 |
Иллюстрация Сатурна и его колец. |
Сатурн долгое время считался единственной планетой в нашей Солнечной системе с кольцами. Кольца вокруг Сатурна были обнаружены почти 400 лет назад знаменитым астрономом Галилео Галилеем. Он использовал очень простой телескоп, который сам сконструировал из линз, и навел его на планеты в ночном небе. Одним из первых объектов, на которые он посмотрел, был Сатурн. Сначала он думал, что у Сатурна есть две большие луны по обе стороны от планеты, потому что его телескоп был не очень хорош и давал очень размытые изображения.
С тех пор астрономы использовали большие и лучшие телескопы, чтобы найти кольца вокруг всех внешних газовых планет-гигантов: Юпитера , Сатурна, Нептуна и Урана . Эти планеты, в отличие от других в нашей системе, состоят в основном из газа.
Хотя мы не совсем уверены, как работают кольца или как они образовались, есть несколько теорий.
Согласно второй теории, которая мне больше всего нравится, кольца образовались, когда два спутника планеты, образовавшиеся одновременно с планетой, каким-то образом сдвинулись со своих орбит и в конце концов столкнулись друг с другом. Вещество, оставшееся после этого огромного крушения, не могло снова собраться вместе, чтобы образовать новую луну. Вместо этого он распространился на кольцевые системы, которые мы видим сегодня.
Поскольку у нас пока нет окончательных ответов, мы продолжаем исследовать и проверять различные теории.
Что мы знаем, так это то, что кольца вокруг различных планет немного отличаются друг от друга, но все они имеют некоторые общие характеристики.
Во-первых, они все гораздо шире, чем толще. Кольца Сатурна, например, имеют ширину около 175 000 миль (282 000 километров) (уходят от планеты), но всего 650 футов (200 метров) в толщину. Это все равно, что съесть на завтрак обычный блин шириной 14 км.
Еще одна общая черта всех систем колец заключается в том, что все они состоят из мелких частиц льда и камня. Самые маленькие из этих частиц не больше пылинок, а самые большие имеют диаметр около 65 футов (20 метров) — размер школьного зала. Все кольца вокруг планет также содержат промежутки, которые иногда имеют ширину в несколько миль, и поначалу никто не мог понять, почему. Позже мы узнали, что промежутки были вызваны маленькими лунами, которые поглотили весь материал в этой конкретной части системы колец.
Самая большая разница между кольцами Сатурна и другими газовыми планетами-гигантами заключается в том, что частицы, из которых состоят кольца Сатурна, очень хорошо отражают солнечный свет обратно к Земле. Это означает, что они кажутся очень яркими, поэтому мы можем видеть кольца с Земли в обычный телескоп. Чрезвычайно большое количество частиц, попавших в кольца Сатурна, также делает кольца намного больше и шире; это еще одна причина, по которой их легче увидеть, чем кольца других планет-гигантов.
Частицы, из которых состоят кольца Урана и Нептуна, содержат элементы, затемненные солнцем. Эти темные частицы очень похожи на кусочки угля или древесного угля. Из-за этого их гораздо труднее увидеть, потому что они не отражают столько солнечного света обратно к нам.
С тех пор астрономы использовали большие и лучшие телескопы, чтобы найти кольца вокруг всех внешних газовых планет-гигантов: Юпитера , Сатурна, Нептуна и Урана . Эти планеты, в отличие от других в нашей системе, состоят в основном из газа.
Хотя мы не совсем уверены, как работают кольца или как они образовались, есть несколько теорий.
 |
Взгляд Хаббла на Сатурн в 2021 году показывает быстрые и резкие изменения цвета в полосах северного полушария планеты. Авторы и права: НАСА, ЕКА, А. Саймон (NASA-GSFC) и М. Х. Вонг (Калифорнийский университет в Беркли); Обработка изображения: А. Паган (STScI) |
Различные теории
Первая теория утверждает, что кольца образовались в то же время, что и планета. Некоторые частицы газа и пыли, из которых состоят планеты, находились слишком далеко от ядра планеты и не могли столкнуться под действием гравитации. Они остались позади, чтобы сформировать кольцевую систему.Согласно второй теории, которая мне больше всего нравится, кольца образовались, когда два спутника планеты, образовавшиеся одновременно с планетой, каким-то образом сдвинулись со своих орбит и в конце концов столкнулись друг с другом. Вещество, оставшееся после этого огромного крушения, не могло снова собраться вместе, чтобы образовать новую луну. Вместо этого он распространился на кольцевые системы, которые мы видим сегодня.
Поскольку у нас пока нет окончательных ответов, мы продолжаем исследовать и проверять различные теории.
 |
Составное изображение Урана с рентгеновскими данными от Чандра, полученными в 2002 году, и оптическими данными с телескопа Кека на Гавайях. Предоставлено: рентген: NASA/CXO/University College London/W. Данн и др.; Оптический: Обсерватория В. М. Кека |
Что мы знаем, так это то, что кольца вокруг различных планет немного отличаются друг от друга, но все они имеют некоторые общие характеристики.
Во-первых, они все гораздо шире, чем толще. Кольца Сатурна, например, имеют ширину около 175 000 миль (282 000 километров) (уходят от планеты), но всего 650 футов (200 метров) в толщину. Это все равно, что съесть на завтрак обычный блин шириной 14 км.
Еще одна общая черта всех систем колец заключается в том, что все они состоят из мелких частиц льда и камня. Самые маленькие из этих частиц не больше пылинок, а самые большие имеют диаметр около 65 футов (20 метров) — размер школьного зала. Все кольца вокруг планет также содержат промежутки, которые иногда имеют ширину в несколько миль, и поначалу никто не мог понять, почему. Позже мы узнали, что промежутки были вызваны маленькими лунами, которые поглотили весь материал в этой конкретной части системы колец.
 |
Изображение Нептуна, сделанное камерой Уэбба в ближнем инфракрасном диапазоне (NIRCam), сделанное 12 июля 2022 года, впервые за более чем три десятилетия полностью фокусирует кольца планеты. Авторы и права: Изображение: НАСА, ЕКА, CSA, STScI, обработка изображений: Джозеф Де Паскуале (STScI) |
Самая большая разница между кольцами Сатурна и другими газовыми планетами-гигантами заключается в том, что частицы, из которых состоят кольца Сатурна, очень хорошо отражают солнечный свет обратно к Земле. Это означает, что они кажутся очень яркими, поэтому мы можем видеть кольца с Земли в обычный телескоп. Чрезвычайно большое количество частиц, попавших в кольца Сатурна, также делает кольца намного больше и шире; это еще одна причина, по которой их легче увидеть, чем кольца других планет-гигантов.
Частицы, из которых состоят кольца Урана и Нептуна, содержат элементы, затемненные солнцем. Эти темные частицы очень похожи на кусочки угля или древесного угля. Из-за этого их гораздо труднее увидеть, потому что они не отражают столько солнечного света обратно к нам.
Новые открытия
Это захватывающее время для астрономии. Со всего мира запускается все больше и больше спутников и космических зондов, что позволяет нам исследовать внешние планеты нашей Солнечной системы. Это означает, что у астрономов будет возможность изучить эти кольца — и, надеюсь, однажды мы сможем ответить на все ваши вопросы и даже больше.(Copyrighted © Перевод с англ. Louiza Smith)
Источник:
By Dr. Rudi Kuhn, SALT Astronomer, South African Astronomical Observatory,
«Why Are Some Planets Surrounded by Rings?»