Кільця Сатурна - система плоских концентричних утворень з льоду і пилу, що знаходиться в екваторіальній поверхні Сатурна. Кільцева система Сатурна є найвідомішою у Сонячній системі.

Історія відкриття кілець Сатурна

У 1610 роціГалілео Галілей був першим, хто побачив кільця Сатурна, він спостерігав їх у свій телескоп із 20-кратним збільшенням, але не ідентифікував їх як кільця. Він подумав, що ці кільця були гігантськими супутниками планети, що знаходилися по різні боки від неї. Однак подальші спостереження, що проводилися вченим протягом кількох наступних років, показали, що ці кільця змінювали свою форму і навіть зникали повністю, у міру того, як змінювався їхній нахил по відношенню до Землі.

У 1655 роціХристиян Гюйгенс став першою людиною, яка припустила, що Сатурн оточений кільцем. Він спорудив телескоп-рефрактор з 50-кратним збільшенням, набагато більшим, ніж телескоп Галілея, у якому він спостерігав Сатурн. Астроном Крістіан Гюйгенс припустив, що ці дивні тіла були твердими, нахиленими кільцями.

У 1660 роціінший астроном припустив, що ці кільця складалися з невеликих супутників - здогад, який не міг отримати підтвердження протягом майже 200 наступних років.

У 1675 роціДжованні Доменіко Кассіні визначив, що кільце Сатурна складається з двох частин, розділених темним проміжком, який пізніше був названий розподілом (або щілиною) Кассіні.

У 1837 роціЙоганн Франц Енке помітив проміжок у кільці A, який назвали поділом Енке.

У 1838 роціЙоганн Готфрід Галле виявив кільце всередині кільця B, проте його відкриття не було прийнято всерйоз, і отримало визнання лише після перевідкриття цього кільця в 1850 У. К. Бондом, Д. Ф. Бондом і У. Р. Дейвсом, його стали називати кільцем C, або креповим кільцем.

У 1859 роціДжеймс Клерк Максвелл показав, що кільця не можуть бути цілісними твердими, бо тоді вони виявилися б нестабільними та були б розірвані на частини. Він припустив, що кільця складаються з багатьох дрібних частинок. У своїй єдиній астрономічній роботі, опублікованій 1885 року, Софія Ковалевська показала, що кільця не можуть бути ні рідкими, ні газоподібними. Припущення Максвелла було доведено в 1895 завдяки ефекту Доплера спектроскопічними спостереженнями кілець, виконаними Аристархом Білопольським в Пулково і Джеймсом Едуардом Кілером в обсерваторії Аллегені.

Складене зображення кілець Сатурна D, C, B, A та F (зліва направо) у натуральних кольорах за знімками апарату Кассіні на неосвітленому боці Сатурна, 9 травня 2007 року.

Назва

Відстань до центру Сатурна

67000 - 74500 км.

74500 - 92000 км.

Щілина Коломбо

Щілина Максвелла

Щілина Бонда

88690 - 88720 км.

Щілина Дейвса

90200 - 90220 км.

92000 - 117500 км.

Поділ Кассіні

117500 — 122200

Щілина Гюйгенса

Щілина Гершеля

118183 - 118285 км.

Щілина Рассела

118597 - 118630 ​​км.

Щілина Джефріса

118931 - 118969 км.

Щілина Койпера

119403 - 119406 км.

Щілина Лапласа

119848 - 120086 км.

Щілина Бесселя

120236 - 120246 км.

Щілина Барнарда

120305 - 120318 км.

122200 - 136800 км.

Щілина Енке

Щілина Кілера

Поділ Роша

136800 - 139380 км.

165800 - 173800 км.

180000 - 480000 км.

Система кілець розділена кілька частин. Ці кільця отримали свої назви за абеткою відповідно до дат їх відкриття. Таким чином, головні кільця, якщо рухатися від периферії системи до центру, називаються відповідно A, B і С. Щілина шириною 4700 кілометрів, відома як Щілина Кассіні, розділяє між собою кільця A і B.

