Hauptring

Der Hauptring ist der zweite der Ringe von Jupiter in der Reihenfolge der Entfernung vom Planeten und dem hellsten. Welche umfasst etwa 6.500 km, stoppt seiner Außenkante abrupt in einem Abstand von etwa 129.000 km vom Zentrum des Planeten, zu Beginn des Rings Gossamer internen; seinen inneren Rand verblasst allmählich, statt in den Ring allein.

Der Hauptring schließt in den Umlaufbahnen der beiden natürlichen Satelliten von Jupiter, Adrastea und Metis, der wahrscheinlich die Hauptquelle des Materials, komponiert.

Der Ring wurde von der US-Raumsonde Voyager 1 während der Vorbeiflug an Jupiter März 1979 identifiziert; Es wurde die vorläufige Bezeichnung 1979 J2R gegeben.

Aussehen und Struktur

Der Hauptring ist der hellste Teil des Systems der Ringe des Jupiter. Seine äußere Grenze wird bei einem Radius von etwa 129 000 km entfernt und deckt sich mit der Satellitenbahn kleineren Innenraum, Adrastea. Seiner Innenkante wird durch keine Satelliten einschließen und bei etwa 122.500 km vom Mittelpunkt des Planeten befinden. Aus diesem Grund weist der Ring eine radiale Ausdehnung, die etwa 6500 km entfernt ist.

Das Aussehen des Ringes richtet sich nach der Position des Betrachters relativ zu der Lichtquelle, als auch die Reflexionseigenschaften des Materials, das den Ring selbst bildet. In Licht diffundiert direkten beginnt die Brillanz der Ring schnell auf 128 600 km zu verringern, unmittelbar bevor der Umlaufbahn des Adrastea und für eine Helligkeit vergleichbar mit der von dem Medium auf 129 300 km, gerade jenseits der Umlaufbahn des Satelliten; warum Adrastea bei 129 000 km, deutlich dazu dient, "Hirtenmond", eindeutig die äußere Begrenzung des Rings, Ort, um 129 100 km zu definieren. Die Helligkeit des Rings statt erhöht, wie Sie in Richtung des Planeten gehen und ist Höhepunkt in der Nähe der Mitte des Rings, mit einem Radius von 126 000 km, obwohl es eine ausgeprägte Lücke in der Umlaufbahn der Metis, um 128 000 km. Die innere Grenze des Ringes, im Gegenteil, scheint langsam verblassen in einem Raum zwischen 124 000 und 120 000 km besteht, bis mit dem Halo-Ring zusammenzuführen. Bei direkter Sonneneinstrahlung sind jedoch alle Ringe des Jupiter besonders brillant.

In Lichtrückstreurings zeigt eine komplexe Geometrie: erscheint in der Tat aus zwei verschiedenen Teilen, mit einem kleinen Bereich durchsetzt, gerade jenseits der Bahn des Metis, in dem die Helligkeit des Rings rasch ab, die den Namen der Aufteilung erfolgt befindet Metis; innerhalb der Umlaufbahn des Metis die Helligkeit der Ring erhöht mit einer Rate, die niedriger als die in direktem Licht. Die äußeren, dünn, die sich von 128 000 bis 129 000 km und umfasst drei kleine Sub-Ringe mit Lücken durchsetzt: ein kleiner Ring ist mehr drin gelegen als die zentrale Lücke, etwas außerhalb der Umlaufbahn Metis; eine zweite kleine Ring vorhanden ist kurz vor der Umlaufbahn des Adrastea, gefolgt von einer weiteren Lücke unbekannter Herkunft bei etwa 128.500 km; eine dritte kleine Ring ist nur außerhalb der Grenze des Rings, durch den Spalt begrenzt markiert die Umlaufbahn des Adrastea. Der innere Teil, der sich zwischen 122 500 und 128 000 km und ist frei von jeglicher Unterkonstruktion ist schwächer in direktem Licht und in lichtgestreuten sichtbar. Diese Feinstruktur wurde dank der von der Galileo-Sonde gesammelten Daten entdeckt und wurde auch von den von der New Horizons Raumschiff im Februar und März 2007. Allerdings erhaltenen Bilder gezeigt, die Beobachtungen mit dem Hubble-Weltraumteleskop, die Keck-Teleskope und der Cassini-Sonde gemacht sie waren in der Lage, es zu identifizieren, wahrscheinlich aufgrund einer räumlichen Auflösung zu niedrig ist.

