новости космоса
2802 19
16 августа 2021 22:34:30

Сатурн создает волны в собственных кольцах

Так же, как землетрясения заставляют нашу планету колыхаться, осцилляции, происходящие глубоко в недрах Сатурна, приводят к небольшим «качаниям» газового гиганта. Эти движения, в свою очередь, вызывают появление волн в кольцах Сатурна.

В новом исследовании два астронома из Калтеха проанализировали волны в этих кольцах и выявили на основе проведенного анализа новую информацию о ядре Сатурна. Для своего исследования авторы использовали архивные данные, собранные при помощи космического аппарата НАСА Cassini («Кассини») – зонда, который обращался вокруг газового гиганта на протяжении 13 лет, прежде чем был преднамеренно направлен для погружения в атмосферу планеты, где в 2017 г. состоялась его дезинтеграция.

Эти находки показывают, что ядро планеты может представлять собой отнюдь не плотный каменный шар, как предполагалось в ряде ранних гипотез, а, скорее, диффузный «суп» изо льда, камня и металлических флюидов – то, что ученые привыкли называть «рыхлым» ядром. Этот анализ также показывает, что размер ядра достигает 60 процентов от диаметра планеты, что существенно больше, по сравнению с прежними оценками.

«Мы использовали кольца Сатурна как гигантский сейсмограф, чтобы измерить с его помощью осцилляции внутри планеты, - сказал один из авторов работы Джим Фуллер (Jim Fuller), ассистент-профессор Калифорнийского технологического института, США. – Мы впервые смогли провести сейсмическое исследование структуры газового гиганта – и результаты оказались весьма неожиданными».

Главным автором работы является Кристофер Манкович (Christopher Mankovich), планетолог из группы Фуллера.

Согласно этим находкам, для осцилляции гравитационного поля Сатурна на той частоте, которая требуется для создания волн наблюдаемой длины в системе его колец, недра планеты должны оставаться стабильными, а это возможно лишь в том случае, если доля льда и камня постепенно возрастает при движении к центру планеты, пояснил Фуллер. Это положение как раз отражает суть гипотезы «рыхлого» ядра.

Полученные группой результаты также показывают, что масса ядра Сатурна составляет около 55 масс Земли, при этом 17 масс Земли приходится на лед и камень, в то время как остальную массу составляет водородно-гелиевый флюид.

Гипотеза «рыхлого ядра» противоречит некоторым современным моделям формирования газовых планет, согласно которым формирование планеты начинается с каменного ядра, которое затем притягивает к себе газовую оболочку.

Работа опубликована в журнале Nature Astronomy.


(Добавил: Hot Temp)

комментарии
1
Teddy92 · 17-08-2021

Замечательный результат блестящего проекта НАСА. Относится к прошлому веку, когда ещё не додумались отдать космос барыгам. Славное было время. Теперь трескотня с КПД на уровне паравозного свистка. Джеймс Уэбб (или как там?) почти единственное исключение, впрочем, пока не летает. Паркер ещё солнечный. Э-хе-хе.

2
viktorchibis92 · 17-08-2021

А куда пропал слой металлического водорода?

Без него пропадает магнитное поле Сатурна (по официальной теории).
Правда магнитное поле можно вернуть, добавив в центр ядра зародыш планеты из нейтронного вещества (надо подсказать ребятам).

3
3756 · 17-08-2021

Не могёт такого быть! Под действием гравитации, огромного давления и приливных колебании - неизбежно, за миллиарды лет пройдёт разделение. Лёд будет течь. Камень будете нем тонуть. Вот.

4
Astroban47 · 17-08-2021


///Сатурн создает волны в собственных кольцах///
.
Эти волны создавались не только Сатурном, они есть следствие взаимоотношения внутренней чд Сатурна и контурных сил от Лун газовика, што и способствует удерживанию постоянного размера планеты. Если из "живых" Лун хоть одна исчезнет или прибавится ещё одна, тогда размер чд и соответственно размер газовика изменится мгновенно.
.
///...может представлять собой отнюдь не плотный каменный шар///
///...размер ядра достигает 60 процентов от диаметра планеты///
///... ученые привыкли называть «рыхлым» ядром///
.
Надо быстрее избавится от вредных привычек, лучше сразу перейти на абс.пустое ядро с объемом до 90-95% от всего объема планеты.
.
К стати, если хорошо поискать, в нашей системе, тоже создаются волны по прохождению пульсации солнца (160 минут) по контурам планет. /ятд/


.

5
Teddy92 · 17-08-2021

Никуда металлический водород не делся. Написано же металлические флюиды. Эта работа не про магнитное поле, а про влияние общей структуры Сатурна на колебания колец и обратно. Видимо, из этих колебаний не удаётся вытащить информацию о центральных областях.

6
Teddy92 · 17-08-2021

Кстати, исследование Юноны у Юпитера тоже показали, что ядро рыхлое, а не каменный шар.

7
Гришин_С_Г158 · 17-08-2021

А вдруг все планеты-гиганты такие?...
Косвенное подтверждение того, что современные представления
о тяготении не вполне корректны. Что одной гравитации мало
для его описания. На это намекает также и "недостаточное" тяготение
астероидов, выявившееся при попытках посадки на них, и ЩЗС-ы...

8
JamesWebb92 · 17-08-2021

Если я не ошибаюсь, а я вроде бы не ошибаюсь, потому что мне не кажется это новостью, то 100 лет назад (100 лет - образно) уже говорили, что в кольцах Сатурна образуются возмущения от воздействия самой планеты. Может быть это было предположением и вот теперь оно наконец подтверждено, но можно было бы покопаться в истории, прежде чем повторять слова Фуллера, что он самый-самый первый.

9
Teddy92 · 17-08-2021

Раньше говорили о возмущениях в кольцах от планеты, но очень грубо. Там пытались объяснить "спицы" в диске огромного размера до того, что спицами их можно было назвать с большой натяжкой. Здесь же процесс детализирован до того, что можно судить о структуре внутренностей планеты.

10
viktorchibis92 · 18-08-2021

«Кто о чём, а вшивый о бане» (поговорка):
Teddy (ком.5), любое исследование должно учитывать все аспекты исследуемого объекта. Если новое исследование уточняет один аспект (какие-то внутренние резонансы осцилляций, делая при этом вывод о внутренней структуре планеты, меняя три зоны на две – «Полученные группой результаты также показывают, что масса ядра Сатурна составляет около 55 масс Земли, при этом 17 масс Земли приходится на лед и камень, в то время как остальную массу составляет водородно-гелиевый флюид.»), но при этом забывает и даже не упоминает про другой аспект (образование магнитного поля), то это однобокое исследование. То, что они упомянули «metallic fluid», не о чем не говорит. Если это обыкновенные металлы, то им для ионизации нужна температура, которой нет. Если это металлический водород, то какова его доля в модели (?), и вообще – будет ли он работать на образование облака свободных электронов в смеси со льдом и камнями (?). Моё резюме – рыхлая модель.

11
Teddy92 · 18-08-2021

Плюнь тому в глаза, кто скажет, что можно обнять необъятное!

12
viktorchibis92 · 19-08-2021

«Плюнь тому в глаза, кто скажет, что можно обнять необъятное!»
Нет такой поговорки! А значит – это не мудрость.
В общем, для холодных планет соперничают две модели – металлический водород (сжатые протоны с облаком свободных электронов и динамо), и нейтронное вещество (кусок регулярно собранных нейтронов с мощным суммарным магнитным полем).
При этом модель МВ не убедительно объясняет рассогласование и смещение осей вращения и МП. У куска НВ это объясняется лучше.
Скорее всего дело за экспериментальной проверкой. Опыты по созданию МВ есть, но пока без динамо и МП. Посмотрим, что дадут генераторы нейтронной плазмы (например, ПИК). А проще всего, «откопать» кусок НВ в месте падения астероида с магнитной аномалией.

13
3756 · 19-08-2021

К 12. victorstraus Так не бывает. Металлический водород, вырожденный газ, нейтронное вещество, кварк-глюонная плазма - это все существует при сверхвысоких давлениях. При обычных условиях все это превратится в простое вещество. Свободный нейтрон распадается за 15 минут.

14
Teddy92 · 19-08-2021

Я понимаю еще нейтроны в недрах звезд. Там условия экстремальные и нейтроны не совсем свободные. Но в куске метеорита откуда возьмутся?

15
Teddy92 · 19-08-2021

И да это те самые нейтроны, которые образуют приснопамятные "осколки" :)

16
Teddy92 · 19-08-2021

Это не поговорка. Это Козьма Прутков. Впрочем, на это студенты МИФИ, кажется ответили:
Ничто не обнимет необъятное, кроме всеобъемлющего!

17
viktorchibis92 · 19-08-2021

37 (ком.13) – «Свободный нейтрон распадается за 15 минут».
Так это свободный нейтрон. А вот в ядрах нейтроны не свободные, а зажаты между соседними нуклонами. Это их стабилизирует, и они просто так не распадаются, а только в силу флуктуаций (воздействий) внешних, или внутриядерных.
При взрыве сверхновой все протоны становятся нейтронами (процесс сейчас разбирать не будем, условно скажем – захват электронов). В центре звезды образуется сжатая нейтронная плазма, при остывании которой устанавливаются сильные связи между нейтронами, и образуется нейтронное вещество, регулярной структуры, с суммарным магнитным полем, и ядерной плотности (одно большое ядро из одних нейтронов, в котором все нейтроны поджаты со всех сторон и стабильны).
Выделившаяся при нейтронизации протонов энергия разбрасывает остатки внешнего слоя вещества звезды (не участвующего в нейтронизации) в окружающее пространство. При этом частично захватывается и внешний слой нейтронной плазмы. Ошметки этой нейтронной плазмы остывая так же образовывают куски нейтронного вещества среди остатков сверхновой. Эти куски НВ впоследствии и выступают зародышами при образовании новых звезд, планет, и астероидов. Размер зародышей произвольный – от нуля, до некого разумного максимума. Физически – это кусок твердого вещества ядерной плотности, обладающий мощным магнитным полем. Разрушить его можно только при коллапсе в ЧД (начинают лопаться бублики симплов).
Варианты существования кусков НВ в астрономических объектах тоже варьируется. От обрастания атомами и пылью в твердый объект (при образовании астероидов), до «плавания» в жидкой, газообразной, или плазменной среде планет и звезд. Здесь возможны разные вариации, но первичное МП куска НВ должно проявлять себя в любом случае..

18
Teddy92 · 19-08-2021

Упакованы нейтроны только в центре нейтронной звезды. На окраинах нейтронная плазма разбавлена протонами и электронами. И уж при разбрасывании осколков :) или ошметков нейтроны уже не находятся в связанном состоянии - параметры не те.

19
viktorchibis92 · 21-08-2021

«На окраинах нейтронная плазма разбавлена протонами и электронами».
Немного не так. Выброшенное вещество частично оседает на поверхности НЗ, образуя кору (~10%). А внутри НЗ находится чистое нейтронное вещество, которое остывает и кристаллизуется очень быстро, благодаря нейтринному охлаждению. Никаких примесей там нет, иначе плотность НЗ не достигала бы 10^16 – 10^17 г/см^3. Это может дать только регулярная упаковка нейтронов. При выбрасывании куска нейтронной плазмы в пространство в ней происходит абсолютно такая же трансформация.

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2024. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!