Кільце A (зовнішнє з класичних) має дуже різкий край, що важко пояснити в рамках старих уявлень про динаміку кілець. Крім того, за кілька тисяч кілометрів від зовнішнього краю кільця A знаходиться одне з найдивовижніших кілець Сатурна - кільце F. Воно дуже вузьке, причому іноді вдається спостерігати його звитим з кількох кілець-«шнурів». Дослідження динаміки цих кілець та близьких до них невеликих супутників показало, що саме супутники підтримують різку межу кілець F та А (а можливо визначають і інші їх особливості). Своїм гравітаційним впливом супутники фокусують рух окремих частинок в кільцях, не допускаючи їх випадання із загального ансамблю.

Кільця Сатурна складаються з мільярдів частинок, розміри яких коливаються від кількох міліметрів до десятка кілометрів. Ці кільця, що складаються переважно з водяного льоду, також втягують у свою систему кам'янисті метеороїди, що рухаються крізь космічний простір. Самі кільця містять значну кількість щілин та структур. Деякі з них створені численними невеликими супутниками Сатурна, у той час як природа інших з них продовжує ставити в глухий кут астрономів.

Два крихітні місяці обертаються в проміжках (щілини Енке та Кілера) між кілець і тримають проміжки відкритими. Інші частки (від десятків до сотень метрів) занадто малі, щоб їх побачити, але вони створюють гвинтові об'єкти в кільцях, які дозволяють нам їх бачити.

Походження кілець Сатурна

Згідно з новою моделлю, було кілька послідовних поглинань Сатурном його супутників, які мільярди років тому зверталися навколо молодого газового гіганта. Розрахунки Кануп показують, що після формування Сатурна, приблизно 4,5 мільярда років тому, на зорі Сонячної системи, навколо нього оберталося кілька великих супутників, кожен з яких був у півтора рази більшим за Місяць. Поступово через гравітаційний вплив ці супутники один за одним «звалювалися» в надра Сатурна. З «первинних» супутників на сьогоднішній день залишився лише Титан. У процесі сходу зі своїх орбіт та входження до спіральної траєкторії ці супутники руйнувалися. При цьому легка крижана складова залишалася в космосі, тоді як важкі мінеральні компоненти небесних тіл поглиналися планетою. Згодом лід захоплювався гравітацією наступного супутника Сатурна, і цикл знову повторювався. Коли відбулося захоплення Сатурном останнього зі своїх «первинних» супутників, який став гігантською крижаною кулею з твердим мінеральним ядром, навколо планети утворилося «хмара» з льоду. Фрагменти цієї «хмари» мали від 1 до 50 кілометрів у діаметрі та сформували первинне кільце Сатурна. За масою це кільце перевищувало сучасну систему кілець в 1 тисячу разів, проте протягом наступних 4,5 мільярда років зіткнення утворюючих кільце крижаних брил призвели до подрібнення льоду до розмірів градин. При цьому більша частина речовини була поглинута планетою, а також втрачена при взаємодії з астероїдами та кометами, багато з яких також стали жертвами гравітації Сатурна.

Сатурн - одна з найчарівніших планет як для професійних, так і для астрономів-аматорів. Найбільший інтерес до цієї планети у нас викликають його характерні обручки. Хоч їх і не побачити неозброєним оком, кожен бажаючий може розглянути ці вражаючі кільця навіть через слабкий телескоп.

І хоча нам ця система утворень бачиться як одне масивне широке кільце, що обертається по орбіті планети, кільцева система Сатурна складається з безлічі різних кілець, що відрізняються один від одного щільністю, товщиною і шириною.

Кільця Сатурна, що складаються переважно з льоду та пилу, утримуються на орбіті складними гравітаційними впливами газового гіганта та його супутниками, причому деякі з них фактично розташовані в межах кілець.

Факти про кільця Сатурна набувають ще більшої яскравості і реальності, якщо супроводжуються фотографіями, зробленими незліченними телескопами і космічними апаратами, що пролітають повз них. Незважаючи на те, що людство дізналося чимало про кільця з того часу, як вони були вперше виявлені чотири століття тому, вчені продовжують досліджувати їх, щоб поповнити свої знання.

Надихніться їхньою красою та величчю, прочитавши ці 25 фактів про кільця Сатурна та подивившись стільки ж чудових фотографій!

