Как сделать кольца сатурна
Обновлено: 07.07.2024
Все знают про существование планеты Сатурн. И хотя многие не могут сказать толком, где она находится и каковы её основные характеристики, все могут назвать основную достопримечательность Сатурна – его кольца. Да, ни одна другая планета Солнечной системы не имеет такого шикарного украшения, делающего её похожей на сомбреро.
Наверняка вы задумывались, что это за странные образования, откуда они появились, из чего состоят. Пришло время узнать ответы на эти вопросы и рассказать про это своим детям.
Что представляют собой кольца Сатурна
Если посмотреть на Сатурн в телескоп, они выглядят, как сплошной диск. Мало того, они выглядят так же и на фотографиях с космических зондов, пролетавших вблизи. На самом деле, конечно, они не могут быть сплошными.
Кольца Сатурна представляют собой огромное количество мелких частиц, вращающихся вокруг планеты в её экваториальной плоскости. Размеры этих частиц разные – от микрометров до сантиметров. То есть, по сути, это пыль и мелкие камни, но не простые, а в основном ледяные. Встречаются там и более крупные камни, размером в несколько метров, и даже глыбы в десятки метров.
Вблизи кольца Сатурна выглядели бы примерно так.
Кольцо Сатурна состоит из множества отдельных колец разной ширины. Они отличаются толщиной, составом. У каждого есть собственное обозначение. Самое крайнее обозначено буквой E.
Ширина колец огромна – внешний край последнего, обозначенного буквой E, находится на расстоянии 480 000 км от центра планеты, а только его ширина достигает 300 000 км. Но есть еще более широкие, хотя они настолько разреженные, что заметить их почти невозможно. Так, кольцо Феба, открытое в 2009 году, имеет диаметр 13 миллионов километров!
При этом толщина этих структур очень мала по сравнению с их шириной – от десятка метров до километра. Поэтому они довольно прозрачные – через них могут просвечивать звёзды.
В некоторых местах между отдельными кольцами есть пустые промежутки разной ширины. У них есть названия – деление Энке, щель Кассини и прочие. В этих промежутках количество частиц гораздо меньше.
Открытие колец Сатурна
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.
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.
Происхождение колец Сатурна
Многим интересно, почему у Сатурна есть такое образование, а у других планет нет. На самом деле нечто подобное есть у всех планет – гигантов – у Юпитера, Урана и Нептуна. Но их колечки очень слабые и с Земли их нельзя увидеть. Их обнаружили лишь в непосредственной близости с помощью космических зондов.
Насчёт происхождения колец Сатурна существовало немало теорий, но наиболее новой и вероятной представляется одна. Согласно ей, они образовались из-за поглощения Сатурном своих крупных спутников. Когда планеты только сформировались, 4.5 миллиардов лет назад, у Сатурна было несколько крупных спутников, каждый из которых был больше Луны. Постепенно они приближались к планете, разрушались, а их тяжелые минеральные обломки падали на планету.
Но много их мелких частей, преимущественно из ледяной оболочки, оставались на орбите. Их начальные размеры составляли 1-50 км. Всё больше дробясь из-за многочисленных столкновений, они образовали ту мелкую ледяную пыль, которая собралась в виде диска вокруг планеты.
Кольза появились после разрушения нескольких крупных спутников.
В 2006 году стало понятно, что внешнее кольцо Е образовалось благодаря спутнику Энцеладу, орбита которого проходит как раз там. На Энцеладе есть такое явление, как ледяные гейзеры, когда вода выбрасывается из его недр через трещины в коре. Эти гейзеры могут достигать высоты до 500 км, выбрасывая 250 кг водяного пара в секунду. Ледяная пыль образуется из этого пара и обозначает орбиту спутника.
Первоначальная масса колец Сатурна была в 1000 раз больше современной. Со временем планета поглотила большую часть вещества — оно непрерывно оседает в атмосфере. За миллиарды лет мимо пролетело немало астероидов и комет, которые тоже увлекли за собой немало вещества. А некоторые из них сами стали жертвой Сатурна, были захвачены им и раздроблены в мелкую пыль.
Любопытно, что спутник Сатурна Титан, по-видимому, относится как раз к тем первичным спутникам, которые и породили кольца. Титан — последний из них и единственный, который не разрушился. Все остальные исчезли, а их разрушенные ледяные оболочки образовали тот великолепный диск, которые мы видим сейчас. Хотя пару миллиардов лет назад он был гораздо более впечатляющим.
Сколько колец у Сатурна
Сейчас у Сатурна известно 7 более-менее широких колец. Самые большие обозначаются в таком порядке от планеты – D, C, B, A, F, G, и E. Это довольно крупные образования, которые видны в крупный телескоп с Земли. Лишь E невидимо с Земли, так как слишком разреженное и было обнаружено зондами.
Кольца С, B и A хорошо видны в любительские телескопы – именно в таком порядке они расположены от центра планеты. Между B и A расположена щель Кассини – большой промежуток, также хорошо заметный в любительские телескопы.
Область вблизи планеты.
Удалённая от планеты область.
Но на самом деле никто не знает, сколько таких образований в действительности. Дело в том, что эти 7 крупных колец разбиты на неимоверное количество более тонких, как грампластинка, содержащая множество отдельных дорожек. Количество их огромно и подсчитать все практически невозможно. Особенно учитывая, что в ширину весь диск простирается на миллионы километров и не все его части видимы в оптическом диапазоне.
Так что мы можем выделить лишь 7 крупных колец, которые явно отличаются цветом или разделены промежутками, а сколько в них содержится более узких – неизвестно. Причём они при приближении сами делятся на еще более узкие. Ширина некоторых составляет всего 10 метров, а других – 1 км.
Обозначение колец Сатурна
Как вы уже заметили, кольца обозначаются буквами латинского алфавита, начиная с буквы A. Расположены они не по порядку. Самые заметные и крупные обозначены A, B, и C, если смотреть снаружи по направлению к планете. Их и открыли первыми.
Расположение колец Сатурна.
Другие кольца были открыты позже, как ближе к планете, чем C, так и дальше A. Поэтому кольца, обозначенные другими буквами, расположены в разных местах. Так, D ближе к планете, а F – на окраине.
Размер, состав и масса колец Сатурна
Как уже говорилось, размер этих структур – понятие условное. Ведь не все они видны визуально. Так, кольцо Феба, обнаруженное в 2009 году, простирается на расстояние до 13 миллионов километров от центра планеты. Конечно, оно довольно разреженное. Возможно, что мелкие частицы можно обнаружить и на большем удалении.
В составе колец в основном пыль и водяной лёд. Размеры частиц составляют в основной массе от микрометров до нескольких сантиметров. Конечно, встречаются и более крупные глыбы, размером в несколько метров, и даже десятков метров, но их немного в общей массе.
Несмотря на всю грандиозность, в кольцах сейчас не очень много вещества. Если его собрать, то получится кучка размером со спутник Сатурна Мимас, диаметр которого всего лишь около 400 км. Планета миллиарды лет поглощает окружающее её вещество, и его становится всё меньше.
Любопытно, что кольца вращаются вокруг планеты с разной скоростью – чем дальше от центра, тем медленнее. То есть их движение похоже не на вращение твёрдой грампластинки, а напоминает движение воды. Это и неудивительно, ведь они состоят из мириадов отдельных частиц.
В кольцах расположено несколько спутников, которые движутся по своей орбите вместе с самим диском. Самые крупные из них расчистили себе путь своей гравитацией.
Некоторые спутники Сатурна расположены внутри колец.
Наблюдение колец Сатурна
Кольца расположены в экваториальной плоскости Сатурна, а он сам наклонён под углом около 27 градусов к эклиптике. Поэтому в разное время мы видим их под разным углом наклона. Иногда они становятся к Земле ребром и тогда вообще невидимы, так как очень тонкие. Так произошло в 1612 году, когда Галилей не смог их обнаружить.
Они исчезают, когда на Сатурне наступает равноденствие, затем в течении 7 лет они раскрываются всё шире, а потом 7 лет угол уменьшается до нуля. Затем процесс повторяется снова.
Наблюдать кольца Сатурна можно даже в небольшой телескоп с диметром объектива 60-70 мм. При обладании отличным зрением их можно обнаружить даже в бинокль, конечно, без деталей, как небольшие выступы сбоку от планеты.
В телескоп же можно увидеть гораздо больше деталей и кольца видны совершенно чётко. При их хорошем раскрытии можно без особого труда увидеть щель Кассини. Если использовать голубой фильтр, проявится больше деталей.
Так выглядит Сатурн и его кольца в любительский телескоп Sky-Watcher BK909.
Лучше всего наблюдать кольца Сатурна, его поверхность и спутники во время противостояний, когда расстояние до этой планеты минимально. Ближайшие противостояния:
- 21 июля 2020 года.
- 2 августа 2021 года.
- 14 августа 2022 года.
- 27 августа 2023 года.
Если у вас есть хотя бы небольшой телескоп, обязательно направьте его на Сатурн. Вид его никого не оставляет равнодушным. Пользуйтесь моментом, что живёте в эпоху, когда он всё еще выглядит впечатляюще, ведь продлится это всего каких-то несколько миллионов лет).
Сатурн — одна из самых завораживающих планет как для профессиональных, так и для астрономов-любителей. Наибольший интерес к этой планете у нас вызывают его характерные кольца. Хоть их и не увидеть невооружённым глазом, любой желающий может разглядеть эти впечатляющие кольца даже через самый слабый телескоп.
И хотя нам эта система образований видится, как одно массивное широкое кольцо, вращающееся по орбите планеты, кольцевая система Сатурна состоит из множества различных колец, отличающихся друг от друга плотностью, толщиной и шириной.
Состоящие преимущественно изо льда и пыли, кольца Сатурна удерживаются на орбите сложными гравитационными воздействиями газового гиганта и его спутниками, причём некоторые из них фактически расположены в пределах колец.
Факты про кольца Сатурна приобретают ещё большую яркость и реальность, если сопровождаются фотографиями, сделанными бесчисленными телескопами и пролетающими мимо них космическими аппаратами. Несмотря на то, что человечество узнало немало о кольцах с тех пор, как они были впервые обнаружены четыре столетия назад, учёные продолжают исследовать их, чтобы пополнить свои знания.
Вдохновитесь их красотой и величием, прочитав эти 25 фактов про кольца Сатурна и посмотрев столько же замечательных фотографий!
25. В 1610 году знаменитый астроном и враг церкви Галилео Галилей стал первым человеком, направившим свой телескоп на Сатурн. Он увидел странные, нечёткие формы возле планеты. А поскольку его телескоп был недостаточно мощным, он не понял, что это были кольца Сатурна.
24. Кольца Сатурна состоят из миллиардов частиц льда и осколков, размеры которых варьируются от одного сантиметра до десяти метров.
23. Невооружённым глазом мы можем увидеть пять планет: Меркурий, Венеру, Марс, Юпитер и Сатурн. Но чтобы разглядеть кольца Сатурна, понадобится телескоп, как минимум, с 20-кратным увеличением.
22. Кольцам дают названия в алфавитном порядке, основываясь на дате их обнаружения. Ближайшее к планете — кольцо D, затем идут кольца C, B, A, F, Янус/Эпиметей, G, Паллена и E.
21. Кольца Сатурна, как полагают, являются остатками проходящих планет (в основном), астероидов или разрушившихся спутников — в значительной степени потому, что 93% их массы состоят из воды в форме льда с незначительными примесями.
20. Первым, кто разглядел и определил кольца Сатурна, был нидерландский астроном Христиан Гюйгенс в 1655 году. Тогда он предположил, что газовый гигант имеет одно твёрдое, тонкое и плоское кольцо.
19. Источником материи кольца Е — льда — по мнению учёных, является шестой спутник Сатурна Энцелад, на поверхности которого активны гейзеры, выбрасывающие в космос огромные струи воды. Этот спутник очень важен для нас, поскольку под его поверхностью, предположительно, находится океан, в котором возможно существование жизни.
18. Каждое кольцо обращается вокруг Сатурна с разной скоростью.
