Из чего состоят кольца планет


У каких планет Солнечной системы есть кольцевая система?

Мы знаем, что на просторах Солнечной системы существует настоящая красавица, выделяющаяся роскошной системой колец. Конечно же, речь идет о великолепной планете Сатурн. Но не многие знают, что кольца можно найти и вокруг других миров, пусть и не такие масштабные. Где искать?

Явление колец у небесных тел

Кольца формируются из пыли и льда. Полагают, что это остаточные материалы от создания планет и спутников, которые удерживаются гравитацией небесного тела и вращаются вокруг него по экваториальной плоскости. Вы удивитесь, но подобные «украшения» можно найти не только возле Сатурна, но также у остальных газовых и ледяных гигантов.

Более того, кольцами располагает карликовая планета Хаумеа, астероиды Хирон и Харилко, а также может быть у Реи (луна Сатурна). Велика вероятность, что кольца были когда-то у Земли и однажды появятся у Марса (его спутник Фобос уничтожится на орбите). Давайте ближе познакомимся с кольцами наших гигантов.


  1. Кольца Сатурна

Кольца Сатурна

Так как это самый очевидный вариант, то начнем с шестой планеты от Солнца. Впервые эти кольца наблюдал еще в 1610 году Галилео Галилей, использовавший собственный телескоп, добивающийся увеличения изображения в 20 раз. Но астроном не понял, на что смотрит, и посчитал, что речь идет о спутниках или неизвестных планетарных придатках.

О кольцах первым заговорил Христиан Гюйгенс (его телескоп увеличивал в 50 раз) в 1656 году. Темный промежуток (щель) в 1675 году нашел Джованни Кассини, который назвали в его честь. К Сатурну отправляли несколько миссий, но самым примечательным стал полет космического корабля Кассини.

Аппарат стартовал в 1997 году и прибыл к планете в 2004-м. Он не только поведал много новой информации о Сатурне, но также выполнил несколько пролетов между кольцами, отправив качественные фотографии и детализировав состав.


Кольца представлены частицами, размер которых достигает от микрометров до десятков метров (редкие экземпляры). В составе наблюдался водяной лед и небольшое количество силикатной пыли.

  1. Кольца Юпитера

Кольца Юпитера

Впервые о возможных кольцах заговорили в 1960 году. В основе легло исследование комет, которые могли прибывать из кольца Юпитера. Впервые их смогли зафиксировать в 1979 году, когда мимо планеты пролетал космический корабль Вояджер-1. Детальный обзор обеспечил пролет корабля Галилео в 1990-х гг.

Полагают, что система появилась из-за вулканической активности спутников, вроде Ио. Важно отметить, что это слабые кольца, представленные по большей части пылью. Есть главное кольцо и два внешних. Пополняются материалом от спутников Адрастеи и Метиды. Частички невероятно маленькие. Ширина главного кольца – 6500 км, а вытягивается на 129 000 км от планеты.

  1. Кольца Урана


Кольца Урана

Эта система по сложности стоит посредине между кольцами Юпитера и Сатурна. В 1977 году Джеймс Эллиот сумел отыскать сразу 9 колец. В 1986 году пролет корабля Вояджер-2 продемонстрировал два новых кольца, а уже в 2003-2005 гг. обзор космического телескопа Хаббл открыл еще два.

Интересно, что еще за два века до фактического обнаружения Уильям Гершель сообщал, что видит кольца вокруг планеты. Правда современные ученые думают, что он привирал, так как они слишком слабые для наблюдения в инструменты того времени.

Итак, у Урана наблюдается система из 13 колец, радиус которых охватывает от 38000 км до 98000 км. В обзоре они кажутся невероятно темными, поэтому состав должен основываться на водяном льде и органических материалах. В ширину вытягиваются не сколько метров, а среди частиц встречаются как сантиметровые, так и метровые объекты.

  1. Кольца Нептуна


Кольца Нептуна

Вокруг восьмой планеты сосредоточено 5 колец. Самое внешнее начинается на удаленности в 63000 км от Нептуна. Полагают, что первое кольцо нашли в 1968 году, но подтвердить удалось лишь в 1984 году. Тогда планета проходила перед звездой, и кольца перекрыли часть света.

Дополнительные слабые кольца заметили при полете космического корабля Вояджер-2 в 1989 году. Тогда не знают, как появилась система, но указывают на гравитационное влияние ближайших спутников. В составе числятся ледяные частички с силикатами или углеродным материалом. Стоит отметить, что эти кольца меняются и уже в ближайшую сотню лет одна дуга способна исчезнуть.

Постскриптум

Теперь вы знаете, что кольца – довольно распространенное явление в нашей системе. Конечно, главной изюминкой остается Сатурн. Правда есть опасения, что однажды и они исчезнут. Поэтому успейте налюбоваться их красотой, пока есть возможность.