25. У 1610 році знаменитий астроном і ворог церкви Галілео Галілей став першою людиною, яка направила свій телескоп на Сатурн. Він побачив дивні, нечіткі форми біля планети. А оскільки його телескоп був недостатньо сильним, він не зрозумів, що це були кільця Сатурна.

24. Кільця Сатурна складаються з мільярдів частинок льоду та уламків, розміри яких варіюються від одного сантиметра до десяти метрів.

23. Неозброєним оком ми можемо побачити п'ять планет: Меркурій, Венеру, Марс, Юпітер та Сатурн. Але щоб роздивитися кільця Сатурна, знадобиться телескоп, як мінімум, із 20-кратним збільшенням.

22. Кільцям дають назви в алфавітному порядку, ґрунтуючись на даті їх виявлення. Найближче до планети - кільце D, потім йдуть кільця C, B, A, F, Янус/Епіметей, G, Паллена та E.

21. Кільця Сатурна, як вважають, є залишками проходять планет (в основному), астероїдів або супутників, що зруйнувалися, - значною мірою тому, що 93% їх маси складаються з води у формі льоду з незначними домішками.

20. Першим, хто розглянув та визначив кільця Сатурна, був нідерландський астроном Християн Гюйгенс у 1655 році. Тоді він припустив, що газовий гігант має одне тверде, тонке та плоске кільце.

19. Джерелом матерії кільця Е – льоду – на думку вчених, є шостий супутник Сатурна Енцелад, на поверхні якого активні гейзери, що викидають у космос величезні струмені води. Цей супутник дуже важливий для нас, оскільки під його поверхнею, ймовірно, знаходиться океан, у якому можливе існування життя.

18. Кожне кільце обертається навколо Сатурна з різною швидкістю.

17. Кільця Сатурна найбільш відомі у Сонячній системі, однак інший газовий гігант, Юпітер, та крижані гіганти Нептун та Уран також мають кільця.

16. Кільця планети можуть бути своєрідним історичним записом, що демонструє свідчення комет і метеоритів, що пролітають через них на своєму шляху зіткнення з планетою. Вчені, що вивчають кільце С, виявили в його шарах зиб, який, як вони припускають, викликаний попаданням уламків комет або астероїдів.

15. Коли комета може залишити після себе в кільці отвір, якесь масивне тіло - вагою від 100 мільйонів до 10 мільярдів тонн - що зіткнулося з кільцями в 1983 році, змусило їх вагатися. Вони вагатимуться ще сотні років.

14. Частинки в межах кілець Сатурна іноді можуть збиратися у вертикальні скупчення, формуючи утворення висотою понад 3 кілометри.

13. Сатурн є другою за швидкістю обертання планетою після Юпітера, роблячи повний оберт навколо власної осі за 10 годин 34 хвилини 13 секунд. Через свою швидкість планета набуває опуклої форми на екваторі (і більш сплющену на полюсах), що ще більше підкреслює її кільця.

12. Вузьке кільце F (хоча насправді це три вузькі кільця), розташоване відразу за головною кільцевою системою Сатурна, мабуть, має вигини, злами та скупчення. Вчені припускають, що в межах структури можуть виявитися захопленими міні-супутники, надаючи кільцю скрученого і плетеного вигляду.

11. Щоб опинитися на орбіті Сатурна, автоматична міжпланетна станція "Кассіні" акуратно пролетіла між кільцями F і G, як стати штучним супутником планети.

10. Щілини в кільці А - щілина Кілера та щілина Енке - мають свої крихітні супутники: Дафніс усередині щілини Кілера та Пан усередині щілини Енке.

9. Хоча кільця Сатурна відкидають тінь у космос на 280.000 кілометрів, їхня товщина, як правило, не перевищує 9-ти метрів.

8. У кільцях Сатурна були виявлені утворення, що йдуть упоперек кілець і схожі на примари, які вчені назвали "спицями". Переважає наукова думка, що це - заряджені електрикою шари найдрібніших пилоподібних частинок, які можуть формуватися та розсіюватися протягом кількох годин.

Хоча вченим не зрозуміло, що обумовлює їх освіту, існують теорії, що включають метеорити, що ударяються об кільця, або пучки електронів від блискавок в атмосфері Сатурна, що вкидалися в кільця.

7. Другий за величиною супутник Сатурна, Рея, може мати власну систему кілець. Навколо супутника ніколи раніше не було виявлено кілець, і на даний момент існують слабкі докази цього, проте ознаки гальмування електронів біля Реї та наявність льоду на поверхні супутника (від утворень льоду з кільця, що випадають із орбіти) залишають це питання невирішеним.

6. Незважаючи на свій розмір, ці кільця насправді є досить легкими. Найбільший із 62 супутників Сатурна, Титан, становить понад 90% усієї маси супутників, що звертаються по орбіті цієї планети.

5. Поділ Кассіні - це проміжок у кільці, що утворився між головними кільцями B та A, розрив простору якого становить 4700 кілометрів.

4. Деякі супутники Сатурна - особливо Пандора і Прометей - утримують крайні частки кілець, не дозволяючи їм йти від них убік, тобто розсіюватися в космосі. Такі супутники називають супутниками-"пастухами", тому що вони як би "пасуть" ці частинки.

3. Нещодавно навколо Сатурна астрономами виявили нове гігантське кільце. Розташоване від поверхні планети на відстані 3,7-11,1 мільйона кілометрів, це кільце нахилено на 27 градусів по відношенню до площини інших кілець. Крім того, його обертання відбувається у зворотному напрямку.

2. Нове кільце є настільки розрідженим, що, потрапивши в нього, важко помітити, навіть незважаючи на те, що в його межах може поміститися мільярд планет, за розміром порівнянних із Землею. Кільце було виявлено лише недавно, тому що його холодні частинки (близько -193 ° С) можна помітити лише за допомогою інфрачервоного телескопа.

1. Відповідно до відкриттів, зроблених у 2014 році, вчені вважають, що принаймні кілька супутників Сатурна могли сформуватися на межах його кілець.

Зображення межі кільця А демонструють те, що може бути формуванням невеликого супутника під впливом гравітації. Оскільки багато супутників Сатурна є крижаними, а частинки льоду є основними компонентами кілець, існує гіпотеза, що супутники були сформовані віддаленими кільцями, що існували в далекому минулому.

| | |

Кільця планети Сатурнз фото: скільки кілець, з чого складаються, як називаються, розмір та швидкість, радіус, список кілець, спостереження Галілея, походження.

Виявлення кілець у планети Сатурна стало справжнім шоком для вчених. Вперше Галілео Галілей помітив їх у 1610 році, але й проліт Вояджерів у 1980-х роках. залишив багато загадок.

Система кілець Сатурна має в своєму розпорядженні мільярди частинок. Їх розміри можуть досягати порошинок, інші нагадують скелі. Деякі з них відповідають за формування зазорів між кільцями, інші настільки малі, що не проглядаються окремо, а вплітаються в загальну дугу. Нижче наведено список з параметрами і можна дізнатися, як називаються кільця Сатурна.

Вважають, що кільця Сатурна – залишки від комет та знищених супутників. Кожне виконує оберт навколо планети на своїй швидкості. Кільцеві системи присутні також у Юпітера, Урана та Нептуна. Але за масштабністю та видовищністю Сатурн стоїть на першому місці. Разом його кільця в товщині охоплюють 282 000 км.

Позначення кілець Сатурна

Як імена використовується англійський алфавіт. Ви легко зрозумієте, як називаються кільця Сатурна, адже іменовані в порядку виявлення та розташовані близько. Виділяється лише пробіл Кассіні - 4700 км. Головними виступають З, В та А. Зазор Кассіні поділяє В та А. Також є слабкі кільця. Найбільш наближене – D. F – вузьке, розташоване біля А. До слабких зараховують G та E.

Щоб потрапити на орбітальну точку Сатурна, Кассіні довелося пройти між F та G. Щоб убезпечити апарат, його встановили на автономне керування та відключили всі камери та прилади. Але прохід дозволив добути величезну кількість інформації про кільця та їхній вигляд зсередини.

Виявлення кілець Сатурна

Людство тисячоліттями стежило за нічним небом, але лише в 1619 Галілео Галілею вперше вдалося помітити цю планетарну особливість. Але йому здалося, що поруч із планетою знаходиться ще дві планети, які позбавлені руху. Він просто описав Сатурн як "планета з вухами". При огляді 1612 року зауважив, що «вуха» зникли і з'явилися 1613-го.