17. Кольца Сатурна наиболее известны в Солнечной системе, однако другой газовый гигант, Юпитер, и ледяные гиганты Нептун и Уран также имеют кольца.
16. Кольца планеты могут служить своеобразной исторической записью, демонстрирующей свидетельства комет и метеоритов, пролетающих через них на своём пути столкновения с планетой. Учёные, изучающие кольцо С, обнаружили в его слоях зыбь, которая, как они предполагают, вызвана попаданием осколков комет или астероидов.
15. В то время как комета может оставить после себя в кольце отверстие, некое массивное тело — весом от 100 миллионов до 10 миллиардов тонн — столкнувшееся с кольцами в 1983 году, заставило их колебаться. Они будут колебаться ещё сотни лет.
14. Частицы в пределах колец Сатурна иногда могут собираться в вертикальные скопления, формируя образования высотой более 3 километров.
13. Сатурн является второй по скорости вращения планетой после Юпитера, делая полный оборот вокруг собственной оси за 10 часов 34 минуты 13 секунд. Из-за своей скорости планета приобретает выпуклую форму на экваторе (и более сплющенную на полюсах), что ещё больше подчёркивает её кольца.
12. Узкое кольцо F (хотя в действительности это три узких кольца), расположенное сразу за главной кольцевой системой Сатурна, по-видимому, имеет изгибы, изломы и скопления. Учёные предполагают, что в пределах структуры могут оказаться захваченными миниспутники, придавая кольцу скрученный и плетёный вид.
11. Чтобы оказаться на орбите Сатурна, автоматическая межпланетная станция "Кассини" аккуратно пролетела между кольцами F и G, прежде чем стать искусственным спутником планеты.
10. Щели в кольце А — щель Килера и щель Энке — имеют свои крошечные спутники: Дафнис внутри щели Килера и Пан внутри щели Энке.
9. Хотя кольца Сатурна отбрасывают тень в космос на 280.000 километров, их толщина, как правило, не превышает 9-ти метров.
8. В кольцах Сатурна были обнаружены образования, идущие поперёк колец и похожие на призраки, которые учёные назвали "спицами". Преобладает научное мнение, что это — заряженные электричеством слои мельчайших пылевидных частиц, которые могут формироваться и рассеиваться в течение всего нескольких часов.
Хотя учёным не понятно, что обуславливает их образование, существуют теории, включающие метеориты, ударяющиеся о кольца, или пучки электронов от молний в атмосфере Сатурна, вбрасываемые в кольца.
7. Второй по величине спутник Сатурна, Рея, может иметь собственную систему колец. Вокруг спутника никогда ранее не было обнаружено колец, и на настоящий момент существуют слабые доказательства этого, однако признаки торможения электронов возле Реи и наличие льда на поверхности спутника (от образований льда с кольца, которые выпадают с орбиты) оставляют этот вопрос нерешённым.
6. Несмотря на свой кажущийся размер, эти кольца в действительности являются довольно лёгкими. Крупнейший из 62 спутников Сатурна, Титан, составляет более 90% всей массы спутников, обращающихся по орбите этой планеты.
5. Деление Кассини — это промежуток в кольце, образовавшийся между главными кольцами B и A, разрыв пространства которого составляет 4700 километров.
4. Некоторые спутники Сатурна — особенно Пандора и Прометей — удерживают крайние частицы колец, не позволяя им уходить от них в стороны, то есь рассеиваться в космосе. Такие спутники называют спутниками-"пастухами", потому что они как бы "пасут" эти частицы.
3. Недавно вокруг Сатурна астрономами было обнаружено новое гигантское кольцо. Расположенное от поверхности планеты на расстоянии 3,7-11,1 миллиона километров, это кольцо наклонено на 27 градусов по отношению к плоскости остальных колец. Кроме того, его вращение происходит в обратном направлении.
2. Новое кольцо является настолько разреженным, что, попав в него, это трудно заметить, даже несмотря на то, что в его пределах может поместиться миллиард планет, по размеру сравнимых с Землёй. Кольцо было обнаружено лишь недавно, потому что его холодные частицы (около -193°С) можно заметить только с помощью инфракрасного телескопа.
