Главная - Планеты гиганты - САТУРН. КОЛЬЦА

САТУРН. КОЛЬЦА
Наука - Планеты гиганты

C Земли в телескоп хорошо видны три кольца: внешнее, средней      яркости кольцо А; среднее, наиболее яркое кольцо В и внутреннее, не яркое полупрозрачное кольцо С, которое иногда называется креповым. Кольца чуть белее желтоватого диска Сатурна. Расположены они в плоскости  экватора планеты и очень тонки: при общей ширине в радиальном    направлении примерно 60 тыс. км они имеют толщину менее 3 км. спектроскопически было установлено, что  кольца  вращаются  не  так,  как твердое тело, - с расстоянием от Сатурна скорость убывает. Более того,  каждая  точка колец имеет такую скорость, какую имел бы на этом расстоянии спутник, свободно движущийся вокруг Сатурна  по  круговой орбите.  Отсюда  ясно: кольца Сатурна по существу представляют собой      колоссальное скопление мелких твердых частиц, самостоятельно обращающихся вокруг планеты. Размеры частиц столь малы, что их не видно не только в земные телескопы, но и с борта космических аппаратов. Характерная особенность строения колец - темные кольцевые  промежутки  (деления),  где  вещества  очень мало. Самое широкое из них (3500 км) отделяет кольцо В от кольца А и называется делением  Кассини в честь астронома, впервые увидевшего его в 1675 году. При исключительно хороших атмосферных условиях таких делений с Земли видно свыше десяти. Природа их, по-видимому, резонансная. Так, деление Кассини  - это область орбит, в которой период обращения каждой частицы вокруг Сатурна ровно вдвое меньше, чем у ближайшего крупного спутника Сатурна - Мимаса. Из-за такого совпадения  Мимас  своим  притяжением      как  бы  раскачивает частицы, движущиеся внутри деления, и в конце      концов выбрасывает их оттуда.

Бортовые камеры Вояджеров показали, что с близкого расстояния      кольца Сатурна похожи на граммофонную пластинку: они как бы расслоены на тысячи отдельных узких колечек с темными прогалинами между ними. Прогалин так много, что объяснить их резонансами с периодами обращения спутников Сатурна уже невозможно. Чем же объясняется эта тонкая структура? Вероятно,  равномерное распределение частиц по плоскости колец механически неустойчиво. Вследствие  этого  возникают  круговые  волны плотности - это и есть наблюдаемая тонкая структура.

Помимо колец А,В и С Вояджеры обнаружили еще четыре: D,E,F  и G. Все они  очень разрежены и потому неярки. Кольца D и E с трудом     видны с Земли при особо благоприятных условиях; кольца F и G обнаружены впервые. Порядок обозначения колец объясняется историческими причинами, поэтому он не совпадает с алфавитным. Если расположить кольца по мере их удаления от Сатурна, то мы получим ряд: D,C,B,A,F,G,E. Особый интерес и большую дискуссию вызвало кольцо F. К  сожалению,  вывести  окончательное суждение об этом объекте пока не удалось, так как наблюдения двух Вояджеров не согласуются  между  собой.  Бортовые камеры Вояджера-1 показали, что кольцо F состоит из нескольких колечек общей шириной 60 км, причем два из них  перевиты  друг  с  другом,  как шнурок. Некоторое время господствовало мнение, что ответственность за эту необычную конфигурацию несут два  небольших  новооткрытых спутника, движущихся непосредственно вблизи кольца F, -  один из внутреннего края, другой - у внешнего  (чуть  медленнее первого, так как он дальше от Сатурна). Притяжение этих спутников не дает крайним частицам уходить далеко от его середины, то есть спутники как бы пасут частицы, за что и получили название  пастухов . Они  же, как  показали расчеты, вызывают движение частиц по волнистой линии, что и создает наблюдаемые переплетения компонентов кольца. Но Вояджер-2 , прошедший близ Сатурна девятью месяцами позже, не обнаружил в кольце F ни переплетений, ни каких-либо других искажений формы, - в частности, и в непосредственной близости от пастухов .  Таким образом, форма кольца оказалась изменчивой. Для суждения о причинах  и закономерностях  этой изменчивости двух наблюдений, конечно, мало. С Земли же наблюдать кольцо F современными  средствами  невозможно - яркость его слишком мала. Остается надеяться, что более тщательное  исследование полученных Вояджерами снимков кольца прольет свет на эту проблему.