Швидкі факти:

• розташування: довкола екватора Сатурна.
• товщина: від 10 м-коду до 1 км.
• діаметр: 280 360 км.
• склад: мільйони частинок, серед яких 99.9% льоду із домішками мінералів.
• Виявлення: в 1610 Галілео Галілеєм.
• структура: 13 невеликих кілець, відокремлених зазорами.
• інше: кільця не видно через кожні 14 років, бо повернені до нас.

У 1655 році Християн Гюйгенс використав потужнішу апаратуру і розглянув кільця в їхній істинній природі. Виявилося, що в 1612 «вуха» зникли, тому що повернулися вістрям до Землі. Але 1613-го кут зору змінився, і вони знову з'явилися. Зараз ми знаємо, що це повторюється раз на 14 років.

У 1675 році Джованні Кассіні зазначив, що кільце не виступає суцільним, а представлено декількома дугами, відокремленими зазорами. Найбільший назвали пробілом Кассіні. В 1859 Джеймс Максвелл розрахував, що кільця не можуть виступати суцільними, тому що рвуться гравітаційними силами. Він висловив припущення, що ми зіткнулися з мільйонами дрібних частинок, розташованих на орбіті навколо планети. Це підтвердили у 1895 році у спектроскопічному огляді.

Планетні системи білих карликів

Астрофізик Роман Рафіков про диски навколо білих карликів, кільця Сатурна та майбутнє Сонячної системи

Розмір та склад кілець Сатурна

Скільки кілець у Сатурна? Спостереження в сучасних приладах показують, що навколо планети зосереджено приблизно 13 концентричних кілець. Більшість названа за буквами алфавіту порядку виявлення (розрив Кассіні відокремлює А і У). Частина системи, що спостерігається в телескоп, починається з D (66 900 км від Сатурна) і рухається до F (140 180 км). Це дистанція 73280 км. Але пилові частинки можна зафіксувати і на віддаленості 13 000 000 км.

Видима частина спостерігається на віддаленості в 280-360 км, де ширина кілець досягає всього 10 м і 1 км. Незважаючи на масштабність кільцевої площі, кільця позбавлені примітної щільності. Якщо зібрати весь матеріал разом, то отримали б зразковий об'єм Мімаса (діаметр – 396 км)

З чого складаються кільця Сатурна? Аналіз кілець показує, що вони на 99.9% наповнені льодом та невеликою кількістю мінералів. За розміром здатні бути схожими на гальку або скелі з параметрами будинку. Знімки, здобуті зондами, продемонстрували, що всередині кілець можна знайти складні візерунки, що нагадують павутину. Швидше за все, тут проглядається гравітаційний вплив планети та супутників. Деякі місяці-пастухи обертаються навколо кілець і утворюють зазори. Наприклад, F-кільце існує за рахунок активності Пандори та Прометея.

Походження кілець Сатурна

Є кілька теорій походження кілець. У 19-му столітті Едуард Рош припустив, що це залишковий матеріал від великого планетарного супутника, розірваного на гравітації. За допомогою математичних розрахунків він визначив критичну віддаленість гіпотетичного місяця. Тепер це використовують як "межу Роша" і його можна застосувати до будь-якого небесного тіла.

Також є думка, що кільця представлені матерією, що залишилася від початкового матеріалу планетарного формування. У результаті уламки за межею Роша злилися і створили місяця, а решта пішла на формування кілець. Або ж був великий супутник, знищений ударом/зіткненням.

01.02.2018 21:37 3014

Чому Сатурн має кільця?

Планета Сатурн є другою за величиною планетою в нашій сонячній системі та шостою за віддаленістю від Сонця. Вам хлопці напевно знайома ця планета через загадкові кольця, які оточують Сатурн.

А що представляють ці обручки і навіщо вони потрібні?

Зараз ми це дізнаємось.

Кільця Сатурна оточують планету у районі екватора – тобто посередині планети. Їхній діаметр становить приблизно 250000 км. При цьому товщина кілець лише 1.5 км.

Вперше кільця Сатурна побачив у телескопі італійський астроном Галілео Галілей у 1610 році. Але він припустив, що бачить не відомі опуклості з обох боків планети. Те, що Сатурн має кільця, припустив нідерландський астроном Християн Гюгенс, розглядаючи планету в потужніший телескоп.