1. Согласно открытиям, сделанным в 2014 году, учёные полагают, что, по крайней мере, несколько спутников Сатурна могли сформироваться на границах его колец.
Изображения границы кольца А демонстрируют то, что могло бы быть формированием небольшого спутника под воздействием гравитации. Поскольку многие спутники Сатурна являются ледяными, а частички льда являются основными компонентами колец, существует гипотеза, что спутники были сформированы отдалёнными кольцами, существовавшими в далёком прошлом.
Кольца Сатурна — или любой другой планеты — всегда вызывали некую загадку.
Наука говорит нам, что они, вероятно, всего лишь побочные продукты, возникшие еще во времена образования планет. В случае с Сатурном это могут быть даже остатки древней луны.
Загадка не полного кольца
Но, если вам нужна правда, вряд ли кто знает их точное происхождение. Это привело к некоторым интересным альтернативным идеям. У бывшего инженера НАСА, например, есть своя теория: эти кольца были созданы инопланетянами.
Грандиозный финал через кольца Сатурна
Однако до того, как это произойдет, еще есть что посмотреть. Сможет ли Кассини столкнуться с пришельцами на пути вниз?
Планета Сатурн известна людям уже тысячи лет. Но возможность наблюдать за его кольцами появилась лишь с изобретением телескопа.
История открытия колец Сатурна
Первым, кто обнаружил их след, был итальянский ученый Галилео Галилей. Наблюдая в телескоп за звёздным небом, он заметил у Сатурна некую странность.
Сначала Галилей решил, что открыл два новых спутника планеты. Но нестандартное поведение этих небесных тел заставило ученого усомниться в результатах своего наблюдения.
В 1614 г. астроном Христоф Шейнер смог разглядеть полумесяцы близ Сатурна, которые окаймляли планету. Шейнер сравнил их с ручками у чайной чашки.
Истинную природу этих объектов смог выяснить Христиан Гюйгенс. По результатам своих наблюдений он сделал вывод, что Сатурн окружен неким кольцом.
Во второй половине XVII в. появились более мощные телескопы. Через телескоп можно с точностью увидеть кольца Сатурна. Наблюдения позволили накопить много новых сведений.
Выяснились некоторые закономерности. Данные образования Сатурна полностью можно видеть дважды в течение 29,5 лет (столько равен сатурнов год). Оно не изменяет своего положения при обращении планеты вокруг Солнца.
В 1675 г. Джан Доменико Кассини сделал новое открытие. Оказалось, что кольцо Сатурна разделено черной полосой на две части. С тех пор черная полоса носит название деление Кассини. Также астроном выдвинул теорию о том, что кольца состоят из множества отдельных частиц. То из них, которое находится ближе к Сатурну ярче второго. В XIX в. Василий Яковлевич Струве обозначил ближнее к планете кольцо буквой А, дальнее буквой B.
В 1837 г. Иоганн Франц Энке обнаружил, что кольцо А разделено едва заметной полосой. Через год астроном Галле смог заметить ещё одно кольцо, встроенное в кольце B. Этот объект стали обозначать буквой С или креповым кольцом, из-за его плохой различимости.
В 1907 г. была выдвинута теория о наличии ещё одного объекта. Подтвердить её смогли лишь в 1958 г. Кольцевому образованию дали обозначение D. Выделить изображения данного объекта удалось лишь в 1979 г. Многолетние наблюдение позволили сделать вывод, что Сатурн имеет не менее 4 колец.
Ученые делали предположения и о физической природе пояса Сатурна. Долгое время считалось, что они сплошные. Эти взгляды опроверг Лаплас. Основываясь на законе всемирного тяготения, он предположил, что спутник Сатурна – это система из нескольких монолитных узких образований. Джеймс Клерк Максвелл предположил, что кольца образуют множество мелких осколков.
