Что представляют собой кольца Сатурна

Кольца Сатурна представляют собой сложную систему из маленьких частиц, окружающих планету. О том, сколько колец у Сатурна и из чего они состоят, задумывались еще с XVI в.

История открытия колец Сатурна

Первым, кто смог обнаружить кольца вокруг газового гиганта, был Галилео Галилей. Ему удалось разглядеть их с помощью своего телескопа в 1610 г. Через 2 года они повернулись к Земле ребром, поэтому они стали невидимы при наблюдении. Это обескуражило ученого.

Однако Галилей не смог разобраться в природе наблюдаемого явления. Считая, что видит планету с 2 дополнениями неизвестного происхождения, он зашифровал проведенные исследования. При расшифровке текст выглядел так: «Высокую планету тройную наблюдал».

Система колец
Система колец планеты Сатурн. Credit: infourok.ru.

5 марта 1656 г. астроном и изобретатель Христиан Гюйгенс с помощью телескопа собственной разработки пришел к выводу, что Сатурн имеет систему колец. Это открытие дало толчок для будущих. Так, в 1675 г. Джованни Кассини определил, что пояс состоит из 2 частей, разделенных темными промежутками. Крупнейший из них был назван в его честь. Его ширина достигает 4700 км. В XIX в. части стали называть элементами A и B.

В 1838 г. Иоганн Галле обнаружил еще один пояс внутри уже открытого кольца B. Однако его открытие получило огласку лишь в 1850 г. Новый пояс стали обозначать буквой C.

Позднее физик Лаплас высказал идею о том, что система содержит несколько объектов, цельных по своей структуре. В 1859 г. шотландский ученый Джеймс Максвелл высказал сомнения в идее предшественника. Он выступил с заявлением, что окружающие планету объекты не могут быть цельными. Джеймс смог определить, что по составу пояса представляют собой множество мелких частиц.

С момента начала освоения космического пространства, в области Сатурна пролетали четыре автономные межпланетные станции. Первая из них — «Пионер-11» — в 1979 г. приблизилась к Сатурну на 20,9 тыс. км и открыла несколько новых колец, измерив их температуру (-203 °C).
Космический аппарат
Космический аппарат «Пионер-11». Credit: onedio.com.

Годом позже с помощью снимков АМС «Вояджер-1» выяснено, что пояса планеты состоят из множества узких поясов. Запущенная следом АМС «Вояджер-2» сделала снимки большего разрешения, дав более полное представление о системе. А 1 июля 2004 г. АМС «Кассини» приблизилась к газовому гиганту на расстояние в 18 тыс. км, превратившись в один из спутников планеты. Сегодня снимки АМС «Кассини» позволяют получить полную информацию о составе поясов.

Происхождение кольцевого пояса планеты

Существует 3 основные версии, связанные с образованием пояса:

  1. 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.
  2. Газовый гигант столкнулся с другим плотным телом. В результате удара тело распалось, а его остатки равномерно распределились по орбите.
  3. 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.

Сколько колец у планеты

Астрономами зафиксированы пояса D, C, B, A, F, G, E. При этом последний является невидимым глазу. Он был зарегистрирован с помощью специальных устройств, откликающихся на заряженные частицы и электромагнитные поля.

Кольца A, B и C считаются основными. Благодаря крупному размеру, их можно увидеть через доступный телескоп. Пояс A является внешним, B — средним, а C — внутренним. Остальные выражены не настолько ярко. Поэтому для наблюдателей они кажутся едва различимыми.

Деление колец является условным, так как каждое из них состоит из множества более мелких частей. Таким образом, количество отдельных колец Сатурна может расти до бесконечности.

Кольца планеты с названиями
Кольца Сатурна с наименованиями. Credit: lsua.info.

Обозначение колец Сатурна

В качестве обозначений используются буквы английского алфавита. Поясам даны названия от A до G согласно порядку их обнаружения.

В систему вокруг Сатурна входят также небольшие разрывы между ними, именуемые щелями.

Размер и состав

Кольца вокруг планеты собраны из многочисленных комет, астероидов и других разрушенных тел. Их основа — лед и минералы. По размеру они варьируются от маленьких камней до больших глыб, сопоставимых размером с горами.

Снимки с зонда показали, что внутри поясов можно увидеть сложные формы, похожие на паутину. Это происходит из-за воздействия планеты и спутников. Некоторые спутники вращаются вокруг колец и образуют зазоры между ними. Например, F-кольцо образовалось за счет активности ближайших спутников.

Цвет

Так как частицы состоят преимущественно изо льда с примесями, цвет колец получается серо-бежевым. Чем тоньше кольца, тем они темнее.

Цвет колец планеты
Естественный цвет колец Сатурна. Credit: variable-stars.ru.

Скорость движения частиц

Каждый из поясов вращается вокруг планеты с разной скоростью. Она убывает по мере отдаления от планеты.

Особенности отдельных колец

Несмотря на то, что система колец построена из относительно небольших частиц, ее размер впечатляет. Так, пояс A достигает 14 600 км в ширину (диаметр Земли — 12 742 км), B — 25 500 км, C — 17 500 км. Толщина щелей меньше: в самой широкой части она достигает 440 км.

Плоскость колец наклонена на 27° относительно орбиты гиганта. Соответственно, наблюдение за ними с Земли зависит от его расположения относительно Солнца. Учитывая, что год на Сатурне равен 29,5 земного года, можно рассчитать временные промежутки видимости колец:

  • Периодически, раз в 15 лет, кольца исчезают, т.к. они поворачиваются к Земле ребром. В этот промежуток времени Галилео наблюдал за планетой.
  • После этого 7 лет наблюдается увеличение раскрытия.
  • В период солнцестояния пояс раскрывается больше всего. В течение следующих 7 лет раскрытие будет сводиться к нулю.

С каждым годом аппаратура, используемая для снимков и наблюдений за космосом, совершенствуется. Возможно, в скором времени это приведет к открытию новых фактов о Сатурне, его спутниках и системе поясов.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector