Kids

eso1609ru — Научный релиз

Нерегулярная переменность ярких пятен на Церере

16 марта 2016 г.

Наблюдения, выполненные со спектрографом HARPS в обсерватории ESO Ла Силья в Чили выявили нерегулярные изменения яркости светлых пятен на поверхности карликовой планеты Церера. Несмотря на то, что Церера с Земли выглядит всего лишь светящейся точкой, тщательные измерения выявили не только переменность светового потока, связанную с вращением планеты, но и то, что пятна на ее поверхности становятся ярче в дневное время. Зарегистрированы и другие изменения. Эти результаты можно объяснить тем, что вещество, из которого состоят пятна, может испаряться под воздействием солнечных лучей.

Церера – самая большая из малых планет, входящих в состав пояса астероидов между орбитами Марса и Юпитера, и единственный объект в этой области Солнечной системы, который классифицируется как карликовая планета. Космический корабль NASA «Рассвет» (Dawn) больше года обращался вокруг Цереры и получил детальную карту ее поверхности. Одной из самых больших неожиданностей стало открытие очень ярких пятен, отражающих гораздо больше солнечного света, чем окружающие их темные области [1]. Самые заметные пятна лежат внутри кратера Оккатор. Их открытие свидетельствует о том, что Церера, возможно, представляет собой гораздо более активный мир, чем большинство ее соседей-астероидов.

Новые наблюдения, выполненные с очень высокой точностью при помощи спектрографа HARPS на 3.6-метровом телескопе ESO обсерватории Ла Силья в Чили, позволили не только зарегистрировать изменения видимой яркости пятен из-за осевого вращения Цереры, но и неожиданно обнаружить нерегулярную переменность, возможно, вызванную тем, что пятна состоят из летучего вещества, которое испаряется под воздействием солнечных лучей.

Главный автор нового исследования Паоло Моларо (Paolo Molaro) из астрономической обсерватории Триеста (INAF–Trieste Astronomical Observatory), рассказывает: "Как только космическая миссия «Рассвет» обнаружила на поверхности Цереры таинственные светлые пятна, я сразу подумал о возможности их наблюдений с Земли. В ходе вращения Цереры пятна то обращаются к Земле, то вновь пропадают из виду, а это должно повлиять на вид спектра отраженного ими солнечного света, доходящего до Земли”.

Период вращения Цереры составляет девять часов. Вычисления показывают, что соответствующие лучевые составляющие скорости пятен по направлению к Земле и от нее должны быть очень малы: порядка 20 километров в час. Однако это значение достаточно велико, чтобы вызванный им эффект Допплера мог быть измерен таким высокоточным инструментом, как HARPS.

Исследовательская группа наблюдала Цереру с приемником HARPS немногим более двух ночей в июле-августе 2015 г. "Результаты оказались неожиданными", - рассказывает соавтор работы Антонино Ланца (Antonino Lanza) из астрофизической обсерватории Катания (INAF–Catania Astrophysical Observatory). "Мы действительно обнаружили искомые вариации спектра, вызванные вращением Цереры, но вдобавок еще и значительную дополнительную переменность от ночи к ночи”.

Астрономы заключили, что наблюдаемая переменность может быть связана с присутствием летучих веществ, которые испаряются под воздействием солнечных лучей [2]. Когда пятна внутри кратера Оккатор находятся на стороне планеты, освещенной Солнцем, над ними формируются газовые выбросы, очень эффективно отражающие солнечный свет. Затем эти выбросы быстро испаряются и теряют отражательные свойства. Этот механизм объясняет наблюдаемые изменения яркости. Эффект, однако, действует по-разному от ночи к ночи, что приводит к появлению дополнительных случайных составляющих переменности и на короткой, и на длинной временных шкалах.

Если эта интерпретация полученных наблюдений подтвердится, то окажется, что Церера сильно отличается от Весты и других астероидов Главного пояса. Несмотря на свою относительную изолированность, она, похоже, проявляет внутреннюю активность [3]. Известно, что на Церере много воды, но неясно, связано ли это как-то с яркими пятнами. Неизвестен и источник энергии, приводящий к непрерывному истечению вещества с поверхности планеты.

