Рея , вторая по величине луна Сатурна , может иметь разреженную кольцевую систему, состоящую из трех узких, относительно плотных полос внутри диска из частиц. Это было бы первым открытием колец вокруг луны . Потенциальное открытие было объявлено в журнале Science 6 марта 2008 года. [2]
В ноябре 2005 года орбитальный аппарат Кассини обнаружил, что магнитосфера Сатурна обеднена энергичными электронами вблизи Реи. [3] По словам команды исследователей, картина истощения лучше всего объясняется предположением, что электроны поглощаются твердым материалом в форме экваториального диска частиц диаметром от нескольких дециметров до примерно метра, содержащего несколько более плотных колец или дуг. Последующие целевые оптические поиски предполагаемой плоскости кольца с нескольких углов узкоугольной камерой Кассини не обнаружили никаких доказательств ожидаемого кольцевого материала, и в августе 2010 года было объявлено, что у Реи вряд ли есть кольца, [4] и что причина картины истощения, которая уникальна для Реи, неизвестна. [5] [6] Однако экваториальная цепочка голубоватых отметин на поверхности Реи предполагает прошлые воздействия сходящего с орбиты кольцевого материала и оставляет вопрос нерешенным. [7]
.jpg/1280px-Rhean_rings_(MIMI,_Jones).jpg)
В 1980 году «Вояджер -1» наблюдал обширное истощение энергетических электронов, захваченных магнитным полем Сатурна ниже Реи. Эти измерения, которые так и не были объяснены, были сделаны на большем расстоянии, чем данные «Кассини» .
26 ноября 2005 года Кассини совершил единственный целевой пролет Реи в рамках своей основной миссии. Он прошел в пределах 500 км от поверхности Реи, ниже магнитного поля Сатурна, и наблюдал образовавшийся плазменный след, как и в случае с другими лунами, такими как Диона и Тефия . В этих случаях наблюдалось резкое прекращение поступления энергичных электронов, когда Кассини входил в плазменные тени лун (области, где сами луны блокировали магнитосферную плазму от достижения Кассини). [2] [8] Однако в случае Реи электронная плазма начала немного падать на расстоянии в восемь раз большем этого и постепенно уменьшалась до ожидаемого резкого спада, когда Кассини вошел в плазменную тень Реи. Расширенное расстояние соответствует сфере Хилла Реи , расстоянию в 7,7 радиуса Реи, внутри которого орбиты определяются гравитацией Реи, а не Сатурна. Когда «Кассини» вышел из плазменной тени Реи, наблюдалась обратная картина: резкий всплеск энергичных электронов, а затем постепенное увеличение радиуса до сферы Хилла Реи.
Эти показания похожи на показания Энцелада , где вода, вытекающая из его южного полюса, поглощает электронную плазму. Однако в случае Реи картина поглощения симметрична. Кроме того, прибор магнитосферной визуализации (MIMI) заметил, что этот плавный градиент прерывался тремя резкими спадами потока плазмы на каждой стороне луны, картина, которая также была почти симметричной. [2] [8]
В августе 2007 года Cassini снова прошел через плазменную тень Реи, но дальше по течению. Его показания были похожи на показания Voyager 1. Два года спустя, в октябре 2009 года, было объявлено, что набор небольших ультрафиолетовых ярких пятен, распределенных по линии, которая простирается на три четверти окружности Реи, в пределах 2 градусов от экватора, может представлять собой еще одно доказательство кольца. Пятна предположительно представляют собой точки удара сходящего с орбиты материала кольца. [9]
Нет никаких изображений или прямых наблюдений материала, который, как считается, поглощает плазму, но вероятных кандидатов будет трудно обнаружить напрямую. Дальнейшие наблюдения во время целевого пролета Кассини 2 марта 2010 года [8] не обнаружили никаких доказательств наличия орбитального кольцевого материала. [4]
Траектория пролета «Кассини» затрудняет интерпретацию магнитных показаний.
Очевидными кандидатами на роль поглощающей плазму магнитосферной материи являются нейтральный газ и пыль, но количества, необходимые для объяснения наблюдаемого истощения, намного больше, чем позволяют измерения Кассини . Поэтому первооткрыватели во главе с Герайнтом Джонсом из команды Кассини MIMI утверждают, что истощение должно быть вызвано твердыми частицами, вращающимися вокруг Реи:
«Анализ электронных данных показывает, что это препятствие, скорее всего, имеет форму диска с малой оптической толщиной материала вблизи экваториальной плоскости Реи и что диск содержит твердые тела размером до ~1 м» [2] .
Простейшим объяснением симметричных пунктуаций в потоке плазмы являются «расширенные дуги или кольца материала», вращающиеся вокруг Реи в ее экваториальной плоскости. Эти симметричные провалы имеют некоторое сходство с методом, с помощью которого были открыты кольца Урана в 1977 году. [10] Небольшие отклонения от абсолютной симметрии могут быть вызваны «умеренным наклоном к локальному магнитному полю» или «обычными отклонениями потока плазмы», а не асимметрией самих колец, которые могут быть круглыми.
Не все ученые убеждены, что наблюдаемые сигнатуры вызваны кольцевой системой. На снимках не было видно колец, что накладывает очень низкий предел на частицы размером с пыль. Кроме того, кольцо валунов, как ожидается, будет генерировать пыль, которая, вероятно, будет видна на снимках. [11]
.jpg/1280px-PIA12854_Rhea's_Blue_Streaks_(Looking_South).jpg)
Моделирование показывает, что твердые тела могут стабильно вращаться вокруг Реи вблизи ее экваториальной плоскости в течение астрономических временных масштабов. Они могут быть нестабильны вокруг Дионы и Тефии , поскольку эти луны находятся гораздо ближе к Сатурну и, следовательно, имеют гораздо меньшие сферы Хилла , или вокруг Титана из-за сопротивления его плотной атмосферы. [2]
Было высказано несколько предположений о возможном происхождении колец. Удар мог выбросить материал на орбиту; это могло произойти совсем недавно, 70 миллионов лет назад. Небольшое тело могло быть разрушено, попав на орбиту вокруг Реи. В любом случае, обломки в конечном итоге опустились бы на круговые экваториальные орбиты. Однако, учитывая возможность долгосрочной орбитальной стабильности, возможно, что они выжили после формирования Реи. [2]
Для сохранения отдельных колец что-то должно их ограничивать. Предположения включают лунки или комки материала внутри диска, похожие на те, что наблюдаются в кольце Сатурна A. [ 2]