Орбиты спутников Сатурна превратили в музыку
Астрономы из университета Торонто превратили орбитальные резонансы спутников Сатурна и его колец в музыку. Об этом сообщается в пресс-релизе на сайте университета.
Когда периоды вращения небесных тел соотносятся друг с другом, как небольшие целые числа, это называется орбитальным резонансом. В Солнечной системе это явление не редкость: например, Сатурн и Юпитер находятся почти в точном резонансе 2:5, а Плутон находится в орбитальном резонансе 2:3 с Нептуном — то есть два оборота Плутона вокруг Солнца соответствуют по времени трем оборотам Нептуна.
Цепочки резонансов также наблюдаются среди многочисленных спутников и колец Сатурна. В новой работе астрофизик Мэтт Руссо визуализировал их движения и создал аудиозаписи, демонстрирующие соотношения орбит в системе. Первый ролик показывает шесть главных лун газового гиганта — Мимас, Энцелад, Тефия, Диона, Рея и Титан, а также все его кольца. Каждый раз, когда небесное тело совершает полный оборот вокруг Сатурна играет определенная нота. Звуки, которые мы слышим — естественные орбитальные частоты спутников Сатурна, повышенные на 27 октав. Подробности создания ролика авторы не раскрывают, однако отмечают, что то, что мы слышим в итоге — это фактические частоты спутников, которые стали доступны для человеческого уха.
В первом видео также звучат и кольца Сатурна. По мере приближения к газовому гиганту, частота звуков колец драматично возрастает, а их громкость увеличивается и уменьшается в зависимости от яркости объектов. В финале звучит фортепианный аккорд, который был вдохновлен песней The Beatles’ «A Day in the Life». В добавок к аудиозаписи Руссо создал большую деревянную табличку, на которой высечены кольца Сатурна, чтобы люди могли «следовать за музыкой пальцами».
Второй ролик показывает уникальный орбитальный резонанс 1:1 Януса и Эпиметея, двух нестабильных лун Сатурна. Они движутся фактически по одной и той же орбите — их разделяет всего 50 километров — и меняются местами раз в четыре года. На ролике показан момент, когда миссия зонда «Кассини» будет подходить к концу: в этот период времени Янус сближается с Эпиметеем, прежде чем занять его место в 2018 году. Два спутника играют в унисон, но с постоянно меняющимся ритмом, который повторяется каждые восемь лет.
Также Руссо использовал фотографию колец, сделанную «Кассини», где показана рябь в частицах пыли, которую создают своим гравитационным влиянием луны. Частота звука зависит от яркости колец на снимке.
Ранее Руссо также «озвучил» резонанс в системе TRAPPIST-1, которая была открыта в феврале 2017 года. Вокруг красного карлика обращается семь планет, шесть из которых находятся в цепочке резонансов 2:3:4:6:9:15:24.Подробнее о системе можно прочесть в нашем материале «Пивное братство в созвездии Водолея».
Кристина Уласович
Его происхождение пока неясно
Космический телескоп TESS обнаружил новый горячий нептун, который обладает аномально большой плотностью среди подобных экзопланет. Кроме того, экзопланета попадает в зону «пустыни горячих нептунов», природа которой неясна. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org. Явление «пустыни горячих нептунов» заключается в наблюдаемом дефиците экзопланет с радиусами от 2 до 9 радиусов Земли и массами от 10 до 250 масс Земли, которые обладают орбитальными периодами менее пяти дней. Его нельзя объяснить особенностями методик наблюдений, так как планеты, размером с Нептун и короткими орбитальными периодами, достаточно легко обнаружить при помощи транзитного метода. Предполагается, что возникновение «пустыни горячих нептунов» может быть связано с фотоиспарением газовых оболочек короткопериодных экзопланет под действием излучения звезд, неустойчивостью орбит планет при их миграции внутрь системы или процессами в протопланетном диске на этапе формирования планет. Группа астрономов во главе с Аресом Осборном (Ares Osborn) из Уорикского университета сообщила об обнаружении нового представителя горячих нептуноподобных экзопланет, который обращается вокруг звезды TOI-332. Первоначально кандидата обнаружил транзитным методом космический телескоп TESS, , затем открытие подтвердилось по фотометрическим данным наземных телескопов и спектроскопическим данным от инструмента HARPS. TOI-332 представляет собой оранжевый карлик с массой 0,88 массы Солнца и радиусом 0,87 радиуса Солнца. Звезда находится в 726,8 светового года от Солнца и характеризуется возрастом пять миллиардов лет. Вокруг карлика обращается экзопланета с радиусом 3,2 радиуса Земли и массой 57,2 массы Земли. Равновесная температура TOI-332b составляет 1871 кельвин, а орбитальный период — 0,77 дня, она попадает в «пустыню горячих нептунов». При этом планета обладает одной из самых больших плотностей среди всех обнаруженных на сегодняшний день планет размером с Нептун, которая составляет 9,6 грамма на кубический метр. Исследователи считают, что TOI-332b обладает незначительной водородно-гелиевой атмосферой, 30 процентов ее массы составляет железное ядро, 43 процента — твердая мантия, а еще 27 процентов массы приходятся на воду. Процесс фотоиспарения не способен объяснить потерю массы атмосферой экзопланеты, если предположить, что изначально она была похожа на Юпитер. Возможно, удалению газовой оболочки способствовали столкновения с другими телами или миграция с высоким эксцентриситетом или же планета изначально аккрециировала мало газа на этапе образования. Ранее астрономы обнаружили в «пустыне нептунов» первое обнаженное ядро экзопланеты.