Небесная механика кольца F планеты Сатурн

Когда в 1981 году "Вояджер-1", пролетая мимо Сатурна, показал, что одно из самых удаленных от планеты колец — кольцо F — имеет сложную переплетающуюся структуру, ученые были крайне удивлены. Сперва ее пытались объяснить влиянием спутников Пандоры и Прометея, движущихся в непосредственной близости от этого кольца. Однако, пролетевший несколько позже рядом с Сатурном "Вояджер-2" не обнаружил в нем никаких ранее наблюдавшихся переплетений. Таким образом, вопрос об изменчивой форме кольца F до последнего времени так и оставался открытым.

Но вот Карлу Маррею (Великобритания) и Сильвии Винтер (Бразилия) наконец-то удалось открыть тайну этого кольца.

В 1995 году, во время майского и августовского прохождения Земли через плоскость колец Сатурна, Космический телескоп Хаббла, кроме странных протяженных образований, принятых было за новые спутники планеты, зафиксировал, что спутник Сатурна Прометей отставал от своего расчетного положения на орбите примерно на 20° по долготе.

В журнале Nature от 14 марта 1996 года К. Маррей и С. Винтер показали, что причина подобного отставания кроется в том, что Прометей периодически попадает внутрь кольца F и претерпевает столкновение с телами, образующими его!

Именно периодические столкновения Прометея с кольцом F, происходящие в результате прецессии их орбит, и являются причиной изменения структуры кольца F, а также приводят к запаздыванию в движении спутника по орбите как раз на 20°.

Основываясь на этом факте, исследователи оценили массу кольца F — она оказалась менее 1/4 массы Прометея, каменной глыбы размером 70x40 км.