Кольца Юпитера: различия между версиями

[отпатрулированная версия][отпатрулированная версия]
Содержимое удалено Содержимое добавлено
оформление
Строка 16:
Основное кольцо и гало состоят в основном из пыли с [[Метида (спутник)|Метиды]], [[Адрастея (спутник)|Адрастеи]] и возможно ещё некоторых спутников, что является следствием высоко-скоростных столкновений.<ref name=Ockert-Bell1999/> Изображения в высоком разрешении, полученные в 2007 году КА ''[[Новые горизонты]]'' позволили различить насыщенную и тонкую структуру основного кольца.<ref name=Morring2007/>
 
В видимой части спектра и близкой инфракрасной, у колец красный окрас, за исключением «кольца-гало» — которое имеет нейтральный или синий окрас.<ref name=Meier1999/> Размер пыли в кольцах разнится, но площадь поперечного сечения наиболее высокая для несфероидальных частиц с радиусом в примерно 15 микрометров во всех кольцах за исключением кольца-гало.<ref name=Throop2004/> Вероятно в кольце-гало преобладает пыль с поперечником частиц менее микрометра. Общая масса системы колец не поддаётся точному исчислению, но её оценки колеблются в пределах от 10<sup>11</sup>&nbsp; до 10<sup>16</sup>&nbsp; кг.<ref name=Burns2004/> Возраст системе колец неизвестен, но они могли существовать с момента окончательного формирования Юпитера.<ref name=Burns2004/>
 
Возможно что ещё одно кольцо существует на орбите [[Гималия (спутник)|Гималии]], если она, как полагают, сталкивалась когда-то с [[S/2000 J 11]].<ref name="HimaliaRing">[http://www.newscientist.com/article/mg20527523.400-lunar-marriage-may-have-given-jupiter-a-ring.html «Lunar marriage may have given Jupiter a ring»], [[New Scientist]], March 20, 2010, p. 16.</ref>
Строка 34:
|-
! Кольцо-гало
| 92&nbsp;000-122&nbsp; 000—122 500 || 30&nbsp; 500||12&nbsp; 500||~1{{Esp|−6}}|| 100 % ||&nbsp; — ||
|-
! Главное кольцо
| 122&nbsp;500-129&nbsp; 500—129 000 || 6&nbsp; 500||30-300||5.9{{Esp|−6}}|| ~25 %|| 10<sup>7</sup>- 10<sup>9</sup> (пыль)<br />10<sup>11</sup>- 10<sup>16</sup> (крупные фрагменты)|| Ограничивается [[Адрастея (спутник)|Адрастеей]]
|-
! Паутинное кольцо Амальтеи
| 129&nbsp;000-182&nbsp; 000—182 000 || 53&nbsp; 000||2&nbsp; 000||~1{{Esp|−7}}||100 %||10<sup>7</sup>- 10<sup>9</sup>||Связано с [[Амальтея (спутник)|Амальтеей]]
|-
! Паутинное кольцо Фивы
| 129&nbsp;000-226&nbsp; 000—226 000 || 97&nbsp; 000||8&nbsp; 400||~3{{Esp|−8}}||100 %||10<sup>7</sup>- 10<sup>9</sup>||Связано с [[Фива (спутник)|Фивой]]. Распространяется и на пространство вне орбиты Фивы.
|}
 
Строка 51:
[[Файл:Jovian Ring System PIA01623.jpg|thumb|300px|Мозаика из изображений Юпитерианской кольцевой системы, на которой можно различить местоположение спутников и колец]]
 
Узкое и относительно тонкое Главное кольцо — самое яркое в системе колец Юпитера. Его внешний край располагается на расстоянии 129&nbsp; 000&nbsp; км от Юпитера (или 1.806 ''R''<sub>J</sub>; ''R''<sub>J</sub> = экваториальный радиус Юпитера — 71&nbsp; 398&nbsp; км) и совпадает с орбитой самого маленького внутреннего спутника Юпитера, [[Адрастея (спутник)|Адрастеи]].<ref name=Ockert-Bell1999/><ref name=Burns1987/> Его внутренний край не совпадает с орбитой какого либо спутника и лежит на расстоянии в 122&nbsp; 500&nbsp; км (1.72 ''R''<sub>J</sub>).<ref name=Ockert-Bell1999>{{cite journal |last=Ockert-Bell |first=M. E. |coauthors=Burns, J. A.; Daubar, I. J.; ''et al.'' |title=The Structure of Jupiter’s Ring System as Revealed by the Galileo Imaging Experiment |journal=Icarus |year=1999 |volume=138 |issue=2 |pages=188–213 |doi=10.1006/icar.1998.6072 |bibcode= 1999Icar..138..188O}}</ref>
 
Таким образом — ширина кольца 6&nbsp; 500&nbsp; км. Внешний вид кольца зависит от геометрии обзора.<ref name=Burns2004/> В прямо-рассеянном свете {{Ref_label|A|a|none}} яркость главного кольца начинает уменьшаться с 128&nbsp; 600&nbsp; км (внутри орбиты Адрастеи) и достигает фонового уровня на расстоянии в 129&nbsp; 300&nbsp; км вовне орбиты Адрастеи.<ref name=Ockert-Bell1999/> Таким образом [[Адрастея (спутник)|Адрастея]] выступает в роли «спутника-пастуха» для данного кольца — вплоть до расстояния в 129&nbsp; 000&nbsp; км.<ref name=Ockert-Bell1999/><ref name=Burns1987/> Яркость кольца увеличивается в направлении к Юпитеру и достигает своего максимума на расстоянии в 126&nbsp; 000&nbsp; км, вблизи от центра кольца, однако в нём наблюдается явный зазор создаваемый [[Метида (спутник)|Метидой]] на расстоянии в 128&nbsp; 000&nbsp; км.<ref name=Ockert-Bell1999/> Внутренняя граница «Главного кольца» постепенно «исчезает» с 124&nbsp; 000 до 120&nbsp; 000&nbsp; км, сливаясь с Гало.<ref name=Ockert-Bell1999/><ref name=Burns1987/> В прямо-рассеянном свете все кольца Юпитера яркие.
[[Файл:Jovian main ring New Horizons 050107 10.jpg|thumb|300px|right|Главное кольцо. Верхнее фото в обратно рассеянном свете и было сделано КА ''Новые Горизонты''. Видна микроструктура его внешнего края. Нижнее фото демонстрирует Главное кольцо в прямо-рассеянном свете, видно что в нём трудно выделить какую либо деталь кроме «паза Метиды»]]
 
В обратно рассеянном свете{{Ref_label|B|b|none}} кольцо выглядит иначе. Внешняя граница Главного кольца, расположенная на расстоянии в 129&nbsp; 100&nbsp; км, немного за орбитой [[Адрастея (спутник)|Адрастеи]], резко обрывается.<ref name=Burns2004/> Орбита луны, отмечается зазором в кольце, таким образом образовывается колечко вовне орбиты Адрастеи. Есть ещё одно колечко прямо на орбите Адрастеи сопровождаемое зазором неизвестного происхождения, на расстоянии в примерно 128&nbsp; 500&nbsp; км.<ref name=Burns2004/> Третье колечко располагается вовне орбиты Метиды, в центре ещё одного зазора. Яркость кольца значительно падает сразу за орбитой Метиды, создавая так называемый «Паз Метиды».<ref name=Burns2004>{{cite encyclopedia|last=Burns|first=J.A.|coauthors=Simonelli, D. P.;Showalter, M.R. et al.|title=Jupiter’s Ring-Moon System |encyclopedia=Jupiter: The Planet, Satellites and Magnetosphere|year=2004|publisher=Cambridge University Press|editor= Bagenal, F.; Dowling, T.E.; McKinnon, W.B.|url=http://www.astro.umd.edu/~hamilton/research/preprints/BurSimSho03.pdf| format=pdf}}</ref> Внутри орбиты Метиды яркость кольца повышается значительно менее чем при прямо-рассеянном свете<ref name=dePater1999/> В обратно-рассеянной геометрии кольцо как кажется состоит из двух частей: узкой внешней части — ширящейся от 128&nbsp; 000 до 129&nbsp; 000&nbsp; км, которая непосредственно включает три колечка разделённых зазорами, и более слабой внутренней части простирающейся от 122&nbsp; 500 до 128&nbsp; 000&nbsp; км, в которой нельзя различить какую либо структуру, в отличие от прямо-рассеянной геометрии.<ref name=Burns2004/><ref name=Showalter2005>{{cite conference |last=Showalter |first=M. R. |coauthors=Burns, J. A.; de Pater, I.; ''et al.'' |title=Updates On The Dusty Rings Of Jupiter, Uranus And Neptune |Date=26–28 September 2005 |booktitle=Proceedings of the Conference held September 26–28, 2005 in Kaua'i, Hawaii. LPI Contribution No. 1280 |pages=130 |url=http://adsabs.harvard.edu/abs/2005LPICo1280..130S}}</ref> «Паз Метиды» служит им границей. Микроструктура кольца впервые была исследована по фотографиям, полученным КА ''[[Галилео (КА)|Галилео]]'' а также ясно прослеживается на фото в обратно-рассеянном свете, полученным КА ''[[Новые горизонты]]'' в феврале-марте 2007 года.<ref name=Morring2007>{{cite journal |last=Morring |first=F. |title=Ring Leader |journal=Aviation Week & Space Technology |date=May 7, 2007 |pages=80–83}}</ref><ref name="New Horizons">{{cite web|title=Jupiter's Rings: Sharpest View|date=May 1, 2007|publisher=NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute|url=http://pluto.jhuapl.edu/gallery/missionPhotos/pages/050107/050107_10.html|accessdate=2007-05-31|deadlink=404}}</ref> Более ранние наблюдения при помощи [[Хаббл (телескоп)|телескопа Хаббла]] (HST),<ref name=Meier1999/> [[Обсерватория Кека|Кека]]<ref name=dePater1999/> и КА ''[[Кассини-Гюйгенс|Кассини]]'' оказались провальными, из за недостаточной разрешающей способности.<ref name=Throop2004/> Однако позднее микроструктуру удалось различить при помощи телескопа обсерватории Кек и использовании [[Адаптивная оптика|адаптивной оптики]] в 2002—2003 годах.<ref name=dePater2008>{{статья
|автор = Imke de Patera, Mark R. Showalterb и Bruce Macintosh
|заглавие = Keck observations of the 2002–2003 jovian ring plane crossing
Строка 76:
}}</ref>
 