Прорыв в этой области произошел после исследований Христиана Доплера. Он открыл эффект, согласно которому волны, исходящие от источника какого-либо излучения, доходят до наблюдателя с иной частотой, чем та, какую они имели, покидая источник. При приближении источника к объекту частота волн увеличивается, при удалении – уменьшается. Этот принцип назвали принципом Доплера. На его основании А. А Белопольский обнаружил, что с одной стороны частицы колец тянутся к Земле, с другой – удаляются. Дж. Э. Килер вычислил скорость частиц.
Сколько колец у планеты
В настоящий момент количество наиболее крупных колец Сатурна равняется семи. Они имеют собственную орбиту и обращаются вокруг газового гиганта. Каждое из трёх основных кольцевых объектов имеют в своём составе множество более мелких. Их ширина не больше нескольких десятков километров.
Происхождение кольцевого пояса планеты
Прежде чем перейти к вопросу о происхождении данного явления нужно сделать ряд предварительных замечаний. Согласно закону Э. Роша, как только какой-либо спутник, имеющий плотность, равную плотности какой-либо планеты, приблизится к ней на расстояние, равное 2,44 радиуса планеты и меньшее (предел Роша), он распадётся на обломки. Расстояние от Сатурна до внутреннего кольца равняется 1,28 его радиуса, до внешнего – 2,27 радиуса. Таким образом, вся система находится внутри предела Роша.
1) Возникли в результате разлома какого-либо небесного тела (спутника, астероида, кометы). Причиной разрушения могло стать мощное притяжение, которым обладает планета в силу своих размеров. Тело разлетелось на множество осколков, которые и образовали знаменитые кольца. Эта теория основывается на расчётах ученных, согласно которым, любой спутник, приблизившийся на близкое расстояние, был быть разорван под действием силы притяжения Сатурна.
2) Пояс планеты – остатки большого облака рядом с планетой. Из его внешней части появились спутники, внутренние же остались в виде колец. Их текущее состояние обусловлено притяжением планеты, которое мешает образованию крупных небесных тел. Теория обоснована наличием крупных частиц в кольцах. Система Сатурна — едва ли не единственное место, где можно обнаружить остатки допланетной материи.
Существует и третья теория, выдвинутая Робином Канупом. Она основана на химическом составе кольцевых объектов, на 90% состоящих из льда. Дело в том, что если бы они были образованы из какого-либо небесного тела, то они должны иметь в своём составе 50% и более минералов. Согласно этой теории, кольца появились в результате поглощения Сатурном своих спутников.
На заре появления газового гиганта он имел несколько первичных спутников. Из-за большой силы притяжения Сатурн притягивал их к себе. Теряя свои орбиты, они разрушались. Минералы, находящиеся в составе этих спутников поглотил Сатурн, лёд же остался на орбите.
Помимо происхождения пояса Сатурна, вызывает интерес и вопрос о том, почему он всё ещё существуют. Согласно законам физики, кольца должны постепенно терять своё вещество. Силой, которая удерживает их на месте, являются спутники Сатурна. Они не дают распасться двум самым крупным кольцам (А и В), не пропуская их частицы через свою орбиту.
Обозначение пояса Сатурна
Кольца называются буквами латинского алфавита в порядке их обнаружения астрономами (первое по времени – А, второе В и так далее). По удаленности от планеты они расположены следующим образом: самое ближнее D, затем С, B, А, F, G, Е.
Структура и состав
Структура данных небесных тел довольно сложна. Известно 7 крупных кольцевых объектов. Каждое из трёх самых крупных имеют в своём составе большое количества более маленьких. Эти колечки также состоят из частиц.
Система колец находится в состоянии резонанса, вызванного Сатурном и его спутниками.
Маленькие кольца не равномерны, они имеют разную ширину на отдельных участках. Ширина одной стороны может быть равна 80 км, другой – 25 км.
Два из семи колец являются эксцентричными – планета находится несколько в стороне от их центра.
Особенности отдельных колец
Кольцо F на отдельных участках имеет свитую структуру – оно состоит из трёх жгутов, два из которых завиваются вокруг третьего. Есть два объяснения этому феномену – F состоит из наэлектризованных частиц. Они подвергаются воздействию магнитного поля Сатурна, что и обуславливает такую структуру. На частицы влияют два спутника – Пандора и Прометей орбиты которых находятся на разных концах F.