Кольцо D - ближайшее к планете. Видимо,  оно  простирается  до самого облачного шара Сатурна. Кольцо E - самое внешнее. Крайне разряженное, оно в то же время наиболее широкое из всех - около 90 тыс. км. Величина зоны, которую оно занимает, от 3,5 до 5 радиусов планеты. Плотность вещества в кольце E возрастает по направлению к орбите спутника Сатурна  Энцелада. Возможно, Энцелад - источник вещества этого кольца. Частицы колец Сатурна, вероятно, ледяные, покрытые сверху  инеем. Это было известно еще из наземных наблюдений, и бортовые приборы космических  аппаратов  лишь подтвердили правильность такого вывода. Размеры частиц главных колец оценивались из  наземных наблюдений в пределах от сантиметров до метров (естественно, частицы не могут быть одинаковыми по величине: не исключается также, что в разных кольцах типичный поперечник частиц различен). Когда Вояджер-1 проходил вблизи Сатурна, радиопередатчик космического аппарата последовательно пронизывал радиолучом не волне 3,6 см. кольцо А,  деление Кассини и кольцо С. Затем  радиоизлучение было  принято  на Земле и подверглось анализу. Удалось выяснить, что частицы указанных зон рассеивают радиоволны преимущественно  вперед, хотя  и  несколько по-разному. Благодаря этому оценили средний поперечник частиц кольца А в 10 м, деления Кассини - в 8 м и кольца С  - в 2 м. Сильное рассеяние вперед, но на этот раз в видимом свете, обнаружено у колец F и E. Это означает наличие в них значительного количества  мелкой  пыли  (поперечник пылинки около десятитысячных долей миллиметра). В  кольце В обнаружили новый структурный элемент – радиальные образования, получившие названия спиц из-за внешнего  сходства  со спицами  колеса.  Они также состоят из мелкой пыли и расположены над плоскостью кольца. Не исключено, что спицы удерживаются там силами электростатического отталкивания.  Любопытно  отметить:  изображения спиц были найдены на некоторых зарисовках Сатурна, сделанных еще в прошлом веке. Но тогда никто не придал им значения. Исследуя  кольца,  Вояджеры   обнаружили  неожиданным эффект - многочисленные кратковременные всплески радиоизлучения, поступающего от колец. Это не что иное, как сигналы от электростатических  разрядов - своего рода молнии. Источник электризации частиц, по-видимому, столкновения между ними. Кроме того, была открыта окутывающая кольца газообразная атмосфера  из  нейтрального атомарного водорода. Вояджерами наблюдалась линия Лайсан-альфа (1216 А) в ультрафиолетовой части спектра. По  ее    интенсивности оценили число атомов водорода в кубическом сантиметре атмосферы. Их оказалось примерно 600. Нужно сказать, некоторые ученые задолго до запуска  к  Сатурну космических аппаратов предсказывали возможность существования атмосферы у колец Сатурна. Вояджерами была также сделана попытка измерить  массу колец. Трудность  состояла в том, что масса колец по крайней мере в миллион раз меньше массы Сатурна. Из-за этого траектория движения  космического аппарата вблизи Сатурна в громадной степени определяется мощным притяжением самой планеты и лишь ничтожно возмущается слабым притяжением колец. Между тем именно слабое притяжение и необходимо выявить. Лучше всего для этой цели подходила траектория Пионера-11 . Но анализ измерений траектории аппарата по его радиоизлучению показал, что кольца ( в пределах точности измерений) на движение аппарата не повлияли.  Точность же составила 1,7 х 10 массы Сатурна. Иными словами, масса колец заведомо меньше 1,7 миллионных долей массы планеты.

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Планеты соседи:

Поверхность Венеры

News image

Для исследования характера поверхности Венеры под толстым слоем облаков астрономы ис...

Меркурий. Исследование планеты

News image

Небольшая величина Меркурия и его постоянная близость к Солнцу делают эт...

Солнце

News image

СОЛНЦЕ, центральное тело Солнечной системы, раскаленный плазменный шар, типи...

Нептун. Общие сведения

News image

Нептун - восьмая по счету планета Солнечной системы. Средняя удаленность Не...

В космосе...

Новая гипотеза образования воды на Луне

News image

Американский ученый предложил новую гипотезу образования воды на Луне, которая предполагает, что в недрах спутника содержатся значительные запасы воды. Сразу тр...

Приземление

News image

Приземление было поистине земным. Вчера ровно в 14.00 инженер дежурной бригады открыл люк марсолета . Обычным ключом - о...

Началась подготовка экипажа космического корабля «Союз

News image

Началась подготовка экипажа космического корабля «Союз ТМА-19», который в очередной раз отправится с экспедицией на Международную космическую станцию. Старт корабля к ...

Экипаж семнадцатой экспедиции на МКС и шестой космическ

News image

Сегодня рано утром экипаж семнадцатой экспедиции на Международную космическую станцию (МКС) и шестой астронавт-любитель вернулись на Землю. Как сообщает Роскосмос, 24...

Авторизация



Новости космонавтики:

Как анализировать игры и делать ставки н

News image

Введение Ставки на теннис являются популярным способом заработка среди любителей спортивных азартных игр. Однако, чтобы успешно делать ставки на теннис и получать прибыль, важно правильно анализировать ...

Конференція жінок про бізнес: Зміцнення

News image

Роль жінок у сучасному бізнесі У сучасному світі жінки грають важливу роль у розвитку бізнесу. Конференція жінок про бізнес є місцем, де вони збираються, щоб обговорити ...

Продажа квартир в Одессе: как купить нед

News image

Агентство недвижимости "Премьер" предоставляет разнообразные варианты квартир в Одессе для продажи. Команда агентства готова помочь вам найти идеальное жилье, отвечающее вашим требованиям и предпочтениям....

Купить станозолол: полезная информация н

News image

Станозолол, известный также под торговой маркой Winstrol, является популярным анаболическим стероидом среди спортсменов. Если вы решите купить станозолол, важно знать, как выбрать качественный препарат и ...


Warning: fopen(/var/www/p3127/data/www/kosmonavtika.net/components/com_sh404sef/cache/shCacheContent.php) [function.fopen]: failed to open stream: Permission denied in /var/www/p3127/data/www/kosmonavtika.net/components/com_sh404sef/shCache.php on line 108