Prometheus optræder på Saturns F-ring. Klik for at forstørre
Et af de mest fantastiske billeder sendt tilbage af Cassini-rumfartøjet viser en af Saturns hyrde-måner, Prometheus, der trækker en strøm af partikler væk fra F-ringen. Forskere fra Queen Mary, University of London har udviklet en model, der forklarer kræfterne, der arbejder i dette dramatiske interaktion. Det blev oprindeligt antaget, at Prometheus stjæler ringpartikler, men det ser ud til, at det bare låner dem, når det kommer forbi, og de driver tilbage i ringsystemet, efter at månen fejede forbi.
Billeder fra Saturns F-ringregion opnået af Cassini Imaging Science Subsystem (ISS) -kameraer har afsløret struktur, der aldrig er set før i en planetarring.
Ringerne omkring alle de gigantiske planeter i vores solsystem menes at være stabiliseret af små 'hyrde-måner', der går i kredsløb i eller i nærheden af ringene og stabiliserer dem ved tyngdepåvirkninger.
Den smalle F-ring af Saturn? som ligger lige uden for de spektakulære hovedringe - plejes af to små hyrder. Prometheus (100 km i diameter) kredser lige inden for F-ringen, mens Pandora (85 km i diameter) bevæger sig rundt Saturn lige uden for F-ringen.
Periodiske strukturer såsom azimutale huller? 'Kanaler' med lav optisk dybde - og 'streamere' er blevet opdaget. Disse funktioner kan ses i Movie1. Oprindelsen af disse funktioner er blevet undersøgt af et team på Queen Mary, University of London (QMUL) ved hjælp af numeriske integrationer.
Tirsdag den 4. april forklarer Carlos Chavez fra QMUL til RAS National Astronomy Meeting i Leicester resultaterne af deres computermodeller, der forklarer det nære og komplekse forhold mellem Prometheus og den sammenfiltrede F-ring.
”Modellerne er i god overensstemmelse med strukturer, der er observeret i Cassini-billederne,” sagde Chavez.
”Vi har fundet ud af, at hullerne ikke skyldes en mangel på partikler, men af en tvungen ændring i orbitale elementer ved et tæt møde med Prometheus,” forklarede han. "Månens tyngdekraft trækker midlertidigt nogle af partiklerne væk fra hovedstrømmen, når den passerer."
”Det er som en skare mennesker, der går i et antal linjer i samme retning ned ad gaden. Pludselig kommer en anden fra den anden side af gaden og kolliderer med et par af dem. Derefter beder han dem om at komme med ham og gå væk. Kun mennesker i de nærmeste linjer følger ham, hvilket skaber huller i mængden. De vender imidlertid tilbage til hovedgruppen kort efter. ”
Den mest dramatiske sag vil ske i slutningen af 2009, hvor F-ringen og Prometheus er modsat tilpasset. Én gang per bane i løbet af denne anti-justering vil Prometheus være ved apoapsis (dets længste punkt fra Saturn), og de nærliggende ringpartikler vil være ved periapsis (tættest punkt til Saturn). På det tidspunkt er Prometheus og ringpartiklerne tættest på hinanden.
QMUL-teamet undersøgte, hvordan disse begivenheder vil påvirke kollisioner mellem ringpartiklerne og Prometheus. De fandt et lavt antal kollisioner - kun 0,6% af partiklerne kolliderede pr. Bane. Dette var uventet, da det oprindeligt blev antaget, at Prometheus er en 'tyvende måne', der stjæler partikler fra F-ringen. Hvad der faktisk sker, er, at partiklerne kun trækkes væk midlertidigt og derefter kører tilbage i ringen.
Ring-måne-interaktioner har også sandsynligvis en effekt på overfladen af Prometheus. Som vores måne og de fleste andre planetariske satellitter har Prometheus en synkron rotation, der altid viser det samme ansigt til Saturn.
Holdet hos QMUL undersøgte placeringen på Prometheus 'overflade, hvor partiklerne ville forventes at kollidere. De fandt ud af, at kollisionerne overraskende forekom på den bageste flade af Prometheus og fortrinsvis i ækvatorregionen i den synkron co-roterende referenceramme.
Dette scenarie har vigtige konsekvenser for overfladefunktionerne i Prometheus, og teamet forventer at finde forskelle i albedo (reflektivitet) mellem bageste og førende ansigter.
”Det ville være som en mand, der kolliderer med andre mennesker, mens han konstant står i en bestemt retning og rammer dem med kun den ene side af hans krop,” sagde Chavez.
Andre medlemmer af QMUL-teamet, der undersøger forbindelserne mellem Prometheus og F-ringen, er: Prof. Carl D. Murray, Dr. Kevin Beurle, Dr. Nicholas J. Cooper, og Dr. Michael W. Evans.
Original Soure: RAS Nyhedsmeddelelse