Интерес вызывают и спицеподобные радиальные образования в B, именуемые спицами. Их образуют частицы, рассеивающие солнечный свет. Маленький размер (около 1 микрометра) позволяет частицам подниматься над поясом планеты. Длина спиц достигает 1000 км, ширина 1000 км. Они возникают на короткий промежуток времени, после чего исчезают. Скорость вращения спиц может превышать скорость колец и совпадать со скоростью вращения планеты.
Наличие спиц обусловлено молниями в атмосфере Сатурна. Молнии обнаружены и в самом B. Их мощность достигает 1000 мВт.
D — самое близкое к планете. Оно находится на расстоянии 7000 км от облачного покрова. Наблюдатель с Сатурна смог бы рассмотреть много частиц, летающих над облаками. Их примерный состав известен: камень, покрытый льдом, гидрат аммиака и метана. Плотность такого льда примерно равна 0, 6 г/см 3 .
Полёт аппарата Кассини позволил получить новые данные о составе частиц. Оказалось, что помимо указанных компонентов, частицы содержат бензол, углекислый газ и органику. По своему составу они схожи с кометами. Также частицы поглощаются атмосферой планеты, изменяя её состав. Скорость этого поглощения довольно большая (от 10 до 45 тонн в секунду). Это может привести к исчезновению D через несколько десятков тысяч лет.
Частицы, которые входят в состав C — более крупные. Их диаметр достигает 1 м. 99% солнечного света, падающего на кольца, отражают A и B. Размер частиц, из которых состоят различные кольца, не одинаков. Он разнится от 1 мкм до 1 км. Толщина А, B, C близка к 1,3 км.
Е – самое удалённое кольцо от планеты. Оно находится в зоне, составляющей от 3 до 8 радиусов Сатурна. В центре этой зоны располагается орбита спутника Энцелада. Не исключено, что вулканическая активность этого спутника стала причиной появления частиц Е. Его структура однородна.
Структура колец
| Название | Расстояние до центра Сатурна, км | Ширина, км |
| D | 67 000—74 500 | 7500 |
| C | 74 500—92 000 | 17500 |
| Щель Коломбо | 77 800 | 100 |
| Щель Максвелла | 87 500 | 270 |
| Щель Бонда | 88 690—88 720 | 30 |
| Щель Дейвса | 90 200—90 220 | 20 |
| B | 92 000—117 500 | 25 500 |
| Деление Кассини | 117 500—122 200 | 4700 |
| Щель Гюйгенса | 117 680 | 285—440 |
| Щель Гершеля | 118 183—118 285 | 102 |
| Щель Рассела | 118 597—118 630 | 33 |
| Щель Джефриса | 118 931—118 969 | 38 |
| Щель Койпера | 119 403—119 406 | 3 |
| Щель Лапласа | 119 848—120 086 | 238 |
| Щель Бесселя | 120 236—120 246 | 10 |
| Щель Барнарда | 120 305—120 318 | 13 |
| A | 122 200—136 800 | 14600 |
| Щель Энке | 133 570 | 325 |
| Щель Килера | 136 530 | 35 |
| Деление Роша | 136 800—139 380 | 2580 |
| R/2004 S1 | 137 630 | 300 |
| R/2004 S2 | 138 900 | 300 |
| F | 140 210 | 30—500 |
| G | 165 800—173 800 | 8000 |
| E | 180 000—480 000 | 300 000 |
| Кольцо Феба | ~4 000 000 – >13 000 000 | — |
Размер и цвет
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.
Вопрос о том, какого цвета окружающие Сатурн объекты, вызывает интерес. Они имеют различные цвета. С и деление Кассини имеют синий оттенок, B – красно-жёлтый. Данные различия вызваны неоднородностью химического состава и разной оптической толщей объектов. Они состоят из льда, но количество примесей разнится на разных участках.
Скорость движения частиц
Скорость частиц колец различна. Она зависит от гравитационного воздействия спутников планеты. Общая скорость движения небесных объектов вокруг планеты достигает 72 км/ч.
Читайте также: