Скільки кілець у Сатурна?

У великий телескоп у Сатурна видно три кільця: зовнішнє середньої яскравості кільце, середнє, найяскравіше, і внутрішнє напівпрозоре кільце ( “креповое”). У порядку віддалення від Сатурна вони позначаються буквами латинського алфавіту: С, В, А.

В особливо сприятливий період 1966 року, коли кільця були повернені до земного спостерігача своєї неосвітленій стороною і майже ребром (а це значить, що яскраві кільця не заважали спостереженнями), було відкрито дуже слабке саме зовнішнє кільце, Ще одне кільце (теж дуже слабке) було помічено наземними спостерігачами у внутрішньому просторі між “креповим” кільцем С і самою планетою.

Космічні посланці підтвердили наявність у Сатурна цих вкрай розріджених кілець і уточнили: саме зовнішнє кільце представлено трьома самостійними кільцями, розділеними проміжками. Зовнішній радіус самого зовнішнього з цих трьох кілець охоплює зону до 6 радіусів планети, тобто досягає 360 тис. Км.

Отже, загальна структура кілець Сатурна представлена ​​сімома більш-менш широкими кільцями, розділеними проміжками. Але понад 99%, що відбивається сонячного світла дають лише два кільця, які добре спостерігаються з Землі: середня, найяскравіше, і відокремлене від нього щілиною Кассіні зовнішнє кільце.

Дуже цікаві результати були отримані “Вояджер”. “Вояджер-1” показав, що видимі в телескопи широкі кільця Сатурна складаються з сотень вузьких кілець. А “Вояджер-2”, який мав більш чутливі телевізійні камери, “побачив”, що все вузькі кільця поділяються на ще більш вузькі кільця, які подібні до борозенками на грамофонної платівці. Число таких кілець в межах дозволу камер (близько 100 м) досягає приблизно 10 тис. Насправді ж їх може бути свише100 тис. Але чому частки в кільцях заповнюють не весь простір рівномірно, а групуються в вузькі кільця?

Радянські вчені А. М. Фрідман та В. Л. Поляченко пояснили це тим, що кільце, рівномірно заповнений частинками, має більшу потенційну енергію, ніж кільце, розділене на окремі колечка. А так як будь-яка фізична система прагне прийняти положення, що відповідає мінімуму потенційної енергії, то еволюція кілець і привела їх до нинішнього стану.

Давно доведено, що кільця Сатурна складаються з мільярдів дрібних частинок, кожна з яких обертається навколо планети на зразок крихітної місяця. Вчених цікавили розміри цих міні-лун і їх хімічний склад. Ще з наземних спектральних спостережень було відомо, що частки кілець, ймовірно, крижані. Бортові прилади, встановлені на космічних апаратах, підтвердили правильність такого висновку. При тій вельми низькій температурі, яку мають кільця (середня -206 ° С), це дійсно можуть бути цілком крижані частки або ж покриті шаром льоду (з кам’яною “кісточкою” всередині). Вони дуже малі, і розгледіти їх не вдалося навіть за допомогою телевізійних камер космічних апаратів, що пролітали поблизу Сатурна. І все ж космічні експерименти допомогли досить надійно оцінити фізико-хімічні характеристики цих невидимих ​​частинок.

Поперечники частинок вимірювалися методом радіозатменія космічного апарату кільцями Сатурна. Радіопромінь КА послідовно пронизував зовнішнє кільце, щілину Кассіні, внутрішнє, найсвітліше кільце і знаходиться всередині нього “креповое” кільце. При проходженні радіохвиль через ту чи іншу кільце відбувалося їх розсіювання на частинках кільця. За характером розсіювання радіохвиль було встановлено, що середній діаметр часток різний – від декількох сантиметрів до декількох десятків метрів. Найдрібніші з них зосереджені в “крепова” кільці, найбільші (розміром з будинок) – у зовнішньому. У кільцях зустрічаються і великі брили – до декількох сотень метрів в поперечнику. Сильне розсіювання, але не радіохвиль, а видимого світла, виявлено у двох кілець з числа самих зовнішніх. Це свідчить про наявність в їх складі значної кількості дрібного пилу.

Дослідників цікавило також питання: чи перебувають частки кілець цілком з льоду або тільки покриті льодом? Розкрити цю загадку допомогла радіолокація. Як відомо, кам’янисті частки поглинають радіохвилі, а частинки кілець виявилися хорошими відбивачами радіохвиль. Отже, кільця Сатурна в основному крижані.

Ця величезна система кілець, що досягає в діаметрі подвоєної відстані Земля-Місяць, виявилася напрочуд дуже тонкою. Судячи зі знімків, переданим “Вояджером-2”, товщина кілець на деяких ділянках становить 150 м, а є місця, де вона ледве сягає 100 м. Очевидно, товщина кілець змінюється від декількох десятків до декількох сотень метрів і порівнянна з розмірами найбільших часток.

Космічними апаратами була також зроблена спроба виміряти масу кілець. Швидше за все, вона близька до однієї десятимільйонна частці маси самого Сатурна, або до однієї стотисячної маси Землі, або дорівнює приблизно однієї тисячної маси Місяця.

...
ПОДІЛИТИСЯ:

Дивіться також:
Телескоп «Хаббл»