Про кольца Сатурна знают все, а вот кольца Юпитера куда менее известны. Это и неудивительно, поскольку с Земли их не разглядеть даже в сильнейшие телескопы. Об их существовании ученые узнали только в 1979 году, когда мимо Юпитера прошли американские космические зонды «Вояджер-1» и «Вояджер-2». Стоит отметить, что кольцами наделены также и внешние планеты-гиганты Уран и Нептун.
Хотя юпитерианские кольца содержат неизмеримо меньше вещества, чем кольца Сатурна, устроены они довольно сложно. Помимо самого яркого главного кольца с максимальной плотностью частиц, планета располагает внутренним поясом (так называемым гало) и еще двумя очень разреженными кольцами, расположенными снаружи.
В той же зоне обращаются четыре небольшие луны Амальтея, Адрастея, Метида и Феба (последние три были опять-таки открыты «Вояджерами»). Астрономы полагают, что именно им юпитерианские кольца обязаны своим существованием. Эти спутники постоянно подвергаются бомбардировке мелкими метеоритами, которые выбивают с их поверхности пылевые частицы и забрасывают их на орбиты вокруг Юпитера.
Еще не так давно считалось, что такая модель полностью объясняет происхождение и структуру колец крупнейшей планеты Солнечной системы. Однако в 2002-2003 годах другой американский космический зонд «Галилео» прислал на Землю результаты измерений, которые плохо в нее укладывались. Из этой теории вытекает, что максимальная дистанция между планетой и частицами колец не должна превышать радиус орбиты Фебы, самой дальней из четырех лун. «Галилео» был оснащен чрезвычайно чувствительным детектором космической пыли, который показал, что внешнее кольцо Юпитера простирается за орбиту Фебы. В этом и состояла аномалия, причины которой поначалу были непонятны.
Теперь эту загадку разрешили профессор астрономии Мэрилендского университета Дуглас Гамильтон и его немецкий коллега Харальд Крюгер, сотрудник немецкого Института по изучению солнечной системы им. Макса Планка. По их мнению, все дело в том, что частицы колец в своем орбитальном вращении то освещаются солнечными лучами, то движутся в тени Юпитера. Из-за этого они периодически теряют и приобретают электроны, разряжаются и заряжаются.
Частицы с ненулевым суммарным зарядом подвергаются силовому воздействию мощного магнитного поля Юпитера, которое меняет их траектории. Правда, эта сила очень невелика и потому реально влияет лишь на поведение самых мелких пылинок, которых как раз больше всего во внешнем кольце. Расчеты показывают, что магнитные силы могут не только отбрасывать такие пылинки от Юпитера, но даже менять наклон их орбит. Эта работа появилась 1 мая в журнале Nature.
Гамильтон и Крюгер полагают, что описанный эффект должен проявляться и в кольцах других планет-гигантов, однако там его обнаружить куда сложнее. Ледяные частицы колец Сатурна намного крупнее частиц юпитерианских колец, так что магнитные возмущения их траекторий практически незаметны. Магнитные поля Урана и Нептуна очень слабы по сравнению с полем Юпитера, и по этой причине тоже неспособны заметно менять структуру кольцевых поясов этих планет.
Иллюстрация с интернет-сайта Мэрилендского университета.
