Из чего состоят кольца Сатурна

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

Кольца планеты Сатурн с фото: сколько колец, из чего состоят, как называются, размер и скорость, радиус, список колец, наблюдения Галилея, происхождение.

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.

Основные элементы структуры колец Сатурна

Составное изображение колец Сатурна

Составное изображение колец Сатурна. Продолжение

Полагают, что кольца Сатурна – остатки от комет и уничтоженных спутников. Каждое выполняет оборот вокруг планеты на своей скорости. Стоит отметить, что кольцевые системы присутствуют также у Юпитера, Урана и Нептуна. Но по масштабности и зрелищности Сатурн стоит на первом месте. Вместе его кольца в толщине охватывают 282000 км.

Обозначение колец Сатурна

В качестве имен используется английский алфавит. Вы легко поймете, как называются кольца Сатурна, ведь именованы в порядке обнаружения и расположены близко. Выделяется лишь пробел Кассини – 4700 км. Главными выступают С, В и А. Зазор Кассини разделяет В и А. Также есть слабые кольца. Наиболее приближенное – D. F – узкое, расположенное возле А. К слабым причисляют G и E.

Чтобы попасть на орбитальную точку Сатурна, Кассини пришлось пройти между F и G. Чтобы обезопасить аппарат, его установили на автономное управление и отключили все камеры и приборы. Но проход позволил добыть огромное количество информации о кольцах и их вид изнутри.

Обнаружение колец Сатурна

Человечество тысячелетиями следило за ночным небом, но лишь в 1619 году Галилео Галилею впервые удалось заметить эту планетарную особенность. Но ему показалось, что рядом с планетой находится еще две планеты, которые лишены движения. Он просто описал Сатурн как «планета с ушами». При обзоре в 1612 году заметил, что «уши» исчезли и появились в 1613-м.

  • расположение: вокруг экватора Сатурна.
  • толщина: от 10 м до 1 км.
  • диаметр: 280360 км.
  • состав: миллионы частиц, среди которых 99.9% льда с примесями минералов.
  • обнаружение: в 1610 году Галилео Галилеем.
  • структура: 13 небольших колец, отделенных зазорами.
  • другое: кольца не видны через каждые 14 лет, потому что повернуты к нам.

В 1655 году Христиан Гюйгенс использовал более мощную аппаратуру и рассмотрел кольца в их истинной природе. Оказалось, что в 1612 году «уши» исчезли, потому что повернулись острием к Земле. Но в 1613-м угол зрения изменился, и они снова появились. Сейчас мы знаем, что это повторяется раз в 14 лет.

Читать еще:  Почему я не чувствую запахи

В 1675 году Джованни Кассини отметил, что кольцо не выступает сплошным, а представлено несколькими дугами, отделенными зазорами. Крупнейший назвали пробелом Кассини. В 1859 году Джеймс Максвелл рассчитал, что кольца не могут выступать сплошными, потому что рвутся гравитационными силами. Он предположил, что мы столкнулись с миллионами мелких частичек, расположенных на орбите вокруг планеты. Это подтвердили в 1895 году в спектроскопическом обзоре.

Планетные системы белых карликов

Астрофизик Роман Рафиков о дисках вокруг белых карликов, кольцах Сатурна и будущем Солнечной системы

Размер и состав колец Сатурна

Сколько колец у Сатурна? Наблюдения в современные приборы показывают, что вокруг планеты сосредоточено примерно 13 концентрических колец. Большая часть именована по буквам алфавита в порядке обнаружения (разрыв Кассини отделяет А и В). Часть системы, наблюдаемая в телескоп, начинается с D (66900 км от Сатурна) и движется к F (140180 км). Это дистанция в 73280 км. Но пылевые частички можно зафиксировать и на удаленности в 13 000 000 км.

Видимая часть наблюдается на отдаленности в 280360 км, где ширина колец достигает всего 10 м и 1 км. Несмотря на масштабность кольцевой площади кольца лишены примечательной плотности. Если собрать весь материал вместе, то получили бы примерный объем Мимаса (диаметр – 396 км)

В 1610 году Галилео Галилей первым заметил кольца возле Сатурна

Из чего же состоят кольца Сатурна? Анализ колец показывает, что они на 99.9% наполнены льдом и небольшим количеством минералов. По размеру способны походить на гальку или скалы с параметрами дома. Снимки, добытые зондами, продемонстрировали, что внутри колец можно отыскать сложные узоры, напоминающие паутину. Скорее всего, здесь просматривается гравитационное воздействие планеты и спутников. Некоторые луны-пастухи вращаются вокруг колец и формируют зазоры. К примеру, F-кольцо существует за счет активности Пандоры и Прометея.