Миссия «Рассвет» продолжает исследовать Цереру и поведение ее таинственных пятен. А наземные наблюдения с приемником HARPS и другими инструментами смогут продолжаться и после того, как космический аппарат закончит работу.

Примечания

[1] После того, как яркие пятна на Церере были открыты с борта космического корабля «Рассвет», они были также идентифицированы, хоть и со значительно меньшей четкостью, на более ранних снимках Цереры, полученных Космическим телескопом Хаббла NASA/ESA в 2003 и 2004 годах.

[2] Предполагают, что вещество с высоким коэффициентом отражения, присутствующее в пятнах на Церере, может быть свежеобнаженным водяным льдом или гидратом сернокислого магния.

[3] Многие из наиболее внутренне активных тел Солнечной системы, такие, как крупные спутники Юпитера и Сатурна, подвержены сильным приливным воздействиям благодаря своей близости к массивным планетам-гигантам.

Узнать больше

Результаты исследования представлены в статье “Daily variability of Ceres’ Albedo detected by means of radial velocities changes of the reflected sunlight”, P. Molaro и др., которая опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Состав исследовательской группы: P. Molaro (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Trieste, Italy), A. F. Lanza (INAF-Osservatorio Astrofisico di Catania, Catania, Italy), L. Monaco (Universidad Andres Bello, Santiago, Chile), F. Tosi (INAF-IAPS Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Rome, Italy), G. Lo Curto (ESO, Garching, Germany), M. Fulle (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Trieste, Italy) и L. Pasquini (ESO, Garching, Germany).

Европейская Южная Обсерватория (ESO, the European Southern Observatory) -- ведущая межгосударственная астрономическая организация Европы, самая продуктивная в мире астрономическая обсерватория. В ее работе участвуют 16 стран: Австрия, Бельгия, Бразилия, Великобритания, Германия, Дания, Испания, Италия, Нидерланды, Польша, Португалия, Финляндия, Франция, Чешская Республика, Швейцария и Швеция, а также Чили, предоставившая свою территорию для размещения обсерваторий ESO. ESO проводит в жизнь масштабную программу проектирования, строительства и эксплуатации мощных наземных наблюдательных инструментов, позволяющих астрономам выполнять важнейшие научные исследования. ESO также играет ведущую роль в организации и поддержке международного сотрудничества в области астрономических исследований. ESO располагает тремя уникальными наблюдательными пунктами мирового класса, находящимися в Чили: Ла Силья, Паранал и Чахнантор. В обсерватории Паранал, самой передовой в мире астрономической обсерватории для наблюдений в видимой области спектра, установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT) и два широкоугольных телескопа с большим полем зрения: VISTA, который работает в инфракрасных лучах и является крупнейшим в мире телескопом для выполнения обзоров неба, и Обзорный Телескоп VLT (VLT Survey Telescope) -- крупнейший инструмент, предназначенный для обзоров неба в видимом свете. ESO является европейским партнером крупнейшего астрономического проекта современности – системы радиотелескопов миллиметрового и субмиллиметрового диапазона ALMA. На Серро Армазонес, недалеко от Паранала, ESO ведет строительство E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) – 39-метрового Европейского Чрезвычайно Большого Телескопа для оптического и ближнего ИК диапазонов, который станет «величайшим оком человечества, устремленным в небо».

Ссылки

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Russia
Телефон: +7-812-363-7786
Сотовый: +7-911-212-2130
Email: km@gao.spb.ru

Paolo Molaro
INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste
Trieste, Italy
Email: molaro@oats.inaf.it

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6655
Сотовый: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Перевод пресс-релиза ESO eso1609.

О релизе

Релиз №:eso1609ru
Science data:2016MNRAS.458L..54M

Изображения

Artist’s view of bright spots on Ceres imaged by the Dawn spacecraft
Artist’s view of bright spots on Ceres imaged by the Dawn spacecraft
только на английском
Изображения ярких пятен на поверхности Цереры, полученные космической миссией «Рассвет»
Изображения ярких пятен на поверхности Цереры, полученные космической миссией «Рассвет»

Видео

Яркие пятна на Церере, зарегистрированные миссией «Рассвет» -- взгляд художника
Яркие пятна на Церере, зарегистрированные миссией «Рассвет» -- взгляд художника
Переменность ярких пятен на Церере
Переменность ярких пятен на Церере

Также смотрите наши