In rückgestreute Licht gesehen die Haupt Ring erscheint als dünne "gestochen", mit einer vertikalen Dicke von weniger als 30 km, aber tendenziell erhöhen, wie Sie Ihre Reise zum Jupiter, wo es mit dem Ring geht weiter Heiligenschein. Bei direkter Sonneneinstrahlung jedoch scheint es sehr viel häufiger. Eines der wichtigsten Ergebnisse der Sonde Galileo war eine leichte Erweiterung des Hauptrings, dicke ca. 600 km, durch eine schwache Wolke des umgebenden Materials ihrem innersten Teilen gebildet. Die Verlängerung Verdickung am inneren Rand des Rings, an der Übergangsstelle mit dem Halo-Ring.

Die detaillierte Analyse der von der Raumsonde Galileo vorgesehen Bilder zeigten Längs Variationen der Helligkeit des Hauptrings scheint das nicht, um mit der visuellen Geometrie verbunden werden; die Sonde zeigte auch einige Trübungen im Ring zwischen 500 und 1000 km Größe. Im Jahr 2007 hat New Horizons eine intensive Kampagne Beobachtungs der Suche nach neuen Satelliten in den Ring durchgeführt; obwohl es keine größeren Satelliten entdeckt, als 0,5 km, die Zimmer der Sonde identifiziert die Klumpen des Ringpartikel, umkreist innerhalb der Umlaufbahn des Adrastea, aber am Ende in einem dichten Ring. Ob es sich Agglomerate und keine kleinen Monde es aus ihr Aussehen in azimutaler verlängert entnehmen, sie schließen einen Bereich von 0,1-0,3 ° in dem Ring, der auf einen Durchmesser von 1000-3000 km entspricht . Die entdeckten Ansammlungen wurden in zwei Gruppen, die jeweils fünf und zwei Mitgliedern aufgeteilt. Die Natur dieser Ansammlungen ist nicht klar, aber ihre Umlaufbahnen sind in Resonanz mit Metis jeweils gleich 115: 116 und 114: 115.

Die von den Sonden Galileo und New Horizons aufgenommenen Bilder zeigen auch die Anwesenheit von zwei Gruppen von Wellen spiralförmig in den Ring, der im Laufe der Zeit haben sich mehr auf den Teil der voraussichtlichen Auswirkungen der Rezession Knotendifferenz verschärft. Extrapolation rückwärts, der prominenteste seiner Systeme Schwankungen scheint im Jahr 1995 erzeugt worden sind, in der Nähe von der Zeit, als der Planet durch die Auswirkungen der Fragmente des Kometen Shoemaker-Levy 9 betroffen ist; aber der andere zurück in der ersten Jahreshälfte 1990. Die Messung im November 2006 durch den Galileo durchgeführt eine Wellenlänge von 1920 ± 150 und 630 ± 20 km, und einer Amplitude von 2,4 ± 0,7 und 0,6 ± 0,2 km Für die zwei Systeme von Schwingungen, die jeweils den höchsten und den niedrigsten. Die Bildung von größeren Schwankungen zu erklären, wenn der Ring wurde von einer Wolke von Teilchen aus dem Kometen mit einer Gesamtmasse von 5,2 × 10 kg freigesetzt, die den Ring aus der Äquatorebene für 2 km neigen würde ausgeführt werden. Ähnliche Störungen wurden von Cassini in den C und D Ringe des Saturn beobachtet.

Der Außenring, etwa 600 km in der Radialrichtung besteht ein Band aus 10% heller als der Rest des Rings; in jedem Fall die Partikel, die sie zusammen sind so dünn, dass nur 0,001% des Sonnenlichts, das durch den Ring-Filter wird gelöscht.

Die spektralen Eigenschaften mit der Verteilung und Größe der Pulver bezogenen

Die spektroskopische Analyse des Rings durch die Teleskope Hubble, Keck und Sonden Galileo und Cassini erhalten haben gezeigt, dass die Partikel, die den Ring bilden, erscheint eine rote Farbe, dh ihre Albedo ist höher bei längeren Wellenlängen, einschließlich zwischen 0,5 und 2,5 Mikrometer. Bis jetzt haben wir nicht entdeckt worden spektralen Eigenschaften auf die Anwesenheit von spezifischen chemischen Verbindungen, obgleich die Cassini Beobachtungen wurden Absorptionsbanden bei 0,8 und 2,2 Mikrometer erfaßt wird. Das Spektrum der Ring hat noch viele Ähnlichkeiten mit denen des Satelliten Adrastea und Amalthea.

Diese spektroskopischen Eigenschaften wurden unter der Annahme erläutert, dass der Ring von signifikanten Mengen von Pulvern, deren Teilchen Abmessungen zwischen 0,1 und 10 Uhr und das wäre für die höhere Lichtintensität in direktem Licht, das in rückgestreuten nicht verantwortlich umfasste zusammen. , Um die intensive Rückstreuung und die sehr feine Struktur im äußeren Teil des Ring erklären, ist es jedoch erforderlich, um die Anwesenheit von Körpern größer als die der Pulver zu übernehmen.

Die Analyse der verfügbaren Phasen und Spektraldaten führte zu dem Schluss, dass die Größenverteilung der Teilchen in dem Ring gehorcht einem Potenzgesetz

wobei n dr ist die Anzahl der Partikel mit einem Radius zwischen R und r + dr und ist ein Normalisierungsparameter gewählt, um mit der Gesamtlichtstrom des Rings entsprechen. Der Parameter q beträgt 2,0 ± 0,2 für Partikel mit r & lt; 15 ± 0,3 Mikrometer und 5 ± 1 für die mit r & gt; 15 ± 0,3 m; die Verteilung der Stellen, die größer sind immer noch unbestimmt. Die Diffusion des Lichtes in diesem Modell durch Partikel mit r gleich etwa 15 Mikrometer bestimmt.

Das Potenzgesetz verwendet, um die optische Tiefe des Rings zu schätzen: für die größeren Organe und Staub. Diese Werte geben an, dass der Abschnitt aller Teilchen innerhalb des Ringes beträgt etwa 5000 km ²; bei der Formulierung des Modells ist es berücksichtigt die mögliche Auftreten von kugelförmigen Teilchen, die den Ring bilden. Die Gesamtmasse der Pulver wurde auf 10-10 kg geschätzt, während die von den Objekten mehr, ausgenommen Metis und Adrastea etwa 10-10kg Abhängigkeit ihrer maximalen Abmessungen. Diese Massen können mit denjenigen der Satelliten Orten innerhalb des Systems der Ringe sein: Adrasteia, deren Masse gleich ungefähr 2 x 10 kg und Amaltea, etwa 2 x 10 kg.

Das Vorhandensein von zwei Populationen von Teilchen im Ehrenring erklärt, warum sein Aussehen abhängig von der Geometrie visuell: Pulver, in der Tat, die Förderung der direkten Ausbreitung, einen Ring bilden homogene relativ häufig aus der Umlaufbahn des Adrastea begrenzt ist; Stattdessen werden die größeren Partikel, die weitere Rückstreuung in kleinen Schleifen in der Region zwischen den Bahnen von Metis und Adrastea beschränkt.

Bildung und Alter

Die Partikel, die den Ring bilden unterliegen einem ständigen Prozess der Entfernung durch die kombinierte Wirkung Poynting-Robertson und elektromagnetischen Kräfte der Magnetosphäre des Jupiter. Die flüchtigen Materialien, beispielsweise das Eis sublimiert rasch; es wird geschätzt, dass die Lebenszeit der Pulver des Rings beträgt zwischen 100 und 1000 Jahre, und dann wird der Staub, der fehlt, muss kontinuierlich durch den sich aus Kollisionen zwischen den Körpern mit größeren Abmessungen ersetzt werden, entsteht zwischen 1 cm und 0,5 km, und zwischen diesen Organen und den High-Speed-Partikel von außerhalb des Jupitersystems. Diese Population von Objekten ist mit dem feinen, aber brillante außerhalb des Hauptrings beschränkt und schließt die Satelliten Adrastea und Metis. Die Größe dieser Objekte sollte weniger laut Umfragen von New Horizons, 0,5 km; oberhalb dieser Grenze, nach den Beobachtungen des Hubble Teleskop und der Raumsonde Cassini, war viel größer, ca. 4 km. Die bei Kollisionen erzeugten Staub bleibt im gleichen Orbitalposition von Objekten aus dem es stammt und Spiralen in Richtung der Mutter Erde, den inneren Teil des Dünndarms und des Hauptrings und Halo-Ring bilden langsam.

Das Alter des Rings ist nicht bekannt, kann der letzte Rest einer früheren Population von kleinen Objekten in der Nähe von Jupiter im gegenseitigen Kollisionen zerstört und durch die Gezeitenkräfte des Planeten sein.

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