Найбільші за розміром кільця вчені позначили літерами A, B і C. Після них було виявлено ще три кільця. Їхні астрономи назвали D, E і F. На сьогоднішній день вчені вивчають Сатурн за допомогою штучного супутника Кассіні. Їм вдалося відкрити ще багато кілець у цієї незвичайної планети!

Кільця Сатурна складаються зі шматочків льоду та каміння. Їхні розміри можуть бути з футбольний м'яч, а можуть з двоповерховий будинок! Сонячні промені потрапляючи на крижані камінці відбиваються й у космосі утворюється незвичайне сяйво. Тому кільця Сатурна такі яскраві, що їх можна побачити у телескопі.

Немає точної відповіді на питання, як ці обручки утворилися. Вчені припускають, що Сатурна колись зіткнувся з великим космічним тілом. Можливо одним із своїх супутників. При ударі Сатурн не постраждав, а ось інше космічне тіло розлетілося на безліч уламків. Тепер ці уламки обертаються навколо планети завдяки силі тяжіння Сатурна. Є припущення, що кільця Сатурна – це уламки його колишнього супутника. Через вплив сил тяжіння Сатурна супутник зруйнувався, яке осколки стали обертатися навколо планети. Деякі вчені припускають, що астероїди, що оточують Сатурн, і шматочки льоду – це залишки навколопланетної хмари (космічний пил). З його зовнішніх частин вийшли супутники Сатурна, а внутрішні частини залишилися як кілець.

До речі, а ви знали, хлопці, що крім Сатурна кільця є ще Юпітер, Уран і Нептун. Але вони не такі великі та не такі яскраві. Побачити їх можна лише у дуже потужний телескоп.

Кільця Сатурна - це наймальовничіше явище в Сонячній системі.

Хто перший побачив обручки Сатурна?

Першим кільця Сатурна побачив 1610 року італійський учений Галілео Галілей, коли направив на Сатурн виготовлений ним телескоп. Своє враження він висловив так: «Сатурн має два вуха». Використовуючи сильніший телескоп, голландець Крістіан Гюйгенс в 1655 розглянув те, чого не побачив Галілей. Він спостерігав навколо Сатурна чудові обручки, підвішені в просторі.

Як би підвішені до блідої жовто-коричневої планети, кільця блищать і сяють у променях далекого Сонця. Так само як і Юпітер, Сатурн – це гігантський газовий світ, вкритий водневою атмосферою та крижаними хмарами з аміаку та водяного льоду. Поверхня планети - рідкий метал, подібний до водню. Сяючі кільця Сатурна складаються із замерзлої води – льоду.

Матеріали на тему:

Чому неон світиться?

З чого складаються кільця Сатурна?

Вони складаються зі шматків льоду різних розмірів - від кубиків, які вмістилися б у склянці з прохолодним напоєм, до айсбергів середньої величини. При погляді здалеку здається, що шматочки льоду, що обертаються навколо Сатурна зі швидкістю 72 000 кілометрів на годину, утворюють кілька широких кілець. До польотів "Вояджера-1" і "Вояджера-2", які досліджували Сатурн, пролітаючи повз нього, з близької відстані, багато вчених вважали, що навколо Сатурна обертаються три або чотири крижані кільця.

Перші знімки, надіслані космічними кораблями, виявилися одкровенням. Замість кількох кілець їх було кілька тисяч. Де-не-де між кільцями видно глибокі щілини, але в основному кільця розташовувалися дуже близько один до одного, як борозенки в компакт-диску.

Цікавий факт:кожне кільце Сатурна складається із сотень тисяч шматочків льоду.

Камери космічних кораблів «Вояджерів» виявилися надто далеко від кілець, щоб отримати якісні знімки окремих крижинок. Але зі знімків стає ясно, що кільця дуже тонкі: крізь них видно зірки. Ще один сюрприз. Прозорі з'єднання між кільцями – це шматки льоду розмірами від одного до дев'яноста кілометрів у поперечнику, які називають лунками. Не плутати зі справжніми місяцями Сатурна. Вважається, що сила тяжіння лунок разом із гравітацією справжніх супутників Сатурна обумовлює просторову орієнтацію кілець.