Мелкие частицы преобладают в кольце Фебы, расположенном на огромном расстоянии от Сатурна
Small particles dominate Saturn’s Phoebe ring to surprisingly large distances. Douglas P. Hamilton, Michael F. Skrutskie, Anne J. Verbiscer, Frank J. Masci. Nature. 2015. Vol. 522. No 7555. P. 185–187.
Наиболее удаленное и разреженное кольцо Сатурна, получившее название кольцо Фебы (Phoebe ring), было открыто с помощью телескопа Spitzer в 2009 г., а первое его оптическое изображения было получено в ходе миссии Cassini в 2012 г. Предполагается, что кольцо сложено частицами, выброшенными самым дальним спутником Сатурна. Кольцо Фебы находится на расстоянии около 128–207 Rs, где Rs = 60330 км (радиус Сатурна). При вертикальном размахе около 40 Rs оно примерно в 10 раз больше внешнего кольца Сатурна (кольца Е). На сегодняшний день невозможно с полной достоверностью определить внешний радиус кольца, а также точный размер слагающих его частиц. В июне 2010 г. кольцо было изучено с помощью инфракрасного телескопа Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), который находится на околоземной орбите. Тогда впервые удалось получить изображение кольца Фебы целиком. На фотографии оно видно как разреженное пылевое облако в горизонтальной плоскости. Данная орбитальная обсерватория может «видеть» даже очень холодные и небольшие (до 10 мкм) пылинки и зерна материи, что позволило с очень высокой точностью определить, где начинается и где заканчивается последнее кольцо Сатурна, а также оценить размеры частиц в нем. Анализ снимков, сделанных инфракрасным телескопом WISE, показал, что кольцо состоит в основном из очень мелких частиц размером около 10 мкм, а камни величиной с футбольный мяч составляют ничтожно малую часть. При этом, плотность на 1 м3 оценивается в 10-20 частиц. Кольцо Фебы содержит в себе частицы пыли и льда, выброшенные микрометеоритными и другими воздействиями с поверхности внешней нерегулярной луны Сатурна Фебы. Вероятно, космический мусор двигался слишком быстро и избежал гравитационного притяжения Фебы. Однако он не смог избежать притяжения Сатурна. Материал кольца нагревается светом Солнца, но не отражает его, так что наблюдать кольцо можно лишь в инфракрасном диапазоне. Само кольцо наклонено под углом 27° по отношению к другим 7 известным кольцам Сатурна и его движение осуществляется в обратном (ретроградном) направлении. Авторы построили модель орбитальной динамики частиц кольца Фебы и получили степенные профили распределения размеров частиц. Исключительно крутой наклон этих профилей, скорее всего, объясняется высокой температурой зерен и низкой отражательной способностью мелких частиц. До 10% площади поперечного сечения кольца составляют крупные частицы с радиусом более 10 см, орбиты которых могли не затухать на протяжении более чем 4,5 млрд лет. Таким образом, кольцо Фебы значительно древнее, чем внутренние кольца Сатурна. Вероятно, оно сформировалось одновременно с Солнечной системой. Дальнейшие наблюдения за этим кольцом помогут точно определить структуру и состав кольца, чтобы лучше понять, как именно оно было образовано. К сожалению, у телескопа WISE в 2010 г. закончился запас хладагента, и сейчас в космосе нет ни одного аппарата, который мог бы помочь в изучении этого объекта.
В.В. Стрекопытов