Содержание
Кольцевая система Сатурна не единственная в Солнечной системе. Кольца Урана хорошо различимы в телескоп, хотя по привлекательности уступают сатурнианским.
История наблюдений
Уран был обнаружен в конце XVIII в., но 9 его колец впервые были замечены несколькими американскими астрономами только в 1977 г. с помощью бортовой обсерватории Копейра.
Хотя еще первооткрыватель планеты, англичанин У. Гершель, сообщал о вероятном наличии у нее кольцевой системы, оставив достаточно подробные описания объектов и упомянув, что как минимум 1 из них имеет красный цвет.
Открытие ХХ в. было случайным — ученые наблюдали уранианскую атмосферу в тот момент, когда планета проходила на фоне звезды SAO158687 в созвездии Весов, частично заслоняя ее.
Было замечено, что звезда потеряла часть своего блеска еще до того, как ее начал закрывать планетарный диск, после чего она несколько раз становилась ярче и снова тускла. Напрашивался вывод — вокруг планеты существуют устойчивые объекты, которые впоследствии астрономы смогли рассмотреть в телескоп. После сатурнианской эта система колец стала второй, открытой в Солнечной системе.
Окончательно существование объектов было подтверждено межпланетным кораблем «Вояджер-2» в 1986 году, тогда же были открыты еще 2 ее элемента.
Станция провела тщательные исследования физических свойств обнаруженных космических тел, наблюдала их в разных положениях относительно Урана и Солнца, фотографировала в прямом и рассеянном свете.
Еще 2 кольца увидела космическая обсерватория «Хаббл» в 2005 г. Обнаружить их ранее было сложно: они удалены от Урана на расстояние, большее в 2 раза, чем ранее открытые объекты.
Этот орбитальный телескоп также открыл естественную луну планеты Маб, орбита которой совпадает с формой самого внешнего кольца.
В 2006 г. систему в истинных цветах сфотографировал телескоп обсерватории Кека на Гавайях. Кольца оказались серыми, кроме красного Ню и синего Мю. Последнее объясняется наличием в составе объекта наравне с каменной пылью большого количества водяного льда.
В некоторые годы Земля пересекает плоскость уранианской кольцевой системы, и тогда землянам она видна плоской.
Описание и характеристики
У Урана 13 колец, начинающихся на расстоянии 38 тыс. км от поверхности планеты (объект 1986U2R, или Дзета), последнее из них (R2003U1, или Мю) расположено на высоте 98 тыс. км. Не исключено существование дополнительных пылевых полос и неполных дуг среди изученных.
Эти образования узкие и темные (отражательная способность — 2%), в отличие от сатурнианских, они состоят не из космической пыли, а из крупных (до 20 м) осколков.
Возраст колец не превышает 600 млн лет — они младше самого Урана. Возможная причина образования — крушение одной или нескольких естественных лун в результате столкновения или под воздействием приливных сил. Сам процесс их рождения был недолгим — 100-1000 лет.
В научном сообществе распространено мнение, что кольцевая система Урана удерживает небольшие спутники вблизи центральной планеты. Иначе сателлиты покинули бы орбиту, улетев в открытое космическое пространство.
В системе работает неизвестный механизм самоудержания, позволяющий не происходить постепенному «размыванию» ее границ. Без него объекты не просуществовали бы более 1 млн лет.
Доказано, что массив вещества в кольцах непрерывно пополняется новыми элементами. Это касается как пылевых полос, так и крупноосколочных объектов.
Кольца разделены на 3 группы — 9 узких, 2 пылевых и 2 внешних.
Группа узких колец
Это самая многочисленная группа колец в количестве 9 шт. Они состоят преимущественно из каменных пыли и обломков темного цвета. Их точный химический состав неизвестен.
Самый яркий и плотный элемент — Эпсилон. Он имеет вытянутую форму и потому разную яркость на различных своих участках, ширина варьируется в интервале 20-96 км.
Среднее значение его толщины — 150 м, строение — многослойное, не исключается наличие множества тонких колечек, часть которых незамкнутые. Средний размер присутствующих здесь частиц — от 20 см до 20 м. Общая масса — около 10 трлн т.
Справа и слева Эпсилона вращаются естественные луны Урана — Офелия и Корделия. Это «спутники-пастухи», удерживающие образование в существующих границах.
Также в группу входят кольца:
- круглое, расположенное почти без наклона Дельта, достаточно толстое, чтобы быть всегда хорошо видимым с Земли;
- самое узкое в системе, лишенное мелкой пыли Гамма;
- двухкомпонентное Эта, состоящее из широкой и узкой полос, причем вторая периодически становится невидимой;
- яркие Альфа и Бета, интересные тем, что в 2007 г., когда Земля пересекала плоскость уранианских колец, были некоторое время невидимыми, хотя не отличаются малой геометрической толщиной.
Еще у 3 элементов группы нет собственных имен, а есть лишь номера 4, 5 и 6. Они самые тусклые, узкие и тонкие в системе, максимально приближены к планете (ближе них расположено только кольцо Дзета, принадлежащее к другой подсистеме).
Группа пылевых колец
В эту подсистему входит 2 кольца:
- узкое (всего 1-2 км) и тусклое Лямбда, расположенное между Эпсилоном и луной Корделией;
- широкое, с почти нулевым альбедо Дзета, находящееся на расстоянии 12 тыс. км от верхнего края уранианских атмосферных облаков, самое ближайшее к планете.
Оба они были обнаружены в 1986 г. исследовательской станцией «Вояджер-2», но Дзету впоследствии земные телескопы перестали видеть. Заново объект был обнаружен гавайской обсерваторией Кека в 2003-2004 гг., а сейчас снова невидим для землян.
Кроме них, пылевая группа может иметь еще несколько слабо различимых, часто — временно существующих пылевых подполос и дуг. Это же характерно и для основной группы.
Внешняя система колец
Она включает 2 элемента, Мю и Ню (каталожные названия объектов — R2003U1 и R2003U2).
Эта пара пока еще мало изучена, обнаружил ее орбитальный телескоп «Хаббл».
Предположительно кольца Мю и Ню состоят исключительно из пыли и крупных частиц не имеют. Первое из названных является внешним, оно более тусклое.
Загрузка...
