Кольцы Сатурна

З пляцоўкі Вікіпедыя
Перайсці да: рух, знайсці
Галоўныя кольцы Сатурна
Хвалі ў кольцах Сатурна

Кольцы Сатурна — канцэнтрычныя ўтварэнні рознай яркасці, быццам укладзеныя адзін на аднаго, і ўтвараюць адзіную плоскую сістэму невялікай таўшчыні, якая размяшчаецца ў экватарыяльнай плоскасці Сатурна. Кольцы вакол Сатурна ўпершыню назіраў Г. Галілей у 1610, але з-за нізкай якасці тэлескопу ён прыняў бачныя па баках планеты часткі кольцаў за спадарожнікі Сатурна.

Прырода кольцаў[правіць | правіць зыходнік]

Правільнае апісанне кольцаў Сатурна даў Хрысціян Гюйгенс (1659), а Джавані Касіні неўзабаве паказаў, што яно складаецца з двух канцэнтрычных складнікаў — кольцаў А і В, падзеленых цёмным прамежкам (так званым «дзяленнем Касіні»). Шмат пазней (у 1850) амtрыканскі астраном У. Бонд адкрыў унутранае слаба светлае кальцо С, а ў 1969 было выяўлена яшчэ больш слабае і блізкае да планеты кальцо D. Яркасць кальца D не перавышае 1/20 яркасці самога яркага кальца — кальца В. Кольцы размешчаныя на наступных адлегласцях ад планеты: А — ад 138 да 120 тыс. км, В — ад 116 да 90 тыс. км, С — ад 89 да 75 тыс. км і D — ад 71 тыс. км амаль да паверхні Сатурна.

Прырода кольцаў Сатурна стала яснай пасля таго, як англійскі фізік Джэймс Максвел1859) і расійскі матэматык Соф'я Кавалеўская1885) рознымі метадамі давялі, што ўстойлівым існаванне кальцаў вакол планеты можа быць толькі ў тым выпадку, калі яно складаецца з сукупнасці асобных малых цел: суцэльнае цвёрдае або вадкае кольца было бы разарванае сілай прыцягнення планеты.

Гэтая тэарэтычная выснова ў канцы XIX стагоддзя была па-эмпірычнаму пацверджана незалежна адзін ад другога А. А. Белапольскім (Расія), Дж. Кілерам (ЗША) і А. Дэландрам (Францыя), якія сфатаграфавалі спектр Сатурна з дапамогай шчыліннага спектрографа і на аснове эфекта Доплера—Фіза выявілі, што вонкавыя часткі кольцаў Сатурна круцяцца павольней, чым унутраныя. Вымераныя хуткасці апынуліся роўнымі тым, якія мелі бы спадарожнікі Сатурна, калі бы яны знаходзіліся на тых жа адлегласцях ад планеты.

Склад[правіць | правіць зыходнік]

На працягу 29,5 гадоў з Зямлі кольцы Сатурна двойчы былі бачныя ў максімальным расчыненні і двойчы былі перыяды, калі Сонца і Зямля знаходзіліся ў плоскасці кольцаў, і тады кольцы альбо асвятляюцца Сонцам «з рабра», альбо яно для зямнога назіральніка відаць «з рабра». У гэты перыяд кольцы амаль зусім не бачныя, што сведчыць аб іх вельмі малой таўшчыні. Розныя даследчыкі, якія засноўваюцца на візуальных і фотаметрычных назіраннях, іх тэарэтычнай апрацоўцы, прыходзяць да заключэння, што сярэдняя таўшчыня кольцаў складае ад 10 см да 10 км. Вядома, кольца такой таўшчыні ўбачыць з Зямлі «з рабра» немагчыма. Памеры цвёрдых цел у кольцах ацэньваюцца ад 10^{-1} да 10^3 см з перавагай груд дыяметрам каля 1 м, што пацвярджаецца і назіраным адлюстраваннем радыёхваль ад кольцаў Сатурна.

Хімічны склад рэчыва кольцаў, відаць, аднолькавы ва ўсіх чатырох складнікаў, розная ў іх толькі ступень запаўнення прасторы грудамі. Спектр кольцаў Сатурна істотна адрозніваецца ад спектру самога Сатурна; спектр паказвае на падвышаную адбівальную здольнасць кольцаў у блізкай інфрачырвонай вобласці (2,1 і 1,5 мкм), што адпавядае адлюстраванню ад лёду {H_2}O. Можна лічыць, што целы, утваральныя кольцы Сатурна, альбо пакрытыя лёдам альбо шаццю, альбо складаюцца з лёду. У апошнім выпадку масу ўсіх кольцаў можна ацаніць у 10^{24} г, гэта значыць на 5 парадкаў менш масы самой планеты. Тэмпература кольцаў Сатурна, відаць, блізкая да раўнаважкай, гэта значыць да 80°К.

Па апошніх дадзеных, кольцы Сатурна хутка эвалюцыянуюць. Пры параўнанні здымкаў «Касіні» і «Вояджэраў» былі выяўленыя істотныя змены, напрыклад, кальцо D стала больш бляклым.

Асноўныя кольцы Сатурна
Назва Адлегласць да цэнтра Сатурна (км) Шырыня (км) Названа ў гонар
Кольца D 67 000 - 74 500 7 500
Кольца C 74 500 - 92 000 17 500
Шчыліна Кулона 77 800 100 Шарль Кулон ???
Шчыліна Максвела 87 500 270 Джэймс Максвел
Кольца B 92 000 - 117 500 25 500
Дзяленне Касіні 117 500 - 122 200 4 700 Джавані Касіні
Шчыліна Гюйгенса 117680 285 - 440 Хрысціян Гюйгенс
Кольца A 122 200 - 136 800 14 600
Дзяленне Энке 133 570 325 Іаган Франц Энке
Шчыліна Кілера 136 530 35 Джэймс Кілер
R/2004 S 1 137 630  ?
R/2004 S 2 138 900  ?
Кольца F 140 210 30 - 500
Кольца G 165 800 - 173 800 8 000
Кольца E 180 000 - 480 000 300 000

Спасылкі[правіць | правіць зыходнік]