Реини прстени

Уметничка слика од прстените на Реја. Густината на честичките е малку претерана.

Можно е Сатурновата месечина Реја да има слаб прстенест систем кој се состои од три тесни, релативно густи појаси во рамките на диск од честички. Ова би било прво откривање на прстени околу месечина. Ова можно откритие било објавено во списанието Наука (Science) на 6 март 2008 година.

Во ноември 2005 година орбитерот Касини открил дека магнетосферата на Сатурн нема енергетски електрони во близина на Реја. Според тимот кој го открил ова, својствата на сатурновата магнетосфера најдобро се објаснува со претпоставката дека електроните се апсорбираат од цврст материјал во форма на екваторијален диск со честички, можеби со пречник од неколку дециметри до приближно еден метар и кој содржи неколку погусти прстени или лакови. Оптички насочените пребарувања за претпоставената прстенеста рамнина од неколку агли од камерата со тесен агол на Касини не успеале да пронајдат доказ за очекуваниот прстен, а во август 2010 година било објавено дека Реја најверојатно нема прстени, и дека причината за магнетосферско исцрпување, кој го има само кај Реја, е непозната. Но, екваторскиот ланец од сини траги на површината на Реја наведува дека порано имало судари со деорбитирачкиот материјал од прстенот и го остава прашањето нерешено.

Откривање

Споредба од читањето на МИМИ за Реја и Тетида, каде што се означени можните прстени. Магнетната интерференција е потурбулентна кај Реја онаа на Тетида, така што нејзината сенка не изгледа како засек.

Војаџер 1 во 1980 забележал широко исцрпување на енергетските електрони заробени во магнетното поле на Сатурн низводно од Реја. Овие мерења, за кои немало логично објаснување, биле направени од поголема оддалеченост од мерењата на Касини.

На 26 ноември 2005 година, Касини извршил прелет над Реја. Поминал на растојание од 500 км од површината на Реја, низ магнетното поле на Сатурн, и ја набљудувал плазмата како што правел и кај другите сатурнови месечини, Диона и Тетида. Кога Касини преминал во плазмената сенка кај овие Месечини (регионите каде што месечините ја блокираат магнетосферската плазма да стигне до Касини), имало нагло прекинување на енергетските електрони. Меѓутоа, кај Реја, електронската плазма почнала да се намалува на осум пати поголемо растојание и постепено опаѓала до местото каде требало да има остар пад кога Касини ќе влезе во плазматската сенка на Реја. Поголемото растојание се совпаѓа со Хиловата сфера на Реја, т.е. растојание за 7,7 пати поголемо од пречникот на Реја, во чија што внатрешност доминира гравитацијата на Реја, а не таа на Сатурн. Кога Касини излезегувал од плазмената сенка на Реја, се случило истото, но по обратен распоред: нагло појавување на енергетски електрони, а потоа нивно постепено зголемување до Реиниот пречник на Хиловата сфера.

Овие отчитувања биле слични на оние на Енкелад, каде што водата што излегува од јужниот пол ја апсорбира електронската плазма. Меѓутоа, во случајот со Реја, апсорпцијата е симетрична на двата краја. Исто така, Инструментот за магнетосферска слика (МИМИ) забележал дека постепеното зголемување на енергетски електрони било прекинато со три остри падови на протокот на плазмата на двете страни од Месечината, шема која исто така била речиси симетрична.

Во август 2007 г., Касини повторно поминал низ плазмената сенка на Реја, но овојпат отишол подлабоко. Резултатите од неговите вчитувања беа слични на оние на Војаџер 1. По две години, во октомври 2009 година, било објавено дека збирот од мали светло ултравиолетови точки кои оцртувале линија долга три четвртини од обемот на Реја, во рамките на 2 степени од екваторот, може да претставуваат дополнителен доказ за прстен. Се претпоставува дека дамките се местата каде се судрил материјалот од прстенот по неговата деорбитација.

Нема слики или директно здогледување на материјалот за кој се смета дека ја апсорбира плазмата, но ако го има би било тешко да се открие. Со дополнителните набљудувања за време на прелетот на Касини на 2 март 2010 година не биле пронајдени докази прстен кој кружи околу Реја.

Толкување

Осветлувањето на Реја одзади не понудило докази за постоење на прстени, небитно дали се преретки или не расфрлаат доволно светлина за да се откријат. Ваквиот поглед е прилагоден за откривање на прашкасти честички, така што е можно прстенот да е направен од поголеми остатоци. Полумесечината осветлена од Сонцето е на долната страна; Oсветлувањето од левата страна е пепеласта светлина.

Можни Реини прстени

Прстен	Орбитален полупречник (км)
Диск	< 5900
1	≈ 1615
2	≈ 1800
3	≈ 2020

Траекторијата на прелетување на Касини го отежнува толкувањето на магнетните вчитувања.

Апсорпцијата на магнетосферска плазма можеби е поради присуството на неутрален гас и прашина, но за да се објасни намалувањето на енергетските електрони потребни се многу поголеми количини од она што може да го измери Касини. Затоа, откривачите, предводени од Герејнт Џонс од Касини МИМИ тимот, тврдат дека намалувањето на енергетските електрони мора да е предизвикано од цврсти честички кои кружат околу Реја:

„Анализата на податоците од електроните покажува дека таа пречка е најверојатно во форма на диск со материјал со мала оптичка длабочина во близина на екваторската рамнина на Реја и дека дискот содржи цврсти тела со големина до ~ 1 m.

Наједноставното објаснување за симетричните прекини во протокот на плазмата се „продолжени лаци или прстени од некој материјал“ кои кружат околу Реја во нејзината екваторска рамнина. Овие симетрични падови се донекаде слични со методот преку кој се откриени Урановите прстени во 1977 година. Малите отстапки од апсолутната симетрија може да се должат на „благ наклон кон сопственото магнетно поле“ или пак може да има „вообичаени отстапки на протокот на плазма“ наместо прстените да бидат асиметрични, кои пак од друга страна може да бидат кружни.

Не сите научници се сложуваат дека записите направени од Касини се предизвикани од систем на прстени. Нема прстени кои се гледаат на сликите, што значи дека тоа може да бидат само прашкасти честички. Исто така, ако има прстен од камења, се очекува тој да создаде прашина што веројатно би била видена на сликите.

Физика

Свеж син мраз на екваторот на Реја за кој се смета дека потекнува од деорбитираниот материјал од прстенот.

Симулациите наведуваат дека цврсти тела можат стабилно да кружат околу Реја во близина на нејзината екваторска рамнина. Тие не би биле стабилни околу Диона и Тетида бидејќи тие месечини се многу поблиску до Сатурн и затоа имаат многу помали Хилови сфери, ниту околу Титан поради гравитацијата од неговата густа атмосфера.

Понудени се неколку предлози за можното потекло на прстените. Некој судар би можел да исфрли материјал во орбитата; ова би можело да се случи најмалку пред 70 милиони години. Мало тело би можело да биде разорено кога се нашло во орбитата на Реја. Како и да е, остатоците на крајот би се населиле во кружни екваторски орбити. Со оглед на можноста за долгорочна стабилност на орбиталата, можно е да се создале при создавањето на самата Реја.

За да постојат прстени, нешто мора да ги ограничува во таков облик. Тоа може да бидат месечинки или купчиња од материјал во дискот, слични на оние забележани во прстенот А на Сатурн.

Поврзано

• Подмесечина

Надворешни врски

• Подкаст на НАСА Архивирано на 10 март 2008 г.