Кільця Сатурна – захоплююче видовище, яке можна спостерігати навіть у посередній телескоп. Кільця Сатурна складаються з незліченних частинок силікатного пилу та водяного льоду, які утворюють тонкі пластини. Впродовж десятиліть спостережень вченим було відомо, що гравітація численних (їх відомо понад 60) супутників планети деформує кільця та залишає в них відбитки їх руху. Тепер вчені достеменно визначили ще одного «скульптора» кілець – коливання самої планети, які дають змогу краще дізнатися про її внутрішню структуру.
Відкриття вдалося зробити за рахунок близького спостереження кілець планети. Три основні кільця Сатурна, названі A,B та C, містять жолобки, що нагадують жолобки на вініловій платівці та виникають під дією хвиль у кільцях, які, своєю чергою, викликані супутниками, що пролітають повз. Найпомітніші ці жолобки у зовнішнього кільця А, яке знаходиться найближче до орбіт супутників планети.
У 1991 році астроном Пол Розен зі Стенфордського університету, аналізуючи дані «Вояджера», виявив гравітаційні хвилі у внутрішньому кільці С, що знаходиться найближче до планети. Хоча деякі з цих хвиль можна пояснити рухом супутників, їх загальна природа залишалась незрозумілою. У 2004 році, коли космічний апарат «Кассіні» наблизився до Сатурна, інші астрономи Метью Хедман та Філіп Ніколсон з Університету Корнелла за його допомогою почали спостерігати за зірками крізь кільце С. Вимірюючи світло від зір, яке поглинали різні частини кільця, астрономи детально описали його гравітаційні хвилі. «Ми дійшли до висновку, що Сатурн впливає на кільця не меншою мірою, ніж його супутники», - сказав Хедман.
Через кілька років опрацювання даних в останньому випуску журналу Nature Хедман та Ніколсон довели, що хвилеподібні збурення в кільцях Сатурна виникають під дією обертання його газоподібної поверхні, що змінює гравітаційне поле планети.
«Це надзвичайно важливе відкриття, адже кільця постають чимось на кшталт сейсмографа, що точно фіксує усі процеси всередині планети», - прокоментував відкриття Марк Морлі, астроном з Дослідницького центру Еймса під егідою НАСА.
Не виключено, що відкриття Хедмана та Ніколсона змусить до перегляду деяких дотеперішніх уявлень про Сатурн. Вченим відомо, що планета – «газовий гігант» складається в основному з водню та гелію, що оточують ядро з льоду, каменю та заліза. Науковці сподіваються, що за гравітаційними хвилями у кільцях точно вдасться визначити масу ядра планети, за деякими припущеннями, становить від 10 до 20 мас Землі.
Моделювання внутрішньої структури Сатурна є важливим і в ширшому контексті. Як пояснює Метью Хедман, «Більшість планет, що відомі за межами Сонячної системи, є газовими гігантами. Юпітер і Сатурн є газовими гігантами, які ми можемо спостерігати зблизька. Якщо ми краще знатимемо про їхню будову, то більше дізнаємося і про природу екзопланет».
17.05.2013