Владимир Сурдин - Солнечная система (Астрономия и астрофизика)

В кольцах действительно наблюдаются электрические явления, вероятно, связанные с механизмами разделения электронов и ионов, либо с электризацией соприкасающихся частиц. Теория предсказывает, что заряды, которые могут накопиться в кольцах благодаря различным механизмам, например трибоэлектризации, очень значительны. И действительно, оба «Вояджера» отметили мощные электромагнитные импульсы, источники которых, как предполагалось, находились в кольцах, а импульсы появлялись во время электрических разрядов, имевших мощность в 10 4—10 5раз больше, чем у земных молний.

Но истина оказалась сложнее всех гипотез. Предположения о сверхмолниях в кольцах были основаны на следующих соображениях. Во-первых, Сатурн обладает сравнительно плотной ионосферой, которая, согласно теории, не должна пропускать сигналы от планеты в диапазоне частот приемников «Вояджера». Во-вторых, периодичность, с которой повторялись короткие всплески в диапазоне 20 кГц—40 МГц, составляла 10ч. 10мин. На Сатурне нет, на первый взгляд, объектов с таким периодом вращения — он на полчаса короче периода магнитосферы. Наконец, было просто непонятно, к чему на Сатурне можно отнести огромную мощность этих коротких импульсов, достигавшую 10 4МВт. при длительности от 15 до 400 мс.

И все-таки источник оказался на Сатурне. Он связан с быстрым струйным течением в экваториальной зоне, направленным к востоку. Его скорость достигает 500 м/с. В своем движении оно обгоняет вращение планеты, поэтому период повторения положения облачной структуры укорачивается и составляет 10ч. 10мин. Предполагается, что в этой зоне и образуются сверхмолнии, излучение которых в радиодиапазоне принималось на аппаратах. Излучающая зона вытянута вдоль экватора на 60° (около 25000 км.). Кстати, интервал, в течение которого она полностью находится на невидимой стороне планеты, длится 3ч., а для подозревавшейся части колец — только 2ч. Это тоже довод в пользу планеты, а не колец, так как перерывы в приеме импульсов на «Вояджерах» составляли по 3ч. (через каждые 7ч. приема). Кстати, похожие электромагнитные импульсы принимались при сближении с Юпитером и, кажется, они как-то связаны с Большим Красным Пятном.

С прозрачностью ионосферы Сатурна для радиоволн положение не совсем ясное, но установлено, например, что в тени колец и на ночной стороне планеты прозрачность быстро увеличивается, и появляются более низкие частоты.

Выше говорилось о «службе времени» на Сатурне. Оказалось, что электромагнитная активность присуща вообще всему меридиану, который проходит через таинственный радиоисточник. Но и это еще не все. Выход этого меридиана из-за утреннего терминатора определяет… появление Споков на кольцах. Как и чем связаны «электрический» меридиан (точнее, сектор вблизи меридиана) и споки, остается загадкой. Но их появление (меридиан на терминаторе — споки на кольце) коррелировано в высокой степени. А прохождение этим меридианом полудня соответствует мощным всплескам низкочастотного радиоизлучения.

Большая полуось орбиты 19,218 а.е.=2875 млн. км. Сидерический период обращения («год») 84,02 лет.=30 689 сут. Синодический период (средний) 1,01 лет.=370 сут. Сидерический период вращения («звездные сутки») 0,718 сут.=17ч. 14мин. Наклонение орбиты к эклиптике 0,8°. Эксцентриситет орбиты 0,046. Средняя орбитальная скорость 6,8 км/с. Наклон экватора к орбите 97,8°. Масса 8,68×10 25кг. =14,5 М ⊕. Средняя плотность 1,29 г/см 3. Экваториальный радиус R e(ур. 1 бар) 25559 км.=4,01. Полярный радиус R p(ур. 1 бар) 24973 км.=3,92. Сжатие, (R e—R p)/R e 1/43,7. Ускорение силы притяжения на экваторе 8,87 м/с 2(ур. 1 бар). Ускорение свободного падения на экваторе 8,69 м/с 2(ур. 1 бар). Скорость ускользания (2-я космическая) 21,3 км/с. Безразмерный момент инерции (в единицах MR 2) 0,225. Сферическое альбедо (по Бонду) 0,30. Геометрическое альбедо (визуальное) 0,51. Визуальная звездная величина 5,7—5,9 m. Поток солнечного излучения 3,71 Вт/м 2. Полное поглощаемое излучение 8×10 8МВт. Эффективная температура 58 К. Состав атмосферы (в долях объема) Н 2(83%), Не(15%). Магнитный момент диполя 0,228 Гс R e 3 . Наклон оси дипольного компонента к оси вращения 58,6°. Количество спутников 27.

Уран и Нептун — близнецы, далекие планеты-гиганты, находятся на периферии Солнечной системы. Обе планеты очень трудны для наблюдений: из-за удаленности угловые диаметры их дисков не превышают 4". Различить какие-либо подробности на таком маленьком диске с Земли почти невозможно. «Вояджер-2» сблизился с Ураном 24 января 1986 г. и провел запланированную программу исследований планеты, ее спутников и колец.

Читать дальше