Происхождение колец Сатурна

Есть несколько теорий происхождения колец. В 19-м веке Эдуард Рош предположил, что это остаточный материал от крупного планетарного спутника, разорванного на части гравитацией. С помощью математических расчетов он определил критическую удаленность гипотетической луны. Теперь это используют как «предел Роша» и его можно применить к любому небесному телу.

Также есть мнение о том, что кольца представлены материей, оставшейся от изначального материала планетарного формирования. В итоге осколки за чертой Роша слились и создали луны, а остальная часть пошла на формирование колец. Или же был крупный спутник, уничтоженный ударом/столкновением.

Приближенные кольца Сатурна с отметками названий. Зазор Кассини расположен между А и В

До 80-х гг. вся информация о кольцевой система поступала исключительно из земных телескопов. Но полеты Вояджеров 1 и 2 прислали первые снимки. А в 2005 году к планете прибыла миссия Кассини-Гюйгенс, где аппарат несколько раз окунался в зазоры и в 2017 году погрузился в планетарную атмосферу.

Точный возраст колец Сатурна остается загадкой, но есть мнение, что кольцам может быть уже 4 млрд. лет.

Из чего состоят кольца Сатурна

Первое наблюдение колец Сатурна сделал сразу же после изобретения телескопа Галилео Галилей. Он, впрочем, не отметил кольца как таковые, просто увидел два туманных пятна по сторонам диска Сатурна. Понятие колец ввел в науку датчанин Христиан Гюйгенс (1629-1695), раскритикованный, впрочем, за это консерваторами от науки. А директор Парижской обсерватории Джованни Доменико Кассини (1625-1712) уже видел кольца так хорошо, что заметил промежуток, разделяющий два кольца. Он до сих пор так и называется — щель Кассини, или деление Кассини.

Читать еще:  Как связать тапочки спицами

В телескопную эпоху выделяли три кольца Сатурна — кольцо А — внешнее, кольцо В , отделенное от него делением Кассини, и слабое внутреннее кольцо С , или креповое кольцо. Оно тоже отделено от кольца В промежутком, который называется делением Энке. Когда же вблизи Сатурна пролетел аппарат «Вояджер», на переданных им изображениях каждое из этих колец разложилось не на десятки, а на тысячи тонких колечек.

Поражает малая толщина колец — порядка 20 м. Именно поэтому они перестают быть видимы в земные телескопы, когда поворачиваются ребром к наблюдателю. Ширина колец составляет 60 000 км. Если бы мы решили сделать макет колец в масштабе, папиросная бумага оказалась бы для него слишком толстой.

Как уже совершенно ясно, кольца не являются сплошными. Они составлены множеством небольших частиц, большинство которых — совсем мелкие льдинки, комки снега и камешки, но встречаются и более крупные глыбы метровых размеров.

Вращение колец вокруг планеты — дифференциальное: в соответствии с законом Кеплера, чем дальше кольцо от планеты, тем медленнее оно вращается. И было удивительно на снимках «Вояджера» обнаружить детали, не подчиняющиеся этому закону. Какие-то темные полоски радиального в основном направления вращались как единое целое, как спицы колеса. Их и назвали «Споки», или спицы. Полагают, что это движение вещества в магнитном поле Сатурна, которое довольно сильное. Оно рождено течениями в слое жидкого металлического водорода под атмосферой планеты.

Аппарат «Вояджер» установил, что, кроме видимых в телескоп больших известных колец, у Сатурна имеется еще несколько тонких колечек, расположенных дальше от планеты, чем классические. Движение вещества в них бывает причудливо, вплоть до образования своеобразных «косичек».

До полетов космических аппаратов кольца Сатурна считались уникальным образованием в Солнечной системе. Но космические зонды обнаружили кольца и даже системы колец у всех планет-гигантов — Юпитера, Урана и даже у далекого Нептуна. Как правило, это тонкие кольца, похожие на внешние кольца Сатурна.

Происхождение колец долго обсуждалось научным сообществом. Выдвигались мнения о том, что это могут быть остатки спутника, разрушенного приливными силами. Но в конце концов оказалось, что это остатки протопланетного облака, из которого возник Сатурн и его спутники. Вблизи планеты есть такая зона, где по достижении определенного размера комки вещества начинают сталкиваться с большой скоростью и дробиться — образование очередного спутника не происходит. А тонкая форма колец объясняется тем, что в экваториальной плоскости взаимное притяжение частиц уравновешивается центробежными силами, а перпендикулярно к ней эти силы не действуют — частицы сходятся в тонкое кольцо.

