Кольца Сатурна
Содержание
Кольца Сатурна
Обнаружение колец у планеты Сатурна стало настоящим шоком для ученых. Впервые Галилео Галилей заметил их в 1610 году, но и пролет Вояджеров в 1980-х гг. оставил много загадок.
Система колец Сатурна располагает миллиардами частичек. Их размеры могут достигать пылинок, а другие напоминают скалы. Некоторые из них отвечают за формирование зазоров между кольцами, а другие настолько малы, что не просматриваются отдельно, а вплетаются в общую дугу. Ниже представлен список с параметрами и можно узнать, как называются кольца Сатурна.
Моделированное изображение колец Сатурна передает информацию о параметрах частиц в различных участках, основываясь на замере эффектов трех радиосигналов с длиной волны 0.94, 3.6 и 13 см. Их пропустили от корабля Кассини сквозь кольца к Земле
Происхождение кольцевого пояса планеты
Существует 3 основные версии, связанные с образованием пояса:
- Планеты формируются из плотно собранных пыли и мельчайших осколков. Гравитации Сатурна оказалось недостаточно, чтобы мелкие частицы осели на его поверхности, поэтому они задержались на орбите.
- Газовый гигант столкнулся с другим плотным телом. В результате удара тело распалось, а его остатки равномерно распределились по орбите.
- Расчеты показывают, что давно вокруг Сатурна вращалось несколько больших спутников, в 1,5 раза превышающих по размеру Луну. Со временем из-за силы гравитации спутники погрузились вглубь Сатурна. Во время падения они разрушались. При этом легкие частицы льда оставались на орбите. Постепенно на орбите планеты образовалось подобие облака изо льда, сформировавшее первичный пояс Сатурна.
Открытие колец Сатурна
Первым кольца Сатурна увидел Галилео Галилей в 1610 году, воспользовавшись своим 20-кратным телескопом. Но он не понял, что это такое – качество изображения его телескопов было далёким от идеального. Поэтому Галилей решил, что видит по бокам от планеты непонятные «придатки», и она «тройная». Он написал:
«Высочайшую планету тройную наблюдал».
В 1612 году Галилей был озадачен, не увидев у Сатурна ничего – в то время кольца были расположены ребром к Земле и были невидимы. Но потом они снова стали видны.
Галилео Галилей, первооткрыватель колец Сатурна.
А вот первым человеком, увидевшим Сатурн во всей красе вполне отчётливо, стал нидерландский астроном Христиан Гюйгенс. Он наблюдал его в 50-кратный телескоп собственного изготовления и хорошо рассмотрел. Результаты наблюдений он опубликовал 5 марта 1656 года.
«Кольцом окружен тонким, плоским, нигде не прикасающимся, к эклиптике наклоненным».
Однако Гюйгенс не мог рассмотреть детали в свой маломощный телескоп. Поэтому он и решил, что странное образование всего одно, твёрдое и тонкое. В принципе, так оно и выглядит при увеличении 50 крат. Учитывая, что до этого никто еще не видел такого невероятного феномена, ничего удивительного в выводах Гюйгенса нет.
Дальше последовали более детальные исследования – Джованни Кассини в 1675 году обнаружил промежуток в кольце, названный потом в его честь щелью Кассини. В 1859 году Джеймс Максвелл высказал теорию, что эти структуры не могут быть сплошными, и должны состоять из множества мелких частиц. Через 10 лет эта версия подтвердилась спектрографическими наблюдениями.
Кольца Сатурна со времени открытия их Галилеем оказались очень необычным явлением, озадачившим многих учёных. В течении нескольких веков их природа оставалась непонятной. Много учёных приложили руку к установлению их истинной природы. Сейчас, когда они довольно детально изучены вблизи, с помощью космических зондов, мы знаем о них немало.
Наблюдение колец Сатурна с Земли.
С Земли кольца Сатурна увидеть не так просто. Каждые сем лет из-за своеобразного расположение непосредственно колец Сатурна и самой планеты в Солнечной системе возможность наблюдения колец вовсе пропадает. Но с другой стороны каждые сем лет появляется возможность наблюдения колец Сатурна с максимальной четкостью и яркостью.
Слева показано изображение, как выглядит планета Сатурн в современный телескоп, а справа как был видна планета Сатурн со времён Галилея.
Для астрономов любителей. В 2016 году кольца Сатурна будут видны с максимальной яркостью.
