektakulære hovedringene - blir pleid av to små gjetere. Prometheus (100 km i diameter) går i bane rett innenfor F-ringen, mens Pandora (85 km i diameter) beveger seg rundt Saturn rett utenfor F-ringen.
Periodiske strukturer som azimutale gap? ‘Kanaler’ med lav optisk dybde - og ‘streamere’ er blitt oppdaget. Disse funksjonene kan sees i Movie1. Opprinnelsen til disse funksjonene er blitt undersøkt av et team ved Queen Mary, University of London (QMUL) ved bruk av numeriske integrasjoner.
Tirsdag 4. april vil Carlos Chavez fra QMUL forklare RAS National Astronomy Meeting i Leicester resultatene fra datamaskinmodellene deres, som forklarer det nære og komplekse forholdet mellom Prometheus og den sammenfiltrede F-ringen.
"Modellene er utmerket samsvar med strukturer som er observert i Cassini-bildene," sa Chavez.
"Vi har funnet ut at hullene ikke skyldes mangel på partikler, men på en tvungen endring i orbitale elementer ved et nært møte med Prometheus," forklarte han. "Månens tyngdekraft trekker noen av partiklene midlertidig bort fra hovedstrømmen når den går forbi."
“Det er som en mengde mennesker som går i flere linjer i samme retning nedover en gate. Plutselig kommer noen andre fra den andre siden av gaten og kolliderer med noen få av dem. Så ber han dem om å komme med seg og gå bort. Bare mennesker i de nærmeste linjene følger ham, noe som gir hull i mengden. De kommer imidlertid tilbake til hovedgruppen like etterpå. ”
Den mest dramatiske saken vil skje i slutten av 2009, da F-ringen og Prometheus er på linje med hverandre. En gang per bane i løpet av denne anti-justeringen vil Prometheus være ved apoapsis (det lengste punktet fra Saturn) og de nærliggende ringpartiklene vil være ved periapsis (nærmeste punkt til Saturn). På den tiden er Prometheus og ringpartiklene på sitt nærmeste.
QMUL-teamet undersøkte hvordan disse hendelsene vil påvirke kollisjoner mellom ringpartiklene og Prometheus. De fant et lavt antall kollisjoner - bare 0,6% av partiklene kolliderte per bane. Dette var uventet, siden det opprinnelig ble antatt at Prometheus er en ‘tyvende måne’, og stjeler partikler fra F-ringen. Det som faktisk skjer er at partiklene bare dras bort midlertidig og deretter driver tilbake i ringen.
Interaksjoner med ringmåne vil også sannsynligvis ha en innvirkning på Prometheus overflate. Som vår måne og de fleste andre planetarsatellitter, har Prometheus en synkron rotasjon, som alltid viser det samme ansiktet til Saturn.
Teamet på QMUL undersøkte stedet på Prometheus 'overflate hvor partiklene ville forventes å kollidere. De fant at i den synkrone samroterende referanserammen skjedde kollisjonene overraskende på den bakre flaten til Prometheus, og fortrinnsvis i ekvatorialområdet.
Dette scenariet har viktige implikasjoner for overflatefunksjonene til Prometheus, og teamet regner med å finne forskjeller i albedo (refleksjonsevne) mellom de bakre og ledende ansiktene.
"Det ville være som en mann som kolliderer med andre mennesker mens han kontinuerlig vender i en bestemt retning og treffer dem med bare den ene siden av kroppen hans," sa Chavez.
Andre medlemmer av QMUL-teamet som undersøker koblingen mellom Prometheus og F-ringen er: Prof. Carl D. Murray, Dr. Kevin Beurle, Dr. Nicholas J. Cooper, og Dr. Michael W. Evans.
Original Soure: RAS News Release