Присоединяйтесь к нам и узнавайте больше интересных фактов о нашем Космическом пространстве.

Кольца Сатурна: состав, характеристики и хронология исследований

Кольца Сатурна восхищали астрономов-любителей на протяжении столетий, начиная с того времени, когда люди впервые начали вглядываться в небо через окуляр телескопа.

Когда Галилео Галилей впервые наблюдал Сатурн в 1610 г., он подумал, что эти кольца представляли собой гигантские спутники планеты, находившиеся по разные стороны от неё. Однако дальнейшие наблюдения, проводившиеся учёным в течение нескольких последующих лет, показали, что эти кольца меняли свою форму и даже исчезали полностью, по мере того как менялся их наклон по отношению к Земле.

Читать еще:  Что можно беременным при простуде

В настоящее время мы знаем, что Галилео наблюдал «пересечение плоскости колец». Экватор Сатурна наклонён по отношению к орбите этой планеты вокруг Солнца под углом примерно в 27 градусов (аналогичный угол наклона для Земли составляет 23 градуса). Когда Сатурн обращается вокруг Солнца, то сначала одно, а затем и второе полушария по очереди освещаются Солнцем. Этот наклон отвечает за смену сезонов, так же как и в случае с Землёй, и когда на Сатурне наступает осеннее или весеннее равноденствие, то Солнце попадает в плоскость системы колец, в которой лежит также и экватор планеты. Солнечные лучи освещают кольца «с ребра», и тонкую полоску колец становится трудно различить при помощи телескопов. Кольца Сатурна очень широкие – они достигают 273600 километров в поперечнике – но толщина их составляет не более 10 метров.

В 1655 г. астроном Кристиан Гюйгенс предположил, что эти странные тела были твёрдыми, наклонёнными кольцами, и в 1660 г. другой астроном предположил, что эти кольца состояли из небольших спутников – догадка, которая не могла получить подтверждения в течение почти 200 последующих лет.

В эпоху освоения космоса зонд «Пионер-11» прошёл сквозь плоскость колец Сатурна в 1979 г. В 1980-е гг. космические аппараты «Вояджер-1» и «Вояджер-2» позволили взглянуть на систему колец гигантской планеты.

В 2004 г. миссия НАСА «Кассини-Гюйгенс» впервые в мире вышла на орбиту вокруг Сатурна и произвела подробные наблюдения не только самой планеты, но и её системы колец.

Состав и структура

Кольца Сатурна состоят из миллиардов частиц, размеры которых колеблются от нескольких миллиметров до десятка километров. Состоящие преимущественно из водяного льда, эти кольца также втягивают в свою систему каменистые метеороиды, движущиеся сквозь космическое пространство.

Хотя начинающему астроному-любителю может показаться, что Сатурн опоясан единым, твёрдым кольцом, но на самом деле система колец разделена на несколько частей. Эти кольца получили свои названия по алфавиту в соответствии с датами их открытия. Таким образом, главные кольца, если двигаться от периферии системы к центру, называются соответственно A, B и С. Щель шириной в 4700 километров, известная как Щель Кассини, разделяет между собой кольца A и B.

Другие, более тусклые кольца открывались по мере того, как совершенствовались технологии изготовления телескопов. «Вояджер-1» обнаружил самое близкое к центру системы кольцо D в 1980 г. Рядом с кольцом А, охватывая его снаружи, находится кольцо F, которое, в свою очередь, охватывается кольцами G и E, лежащими на значительном удалении от остальных колец системы.

Сами кольца содержат значительное число щелей и структур. Некоторые из них созданы многочисленными небольшими спутниками Сатурна, в то время как природа других из них до сих пор продолжает ставить в тупик астрономов.

Сатурн не единственная планета Солнечной системы, имеющая кольца – Юпитер, Уран и Нептун также располагают тусклыми системами колец – но со своими спутниками, система которых простирается на три четверти расстояния от Земли до Луны (282000 километров), он, без сомнения, формирует наиболее впечатляющую и доступную для наблюдения систему колец в Солнечной системе.

Источники:

http://v-kosmose.com/saturn/koltsa-saturna/

http://zen.yandex.ru/media/id/5b82a8aac04fcc00a94e6180/5b87ad5ed038d100aade4392

http://m.fishki.net/photo/2012813-kolca-saturna-sostav-harakteristiki-i-hronologija-issledovanij.html

Ссылка на основную публикацию
Статьи на тему:

Adblock
detector
×
×
×
×