При наблюдении в обратно-рассеянном свете кольцо кажется бритвенно тонким, и толщиной не более 30&nbsp; км.<ref name=Burns1987/> При боковом светорассеянии, толщина колец от 80 до 160&nbsp; км, увеличиваясь в направлении к Юпитеру.<ref name=Ockert-Bell1999/><ref name=Throop2004/> Кольцо кажется особо толстым при прямо-рассеянном свете, примерно 300&nbsp; км.<ref name=Ockert-Bell1999/> Одним из открытий КА ''[[Галилео (КА)|Галилео]]'' стало относительно толстого (около 600&nbsp; км) облака материи окружающего внутренний край кольца.<ref name=Ockert-Bell1999/> Облако растёт в толщине ближе к внутреннему краю, где переходит в гало.<ref name=Ockert-Bell1999/>
 
Детальный анализ изображений КА ''[[Галилео (КА)|Галилео]]'' выявил продольные изменения яркости в Главном кольце несвязанные с геометрией обзора. Помимо этого была обнаружена некоторая неоднородность в кольце — в масштабах 500—1000&nbsp; км.<ref name=Ockert-Bell1999/><ref name=Burns2004/>
 
В феврале-марте 2007 года КА ''[[Новые горизонты]]'' провёл углублённый поиск новых небольших спутников в «Главном кольце».<ref name=Showalter2007/> Несмотря на то — что ни один спутник крупнее 0.5&nbsp; км обнаружен не был, камеры аппарата зафиксировали семь относительно небольших глыб из частиц кольца. Они двигаются в плотном колечке внутри орбиты Адрастеи.<ref name=Showalter2007/> Мнение, о том что это именно глыбы а не небольшие спутники поддерживается азимутальными замерами. Они простираются на 0.1-0.3° вдоль кольца, что соответствует 1000-3000&nbsp; км.<ref name=Showalter2007/> Глыбы распределены внутри кольца на 2 группы — из 5 и 2 элементов. Происхождение глыб неясно, однако их орбиты находятся в 115:116 и 114:115 [[Орбитальный резонанс|резонансе]] с [[Метида (спутник)|Метидой]].<ref name=Showalter2007/> Возможно они осколки от столкновения Метиды и некоего объекта.
 
=== Спектр и гранулометрический состав ===
[[Файл:Main Ring Galeleo forward PIA00538.jpg|thumb|300px|right|Изображение Главного кольца, полученное Галилео при прямо-рассеянном свете, отчётливо виден «паз Метиды».]]
[[Спектр]] кольца был получен [[Хаббл (телескоп)|Хабблом]],<ref name=Meier1999/> [[Обсерватория Кека|Кеком]],<ref name=Wong2006>{{cite journal |last=Wong |first=M. H. |coauthors=de Pater, I.; Showalter, M. R.; ''et al.'' |title=Ground-based Near Infrared Spectroscopy of Jupiter’s Ring and Moons |journal=Icarus |year=2006 |volume=185 |issue=2 |pages=403–415 |doi=10.1016/j.icarus.2006.07.007 |bibcode=2006Icar..185..403W}}</ref> КА [[Галилео (КА)|Галилео]]<ref name=McMuldroch2000>{{cite journal |last=McMuldroch |first=S. |coauthors=Pilortz, S. H.; Danielson, J. E.; ''et al.'' |title=Galileo NIMS Near-Infrared Observations of Jupiter’s Ring System |journal=Icarus |year=2000 |volume=146 |issue=1 |pages=1–11 |doi=10.1006/icar.2000.6343 |bibcode=2000Icar..146....1M}}</ref> и КА ''[[Кассини-Гюйгенс|Кассини]]''.<ref name=Throop2004/> Это позволило установить, что цвет частиц в кольце красноватый, то есть их [[альбедо]] выше на больших длинах волны.<ref name=Throop2004/> Спектр кольца не позволяет выделить каких либо химических веществ, однако во время наблюдений Кассини были обнаружены линии поглощения на длине волн 0.8&nbsp; μm и 2.2&nbsp; μm.<ref name=Throop2004/> Спектр Главного кольцо напоминает спектр [[Адрастея (спутник)|Адрастеи]]<ref name=Meier1999>{{cite journal |last=Meier |first=R. |coauthors=Smith, B. A.; Owen, T. C.; ''et al.'' |title=Near Infrared Photometry of the Jovian Ring and Adrastea |journal=Icarus |year=1999 |volume=141 |issue=2 |pages=253–262 |doi=10.1006/icar.1999.6172 |bibcode=1999Icar..141..253M}}</ref> и [[Амальтея (спутник)|Амальтеи]].<ref name=Wong2006/>
 
Присущие Главному кольцу свойства могут объяснятся гипотезой по которой оно содержит существенное количество пыли размерами 0.1-10&nbsp; μm. Это объясняет более сильную яркость кольца при прямо-рассеянном свете.<ref name=Burns2004/><ref name=Showalter2005/> Однако наличие более крупных частиц требуется чтобы объяснить более сильную яркость и микроструктуру яркой внешней части кольца в обратно-рассеянном свете.<ref name=Burns2004/><ref name=Showalter2005/>
 
Анализ доступных фазовых и спектральных данных приводит к заключению, что распределение размеров мелких частиц в Главном кольце подчиняется [[Степенной закон|степенному закону]]<ref name=Throop2004/><ref name=Brooks2004>{{cite journal |last=Brooks |first=S. M. |coauthors=Esposito, L. W.; Showalter, M. R.; ''et al.'' |title=The Size Distribution of Jupiter’s Main Ring from Galileo Imaging and Spectroscopy |journal=Icarus |year=2004 |volume=170 |issue=1 |pages=35–57 |doi=10.1016/j.icarus.2004.03.003 |bibcode=2004Icar..170...35B}}</ref><ref name=Burns2001>{{cite encyclopedia|last=Burns|first=J.A.|coauthors=Hamilton, D.P.; Showalter, M.R.|title=Dusty Rings and Circumplanetary Dust: Observations and Simple Physics |encyclopedia=Interplanetary Dust|year=2001 |publisher=Springer |place=Berlin |editor=Grun, E.; Gustafson, B. A. S.; Dermott, S. T.; Fechtig H. |pages=641–725|url=http://www.astro.umd.edu/~hamilton/research/preprints/BurHamSho01.pdf|format=pdf}}</ref>
Строка 92:
: <math>n(r)=A\times r^{-q}</math>
 
Где ''n''(''r'')&nbsp;  это число частиц с радиусами между ''r'' и ''r''&nbsp; +&nbsp; ,<math>A</math> это нормализующий параметр выбирающийся для того чтобы соответствовать общему световому потоку от кольца. Параметр ''q'' — 2.0&nbsp; ±&nbsp; 0.2 и применяется для ''r''&nbsp; <&nbsp; 15&nbsp; ±&nbsp; 0.3&nbsp; μm и ''q'' = 5&nbsp; ±&nbsp; 1 для частиц с ''r''&nbsp; >&nbsp; 15&nbsp; ±&nbsp; 0.3&nbsp; μm.<ref name=Throop2004/> Распределение крупных частиц в мм-км зоне на данный момент не известно.<ref name=Burns2004/> Световое рассеяние в данной модели преимущественно осуществялется частицами с ''r'' около 15&nbsp; μm.<ref name=Throop2004>{{cite journal |last=Throop |first=H. B. |coauthors=[[Carolyn C. Porco|Porco, C. C.]]; West, R. A.; ''et al.'' |title=The Jovian Rings: New Results Derived from Cassini, Galileo, Voyager, and Earth-based Observations |journal=Icarus |year=2004 |volume=172 |issue=1 |pages=59–77 |doi=10.1016/j.icarus.2003.12.020 |url=http://ciclops.org/media/sp/2007/2687_7449_0.pdf|format=pdf |bibcode=2004Icar..172...59T}}</ref><ref name=McMuldroch2000/>
 
Степенной закон, упомянутый выше, позволяет оценить [[Оптическая толщина|Оптическую толщину]]{{Ref_label|C|c|none}} <math>\scriptstyle\tau</math> Главного кольца: <math>\scriptstyle\tau_l\,=\,4.7\times 10^{-6}</math> для крупных тел и <math>\scriptstyle \tau_s = 1.3\times 10^{-6}</math> для пыли.<ref name=Throop2004/> Такая [[Оптическая толщина]] означает, что общее поперечное сечение частиц в кольце — приблизительно 5000&nbsp; км².{{Ref_label|D|d|none}}<ref name=Burns2004/> У частиц в Главном кольце как считается — не сферическая форма.<ref name=Throop2004/> Совокупная масса пыли в Главном кольце оценивается в 10<sup>7</sup>−10<sup>9</sup>&nbsp; кг.<ref name=Burns2004/> Масса крупных тел, исключая [[Метида (спутник)|Метиду]] и [[Адрастея (спутник)|Адрастею]], 10<sup>11</sup>−10<sup>16</sup>&nbsp; кг. Это зависит от их максимального размера, предельное значение — 1&nbsp; км диаметром.<ref name=Burns2004/> Для сравнения: масса [[Адрастея (спутник)|Адрастеи]] — около 2{{Esp|15}}&nbsp; кг,<ref name=Burns2004/> [[Амальтея (спутник)|Амальтеи]] — около 2{{Esp|18}}&nbsp; кг<ref name=Anderson2005>{{cite journal |last=Anderson |authorlink=John D. Anderson |first=J. D. |coauthors=Johnson, T. V.; Shubert, G.; ''et al.'' |title=Amalthea’s Density Is Less Than That of Water |journal=Science |year=2005 |volume=308 |pages=1291–1293 |doi=10.1126/science.1110422 |bibcode=2005Sci...308.1291A |pmid=15919987 |issue=5726}}</ref>, Земной [[Луна|Луны]]—7.4{{Esp|22}}&nbsp; кг.
 
Присутствие в одном кольце сразу двух популяций частиц, пыли и крупных тел, обьясняет различие внешнего вида кольца при разной геометрии обзора.<ref name=Burns2001/> Пыль хорошо видна при прямо-рассеяном свете и ограничивается орбитой Адрастеи.<ref name=Burns2004/> В противовес, крупные тела, хорошо различимые при обратно-рассеянном свете, ограничиваются областью между орбитами Адрастеи и Метиды, а также колечками.<ref name=Burns2004/><ref name=Showalter2005/>
Строка 100:
=== Происхождение и возраст ===
[[Файл:R08 satorb full.jpg|thumb|right|300px|Формирование колец Юпитера]]
Пыль покидает кольцо из за [[Эффект Пойнтинга — Робертсона|эффекта Пойнтинга — Робертсона]] а также электромагнитных сил [[Юпитер (планета)|Юпитерианской магнитосферы]].<ref name=Burns2001/><ref name=Burns1999>{{cite journal |last=Burns |first=J. A.| coauthors=Showalter, M. R.; Hamilton, D. P.; ''et al.'' |title=The Formation of Jupiter's Faint Rings |journal=Science |year=1999 |volume=284 |pages=1146–1150 |doi=10.1126/science.284.5417.1146 |url=http://www.astro.umd.edu/~hamilton/research/reprints/BurnsShowHam99.pdf|format=pdf |pmid=10325220 |issue=5417 |bibcode=1999Sci...284.1146B}}</ref> Летучие вещества, например льды, быстро испаряются. «Время жизни» частиц в кольце — от 100 до 1000&nbsp; лет.<ref name=Burns2004/><ref name=Burns1999/> Таким образом, пыль должна постоянно пополнятся за счёт столкновений между телами от 1&nbsp; см до 0.5&nbsp; км размерами<ref name=Showalter2007>{{cite journal|last=Showalter|first=Mark R.|coauthors=Cheng, Andrew F.; Weaver, Harold A.; et al.|title= Clump Detections and Limits on Moons in Jupiter’s Ring System|journal=Science|year=2007|volume=318|pages=232–234|doi=10.1126/science.1147647| bibcode=2007Sci...318..232S|pmid= 17932287|issue=5848 }}</ref> и теми же самыми телами и телами из за пределов Юпитерианской системы.<ref name=Burns2004/><ref name=Burns1999/> Источниками наполнения кольца служит популяция из относительно крупных тел ограниченная 1000&nbsp; км областью на орбите, яркая внешняя часть кольца, а также [[Метида (спутник)|Метида]] и [[Адрастея (спутник)|Адрастея]].<ref name=Burns2004/><ref name=Showalter2005/> Наиболее крупные тела, исключая Метиду и Адрастею — служащие источниками — не могут быть более 0.5&nbsp; км размером. Верхний предел был установлен наблюдениями КА ''[[Новые горизонты]]''.<ref name=Showalter2007/> Предыдущий верхний предел полученный за счёт наблюдений [[Хаббл (телескоп)|Хаббла]]<ref name=Meier1999/><ref name=Showalter2005/> и ''[[Кассини-Гюйгенс|Кассини]]''<ref name=Throop2004/> был близок к 4&nbsp; км.<ref name=Burns2004/> Пыль, производимая столкновениями, сохраняет сначала те же орбитальные элементы что и тела-источники, но постепенно медленно — по спирали начинает сдвигаться в направлении Юпитера, формируя слабую (в обратно-рассеяном свете) внутреннюю часть Главного кольца и гало.<ref name=Burns2004/><ref name=Burns1999/> На данный момент возраст Главного кольца неизвестен, но возможно он представляет собой последние остатки популяции из маленьких тел около Юпитера.<ref name=Esposito2002/>
 
=== Вертикальные волнения ===
Строка 143:
| url = http://www.sciencemag.org/content/early/2011/03/30/science.1202241.abstract
| issn = | doi = 10.1126/science.1202241
| id = | mr = | zbl = | accessdate = 2011-04-05}}</ref> Наблюдения ''Галилео'' в ноябре 1996 позволили сделать измерения этих двух «волнений»: длина: {{nowrap|1920 ± 150}} и {{nowrap|630 ± 20 км}}, вертикальная амплитуда {{nowrap|2.4 ± 0.7}} и {{nowrap|0.6 ± 0.2 км}}, для более сильного и более слабого волнения соответственно.<ref name = "Showalter"/> Формирование более крупного волнения можно обьяснить воздействием на кольцо частиц кометы, полная масса которой составляла 2-5 x 10<sup>12</sup>&nbsp; кг, которые отклонили участок кольца от экваториальной плоскости на 2&nbsp; км.<ref name = "Showalter"/> Похожее волнение наблюдалось<ref name = "tilting">{{Cite web
| last =
| first =
Строка 173:
=== Структура и внешний вид ===
[[Файл:Jovian Halo Ring PIA00658.jpg|thumb|300px|right|Ложноцветное изображение кольца-гало полученное Галилео в прямо-рассеянном свете]]
Гало ближе всех к самой планете и вместе с тем самое толстое кольцо планеты. Его внешний край совпадает с внутренней границей основного кольца на расстоянии в примерно 122&nbsp; 500&nbsp; км (1.72 ''R''<sub>J</sub>).<ref name=Ockert-Bell1999/><ref name=Burns1987/> Начиная с этого расстояния, кольцо становится всё толще и толще по направлению к Юпитеру. Истинная толщина кольца не известна до сих пор, но составляющая его материя была зафиксирована и на расстоянии 10&nbsp; 000&nbsp; км от плоскости кольца.<ref name=Ockert-Bell1999/><ref name=dePater1999/> Внутренняя граница кольца относительно резко обрывается на расстоянии в 100&nbsp; 000&nbsp; км (1.4 ''R''<sub>J</sub>),<ref name=dePater1999/> но некоторое число материи фиксируется и на расстоянии 92&nbsp; 000&nbsp; км от Юпитера.<ref name=Ockert-Bell1999/> Таким образом, ширина гало — приблизительно 30&nbsp; 000&nbsp; км. Своей формой оно напоминает тор без чёткой внутренней структуры.<ref name=Burns2004/> В отличие от Главного кольца, внешний вид гало лишь немного зависит от геометрии обзора.
 
Гало кажется наиболее ярким в прямо-рассеянном свете, именно в такой геометрии оно было сфотографировано ''[[Галилео (КА)|Галилео]]''.<ref name=Ockert-Bell1999/> В то время как его поверхностная яркость намного меньше чем у Главного кольца, его вертикальный (перпендикулярный плоскости кольца) поток фотонов сопоставим из за намного большей толщины кольца. Несмотря на толщину в примерно 20&nbsp; 000&nbsp; км, яркость кольца-гало строго сконцентрирована в плоскости кольца, и следует степенному закону о форме: ''z''<sup>−0.6</sup> к ''z''<sup>−1.5</sup>,<ref name=Burns2004/> где ''z'' — расстояние от плоскости кольца. Внешний вид гало в обратно-рассеянном свете, наблюдавшийся [[Обсерватория Кека|Кеком]]<ref name=dePater1999>{{cite journal |last=de Pater |first=I. |coauthors=Showalter, M. R.; Burns, J. A.; ''et al.'' |title=Keck Infrared Observations of Jupiter’s Ring System near Earth’s 1997 Ring Plane Crossing |journal=Icarus |year=1999 |volume=138 |issue=2 |pages=214–223|doi=10.1006/icar.1998.6068|url=http://www.astro.umd.edu/~hamilton/research/reprints/DePater99.pdf| format=pdf |bibcode=1999Icar..138..214D}}</ref> и [[Хаббл (телескоп)|Хабблом]],<ref name=Meier1999/> почти неотличим. Однако его общий фотонный поток в несколько раз ниже чем у Главного кольца, и более сильно сконцентрирован вблизи от плоскости кольца чем при прямо-рассеянном свете.<ref name=Burns2004/>
 
Спектр гало сильно отличается от спектра Главного кольца. Распределение потока фотонов на длинах волн 0.5-2.5&nbsp; μm более «плоское» чем у Главного кольца;<ref name=Meier1999/> кольца-гало не имеет красноватого окраса как Главное, оно имеет синеватый окрас.<ref name=Wong2006/>
 
=== Происхождение гало ===
Оптические свойства гало могут объяснятся гипотезой, по которой в него входят частицы менее чем 15&nbsp; μm размером.<ref name=Meier1999/><ref name=Burns2004/><ref name=Brooks2004/> Часть кольца, расположенная далеко от его плоскости вполне может состоять из пыли менее микрометра размером.<ref name=Meier1999/><ref name=dePater1999/><ref name=Burns2004/> Такой пылевой состав объясняет намного более сильное прямое-светорассеиванние, синеватый окрас и неразличимую структуру кольца. Пыль, вероятно, происходит из Главного кольца, и это подтверждается фактом того что оптическая толщина кольца-гало <math>\scriptstyle\tau_s\,\sim\,10^{-6}</math> сопоставима с пылью из Главного кольца.<ref name=Burns1987/><ref name=Burns2004/> Большая толщина гало может объяснятся возмущениями [[Кеплеровы элементы орбиты|орбитального наклона]] и [[Кеплеровы элементы орбиты|эксцентриситета]] частиц кольца электромагнитными силами Юпитерианской магнитосферы. Внешняя граница гало совпадает с расположением так называемого «Резонанса Лоренца» (3:2 с Юпитером).{{Ref_label|E|e|none}}<ref name=Burns2001/><ref name=Hamilton1994>{{cite journal|last=Hamilton|first=D. P.|title=A Comparison of Lorentz, Planetary Gravitational, and Satellite Gravitational Resonances| journal=Icarus|year=1994|volume=109|issue=2|pages=221–240 |url=http://www.astro.umd.edu/~hamilton/research/reprints/Ham94.pdf| format=pdf|doi=10.1006/icar.1994.1089|bibcode=1994Icar..109..221H}}</ref><ref name=Burns1985>{{cite journal|last=Burns|first=J.A.|coauthors=Schaffer, L. E.; Greenberg, R. J. ''et al.'' |title=Lorentz Resonances and the Structure of the Jovian Ring|year=1985|journal=Nature |volume=316|issue=6024|pages=115–119|bibcode=1985Natur.316..115B |doi=10.1038/316115a0}}</ref> Поскольку [[Эффект Пойнтинга — Робертсона]]<ref name=Burns2001/><ref name=Burns1999/> заставляет частицы кольца дрейфовать по направлению к Юпитеру, их орбитальный наклон меняет когда они проходят через эту область. Вышеупомянутое пылевое облако, окутывающее внутренние границы Главного кольца, может служить началом кольца-гало.<ref name=Burns2004/> Внутренняя граница гало достаточно близко проходит от сильного 2:1 Резонанса Лоренца.<ref name=Burns2001/><ref name=Hamilton1994/><ref name=Burns1985/> Вероятно, в таком резонансе очень сильные возмущения, что вынуждает частицы кольца отправится в направлении Юпитерианской атмосферы, определяя таким образом резкую внутреннюю границу.<ref name=Burns2004/> Если кольцо-гало — производное от Главного кольца, то у него примерно тот же возраст.<ref name=Burns2004/>
 
== Паутинные кольца ==
Строка 188:
Паутинное кольцо Амальтеи имеет очень слабую структуру с прямоугольным поперечным сечением, простираясь от орбиты Амальтеи с 182 000 км (2.54 ''R''<small>J</small>) до примерно 129 000 км (1.80 ''R''<sub>J</sub>).<ref name=Ockert-Bell1999/><ref name=Burns2004/> Его внутренняя граница не определенна чётко из-за присутствия вблизи гораздо более яркого Главного кольца и кольца-гало.<ref name=Ockert-Bell1999/> Толщина кольца составляет приблизительно 2300 км в районе орбиты Амальтеи и слегка уменьшается по направлению к Юпитеру{{Ref_label|F|f|none}}<ref name=dePater1999/>. Наиболее ярким кольцо становится вблизи от верхнего и нижнего краёв а также в направлении к Юпитеру. Одна из границ кольца часто бывает ярче других<ref name=Showalter2008>{{cite journal|last=Showalter|first=Mark R.|coauthors=de Pater, Imke; Verbanac, Guili et al.|title= Properties and dynamics of Jupiter’s gossamer rings from Galileo, Voyager, Hubble and Keck images|journal=Icarus|year=2008|volume=195|issue=1|pages=361–377|doi=10.1016/j.icarus.2007.12.012| url=http://www.astro.umd.edu/~hamilton/research/reprints/ShoPatVer08.pdf|format=pdf|bibcode=2008Icar..195..361S}}</ref>. Внешняя граница кольца довольно круто обрывается;<ref name=Ockert-Bell1999/> Яркость кольца заметна лишь внутри орбиты Амальтеи,<ref name=Ockert-Bell1999/> однако у кольца есть небольшое расширение за пределы орбиты Амальтеи — там где спутник вступает в 4:3 резонанс с Фивой.<ref name=dePater2008/> В прямо-рассеяном свете кольцо примерно в 30 раз тусклее Главного кольца.<ref name=Ockert-Bell1999/> В обратно-рассеяном свете кольцо различимо лишь [[Обсерватория Кека|Кеком]]<ref name=dePater1999/> и ACS (Усовершенствованной обзорной камерой) на [[Хаббл (телескоп)|Хаббле]].<ref name=Showalter2005/> Изображения в обратно рассеянном свете позволяют различить некоторые детали кольца, например: пиковой яркости кольцо достигает внутри орбиты [[Амальтея (спутник)|Амальтеи]], ограничиваясь верхней и нижней границей кольца.<ref name=dePater1999/><ref name=dePater2008/>
 
В 2002—2003 годах Галилео дважды прошолпрошёл сквозь «паутинные кольца». Во время прохода пылевые датчики зафиксировали частицы пыли с размерами 0.2-5&nbsp; μm.<ref name=Kruger2003/><ref name=Kruger2008>{{cite journal|last=Kruger|first=Harald|coauthors=Hamilton, Duglas P.Moissl, Richard; and Grun, Eberhard|title=Galileo In-Situ Dust Measurements in Jupiter’s Gossamer Rings|journal=Icarus|year=2009| bibcode=2009Icar..203..198K|doi=10.1016/j.icarus.2009.03.040 |volume=2003|issue=1|pages=198–213|arxiv=0803.2849}}</ref> Помимо этого, сканеры Галилео зафиксировали наличие относительно небольших, (< 1&nbsp; км) тел вблизи от Амальтеи.<ref>{{cite journal
|last = Fieseler|first = P.D.|coauthors=''et al.''
|title=The Galileo Star Scanner Observations at Amalthea
Строка 195:
|pages=390–401|doi = 10.1016/j.icarus.2004.01.012}}</ref> Возможно, это последствия столкновений неких тел с поверхностью спутника.
 
