Начиная с открытия Галилеем колец Сатурна этот удивительный феномен привлекал внимание и поэтов, и ученых. Тем более что до сих пор их происхождение остается загадкой, а исследования лишь усложняют этот вопрос.
Самая детальная картина
Сатурна и его колец, полученная
Cassini в октябре 2004 г.
Сегодня известно, что кольца Сатурна состоят из примерно 35 трлн. тонн льда, пыли и камней. Работающий близ планеты зонд Cassini и его предшественники миссии Voyager зафиксировали и тот факт, что структура колец не так неизменно, как это кажется с Земли. В них появляются и исчезают дугообразные арки, а некоторые из многочисленных спутников выбрасывают в космос потоки ледяных частиц, которые со временем формируют новые небольшие кольца или вливаются в старые (читайте подробности исследований Сатурна и его окрестностей: «В краю гигантов»). А не так давно было замечено и то, как некий объект врезался в одно из колец, оставив за собой глубокий след раскиданных обломков. Все это подтверждает, что процесс формирования колец шел постепенно, и сегодня они являются динамичной системой. Но и по сегодня детали и сроки появления каждого из колец остаются невыясненными.
Плоская форма колец – результат
работы центробежной и гравитационной сил: притяжение
сжимает кольца, а центробежная сила препятствует сжатию
поперек оси вращения
Кстати, собственной системой колец обладают и некоторые другие планеты Солнечной системы – Юпитер, Уран и Нептун – хотя и не могут похвастаться таким великолепием, как Сатурн. И пока объяснить, почему и как именно у него появился набор, состоящий из 7-ми крупных колец (начиная с внутреннего, в порядке открытия: D, C, B, A, F, G и E).
По одной теории, кольца появились в результате разрушения крупного спутника, случившегося из-за произошедшей около 4 млрд лет назад мощной метеоритной бомбардировки. Впрочем, с тем же успехом со спутником могла столкнуться крупная комета или астероид. Разрушение «чужеродного» тела могло произойти из-за влияния самого гигантского Сатурна, буквально разорвавшего его своим мощным притяжением. Кстати, наличие «брешей» в кольцах, которые оставили крупные и твердые фрагменты, говорят в пользу именно этой гипотезы.
Сторонники другой версии считают, что материал, сформировавший кольца, это останки околопланетного облака материи, которое из-за непостоянства притяжения Сатурна не смогли, как у некоторых других планет, сформировать полноценный спутник или спутники. Точнее говоря, в спутники превратились лишь внешние области облака, а частицы внутренних областей, вращаясь слишком быстро и беспорядочно, соударялись слишком мощно, постепенно лишь дробясь и становясь все более рыхлыми.
Открытым также остается вопрос о возрасте колец. Первые тщательные исследования этого вопроса дали цифру в 4,6 млрд лет – выходит, кольца Сатурна почти что ровесники Солнечной системы! Однако собранные миссией Voyager данные привели к совершенно иному результату: 200 млн лет – то есть, они сформировались тогда, когда на Земле уже обитали динозавры.
Ясности в этом деле не прибавила и работа зонда Cassini: судя по его данным, разные кольца вполне могли сформироваться независимо друг от друга, в разное время и по разным причинам. Так, кольцо Е постоянно «подпитывает» поток ледяных частиц, на манер гейзера бьющий с одного из спутников, Энцелада (читайте об этом: «Активные точки спутника»). Некоторые небольшие внутренние луны Сатурна вращаются прямо в пределах полных (или молодых и еще не замкнувшихся) колец, из-за постоянных столкновений и ударов микрометеоритов тоже постоянно внося новую материю в их состав.
Замечательная панорама Сатурна, снятая
Cassini за 3 часа работы: Солнце скрылось за планетой,
и та оказалась в глубокой тени, зато кольца сияют во
всем великолепии. Благодаря этому снимку удалось
открыть малые, ранее неизвестные кольца
Более того, некоторые самые «древние» кольца оказались способны к постоянному обновлению. Так, фрагменты, входящие в состав кольца В, претерпевают непрерывный процесс слипания в более крупные частицы и следующего за ним нового разлома, то и дело демонстрируя астрономам свеженький, как будто совсем недавно появившийся лед.
Впрочем, нельзя не сказать, что за последние годы в изучении колец Сатурна произошло немало важных событий. Так, пока Солнце скрылось за планетой, тот же Cassini впервые снял с великолепным качеством полную панораму всех колец. Еще одно редкое событие произошло уже в этом августе: местное равноденствие, которое случается примерно раз в 15 земных лет и во время которого кольца освещались почти строго с ребра, позволило получить данные об их толщине.
Кольца Сатурна только выглядят твердыми.
По сути, это масса мелких обломков и пыли
Однако до сих пор вопросов о кольцах остается куда больше, чем ответов. Возможно, поэтому миссия Cassini недавно продлена до 2017 г. Возможно, это позволит уточнить возраст колец и раскрыть их многочисленные загадки.
Источник: http://www.popmech.ru/ |