Источник: v-kosmose.com


Кольца Сатурна. Снимок "Кассини"

Кольца Сатурна – самое, пожалуй, впечатляющее зрелище в Солнечной системе, ведь она поражает своей идеальностью, какую мы видим на снимках космических аппаратов. Но это не единственный «Властелин колец» — Уран, Нептун и даже Юпитер обладают системой колец, хоть и не такой ярко выраженной.

Сатурн. Вид сверху. Снимок "Кассини"

Как формируются кольца планет?

Кольца – это система концентрических образований из льда и пыли, движущиеся в экваториальной плоскости планеты. Кольца наших газовых гигантов не похожи друг на друга. Сатурнианские аксессуары состоят на 95 % из ледяных частиц, а кольца остальных газовых гигантов в основе своей имеют каменистую породу.


Нептун

Примерно 4 млрд лет назад, когда Солнечная система формировалась и планеты имели ещё неустойчивые орбиты, несколько тысяч объектов, которые теперь находятся в Поясе Койпера, активно путешествовали между газовыми гигантами. Сатурн, Уран и Нептун притягивали к себе этих одиноких путешественников, и часть из них стала спутниками планет, а другой части повезло меньше: их разорвало приливными силами на мелкие осколки, а гравитация планет удерживает их в стабильном состоянии и по сей день. Другая часть уцелевших объектов, не похищенных газовыми гигантами и не уничтоженных приливными силами, была вытеснена «на задворки» Солнечной системы, далеко за орбиту Плутона.

Уран

Но почему же всё-таки кольца наших газовых гигантов такие разные? По сравнению с Сатурном, Уран и Нептун имеют более высокую плотность. Тем объектам, которым «посчастливилось» пройти мимо Урана и Нептуна, пришлось испытать приливные силы, превосходящие по своей мощи силы Сатурна. Из-за этого, если объекты пояса Койпера имеют каменистое ядро и ледяную мантию и проходят в непосредственной близости от Урана или Нептуна, то скалистое ядро ​​будет разрушено и захвачено, образуя кольца, включающие каменистый состав. Если они путешествуют рядом с Сатурном, то у них разрушению подвергнется только ледяная мантия. Именно поэтому кольца Сатурна и состоят на 95 % изо льда. Данный факт объясняет различие колец планет Солнечной системы.

Кольца Юпитера

Как они удерживаются?

Кольца находятся всегда в экваториальной зоне – планеты не имеют формы идеальной сферы, в полюсах из-за своего вращения они сплюснуты, из-за чего гравитационно стабильная зона находится лишь в этой области.


На первый взгляд кольца Сатурна кажутся мощными: ведь их ширина 400 000 км! Но на самом деле это очень хрупкий гравитационный мир. Эта планета хитрее своих сине-зеленых собратьев и имеет множество «помощников» — спутников (по данным 2019 г. – 82!), которые, в свою очередь, своими гравитационными силами не дают кольцам рассыпаться.

Спутники-помощники

Уран и Нептун обладают гораздо меньшим количеством «друзей», и их кольца намного тоньше и меньше. У Юпитера кольца практически незаметны, хотя у него спутников тоже достаточное количество. Есть мнение, что одно из колец было остатками строительного материала, из которого сформировался сам Сатурн.


Как поддерживаются кольца Урана спутниками

Ничто не вечно

К сожалению, все украшения изнашиваются, и планеты тоже имеют свойство приводить свои аксессуары в негодность. Кольца могут состоять из микроскопических частиц, мелких камушков размером с куриное яйцо вплоть до внушительных глыб величиной в несколько десятков метров. Кольца не просто «висят в небытии» — они постоянно движутся, и все их детали в процессе движения сталкиваются друг с другом и истончаются. Ледяные осколки падают на планету и навсегда исчезают в ее атмосфере. Придёт такой момент, когда планета совсем останется без колец, но мы с вами этого точно не увидим, поэтому пока можем наслаждаться красотой колец в свои домашние телескопы и любоваться снимками из космоса!

Кто может ещё обзавестись кольцами?


Первый кандидат на украшение – Нептун. Да, у него есть кольца, но ему их мало. Неизбежно Нептун приближает к себе гравитационной силой Тритон – свой крупнейший спутник. Когда несчастный подойдёт на опасное расстояние к ледяному гиганту, тот разорвет его на кусочки, а его ледяные обломки станут украшением ничуть не хуже, чем у Сатурна.

На очереди ещё есть и Марс с аналогичной историей – его жертвой будет спутник Фобос. Но сила Марса намного слабее сил газовых гигантов, поэтому радоваться обновкой ему придется значительно меньшее количество времени – его сил не хватит удерживать кольцо в таком длительном стабильном состоянии.

О кольцах Сатурна более подробно на моем канале Вы можете почитать здесь: https://zen.yandex.ru/media/id/5e136f2d3d008800afe2848c/sudba-kolec-saturna-5e2ae7183f548700aee80678

Источник: zen.yandex.by

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.

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.

Источник: fishki.net


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.