Наблюдения паутинных колец с Земли, с борта КА ''[[Галилео (КА)|Галилео]]'' и прямые измерения пыли, позволили определить гранулометрический состав кольца, который, кажется, следует всё тому же степенному закону что и Главное кольцо, с ''q''=2&nbsp; ±&nbsp; 0.5.<ref name=Showalter2005/><ref name=Kruger2008/> Оптическая толщина кольца, около 10<sup>−7</sup>, что на несколько порядков ниже чем у Главного кольца, однако совокупная масса пыли в кольце (10<sup>7</sup>−10<sup>9</sup>&nbsp; кг) вполне сопоставима.<ref name=Esposito2002/><ref name=Burns1999/><ref name=Kruger2008/>
 
=== Паутинное кольцо Фивы ===
Паутинное кольцо Фивы самое тусклое и дальнее из известных. У кольца очень неясная структура и прямоугольное поперечное сечение. Кольцо начинается вблизи орбиты [[Фива (спутник)|Фивы]] на расстоянии в 226&nbsp; 000&nbsp; км (3.11 ''R''<sub>J</sub>) и ширится вплоть до 129&nbsp; 000&nbsp; км (1.80 ''R''<sub>J</sub>;).<ref name=Ockert-Bell1999/><ref name=Burns2004/> Внутренняя граница кольца не определяется из за намного более ярких Главного кольца и Гало.<ref name=Ockert-Bell1999/> Толщина кольца — примерно 8400&nbsp; км вблизи орбиты Фивы и постепенно уменьшается по направлению к планете.{{Ref_label|F|f|none}}<ref name=dePater1999/> Паутинное кольцо Фивы, как и паутинное кольцо Амальтеи, яркое вблизи нижней и верхней границы, а также становится ярче по мере приближения к Юпитеру.<ref name=Showalter2008/> Внешняя граница кольца не обрывается резко, ширясь ещё на 15&nbsp; 000&nbsp; км.<ref name=Ockert-Bell1999/> Есть едва заметное продолжение кольца за пределы орбиты Фивы, приблизительно до 280&nbsp; 000&nbsp; км (3.75 ''R''<sub>J</sub>) и именуемое Фиванским расширением.<ref name=Ockert-Bell1999/><ref name=Kruger2008/> В прямо-рассеянном свете кольцо в три раза менее яркое чем кольцо Амальтеи<ref name=Ockert-Bell1999/> В обратно-рассеянном свете кольцо смогли различить только телескопы обсерватории [[Обсерватория Кека|Кека]].<ref name=dePater1999/> На фото в обратно-рассеяном свете видно, что пиковая яркость кольца начинается сразу за орбитой Фивы.<ref name=dePater1999/> В 2002—2003 детекторы пыли на Галилео зафиксировали наличие частиц размерами 0.2-5&nbsp; μm как и в кольце Амальтеи, а также подтвердили результаты исследования изображений.<ref name=Kruger2003>{{cite conference |last=Krüger |first=H. |coauthors=Grün, E.; Hamilton, D. P. |title=Galileo In-Situ Dust Measurements in Jupiter's Gossamer Rings |Date=18–25 July 2004 |booktitle=35th COSPAR Scientific Assembly |pages=1582 |url=http://adsabs.harvard.edu/abs/2004cosp...35.1582K}}</ref><ref name=Kruger2008/>
 
[[Оптическая толщина]] Кольца Фивы приблизительно 3{{Esp|−8}}, что в три раза ниже чем у кольца Амальтеи, однако совокупная масса пыли в кольце примерно такая-же: 10<sup>7</sup>−10<sup>9</sup>&nbsp; кг.<ref name=Esposito2002/><ref name=Burns1999/><ref name=Kruger2008/> Гранулометрический состав пыли в кольце несколько более мелкий чем в кольце Амальтеи. Пыль в кольце также подвержена степенному закону с q&nbsp; <&nbsp; 2. В Фиванском расширении — параметр q может быть даже меньше.<ref name=Kruger2008/>
 
=== Происхождение паутинных колец ===
Строка 230:
<li>{{Note_label|B|b|none}} Обратно-рассеянный свет — свет рассеянный под углом близким к 180° относительно Солнечного света ([[Угол фазы (астрономия)|угол фазы]] близок к 0°).
<li>{{Note_label|C|c|none}} Нормальная оптическая толщина — соотношение между полным поперечным сечением частиц кольца и квадратной площадью кольца.<ref name=Throop2004/>
<li>{{Note_label|D|d|none}} Это должно соответствовать предположительному, общему 1700&nbsp; км² поперечному сечению [[Метида (спутник)|Метиды]] и [[Адрастея (спутник)|Адрастеи]].<ref name=Burns2004/>
<li>{{Note_label|E|e|none}} Резонанас Лоренца — резонанас между орбитальным движение частиц колец и вращением планетарной магнитосферы, когда соотношение их периодов — рациональное число.<ref name=Hamilton1994/>
<li>{{Note_label|F|f|none}} Толщина паутинных колец определяется как расстояние между их ярчайшими верхними и нижними границами.<ref name=Showalter2008/>