С года в год кольца Сатурна могут казаться нам с Земли под разными цветами, это вызвано наклоном плоскости колец к плоскости орбиты планеты, которая равна 26 градусам.
Структура колец
Толщина колец Сатурна не превышает 10-15 км. Они довольно широкие – до 60 000 тыс. км. Угол между плоскостью пояса Сатурна и направлением на Землю колеблется от 0 до 28 градусов. Из трёх самых больших колец (A, B и C) B – наиболее яркое. Самое тусклое – С. Расстояние между A и B равняется 5000 км. Его называют делением Кассини. Существуют и более мелкие деления. Их наличие обусловлено колебаниями орбит частиц спутников. Внутри делений существует множество маленьких колечек. Основной компонент частиц – водяной лёд.
Цвет колец
Снимки колец Сатурна с космических аппаратов показывают, что кольца имеют разные цвета.
Вы сами можете видеть это на картинке. Так как кольца светятся за счет отраженного солнечного света, их излучение должно бы иметь солнечный спектр. Но это при условии, что кольца обладают абсолютной отражательной способностью. На самом деле, частицы, из которых состоят кольца, в свою очередь в основном состоят из водяного льда, с небольшими примесями более темного цвета.
30 июня 2004 г. исследовательский аппарат Кассини успешно пролетел через кольца Сатурна между двумя внешними кольцами F и G. Для защиты от микрометеоритов использовалась радиоантенна диаметром 4 метра. При пролёте аппарат получил более 100 тысяч ударов микрометеоритами, но серьёзно не пострадал.
В кольцах Сатурна наблюдаются необычные образования — «спицы», представляющие собой светлые и тёмные полосы, идущие поперёк колец. Впервые спицы были обнаружены аппаратами серии «Вояджер». Поскольку кольцо Сатурна не является единым телом и внутренние слои вращаются вокруг планеты быстрее внешних, то спицы должны быстро разрушаться, однако этого не происходит. Хотя спицы не являются долговечными образованиями, они могут существовать существенно дольше, чем можно было бы предположить, исходя из законов небесной механики. Высказаны гипотезы о влиянии электростатических либо гравитационных сил на формирование спиц.
В 2009 году было открыто ещё одно кольцо — кольцо Феба диаметром более 13 миллионов километров.
Также ученые предполагают наличие системы колец у спутника Сатурна Реи — кольца Реи.
Спутники
Спутники Сатурна являются главными помощниками исследователей в изучении этой планеты. Мощная магнитосфера и радиационное излучение не позволяют космическим зондам максимально близко подобраться к их планетарному хозяину, поэтому главной посадочной посадкой для межпланетных станций стала крупнейший спутник планеты – Титан.
По размерам эта сатурнианская луна превышает Луну земную в 1,5 раза. Его масса практически равна массе всех остальных спутников планеты. Атмосфера Титана преимущественно азотная с небольшими примесями простых углеводородных соединений. Поверхность же почти полностью состоит изо льда.
Из остальных крупных спутников больше всего интересует исследователей Энцелад. Его диаметр составляет 500 км, а масса составляет 1,1*10 20 кг. Этот сатурнианский спутник на данный момент считается потенциально пригодным для жизни внеземным объектом.
Такую характеристику Энцелад получил благодаря подповерхностному океану жидкой воды, занявшему более 10% его площади. Он спрятан под ледяным панцирем и в нем постоянно происходят активные гидротермальные процессы. Это может послужить источником энергии для образования первых живых организмов.
Сколько колец имеет планета
Итак, сколько колец у Сатурна? Астрономы в настоящее время зафиксировали элементы с буквенными наименованиями D, C, A, B, F, E, G. Кольца A, B, C выступают относительно планеты в качестве основных, и их не составит труда рассмотреть с использованием хорошего телескопа. Остальные элементы считаются более слабыми, поэтому изучить их более детально весьма проблематично. Но все эти части условны, ведь в случае детального изучения можно обнаружить, что каждое из них разделяется на малые части, а те дробятся ещё больше. В итоге становится сложно ответить на вопрос, сколько колец у Сатурна, т. к. оно постоянно стремится к бесконечности.
Таким образом, рассмотренные элементы представляют для научного мира колоссальный интерес и продолжают изучаться. Рассмотреть их можно с помощью виртуального телескопа, специальной карты звёздного неба или изображений, сделанных различными устройствами.
Загрузка...
