Saturnus, den sjätte planeten från solen. Saturnens ringar är ett system med platta koncentriska formationer av is och damm, som ligger i planetens ekvatorialplan. Planeten har sju huvud (A, B, C, D, E, F, G) och många små ringar.
Öppningen av Saturnus ringar
1610 - Galileo Galilei var den första som såg Saturnus ringar med sitt 20x teleskop, men kände inte igen dem som ringar.
1655 - Christian Huygens, en vetenskapsman från Nederländerna, var den första som kände igen ringen i de konstiga utsprången som följde Saturnus. Men bara fyra år senare, övertygad om att han hade rätt, berättade han från sidorna i boken "System of Saturn" att Saturnus "är omgiven av en tunn, platt ring, som inte rör någonstans, benägen mot ekliptiken."
1675 - direktören för Paris observatorium, Giovanni Domenico Cassini, upptäckte en svart rand inuti ringen (senare kallad "Cassini-divisionen"). Hon skär den i två delar - de började kallas ringar A och B. Han var den första som antog att ringarna består av separata partiklar.
Ringarnas ursprung
Kampanjvideo:
Nu började hypoteser dyka upp efter varandra. Under flera århundraden har Saturnus mystiska ringar alltid lockat astronomers uppmärksamhet. Ju mer perfekt teleskopen blev, desto mer komplex verkade ringarnas struktur. Idag - med hjälp av interplanetära sonder som har besökt Saturnus - vet vi mycket om dem. Förutom de viktigaste har astronomer redan räknat mer än 100 tusen separata ringar som omger planeten. De är olika i sin kemiska sammansättning och färg. Ringarnas ursprung väcker fortfarande många frågor. Forskare slutar aldrig lägga fram alla nya hypoteser som förklarar ringenas natur.
Hypoteser
På 1800-talet antog den franska astronomen Edouard Albert Roche att en av Saturnus månar hade kommit så nära planeten att den slits sönder av tidvattenkrafter och dess skräp bildade ringar som nu omger Saturnus. Inte en enda satellit som har passerat den så kallade "Roche-gränsen" kan överleva; förr eller senare kommer den att sönderfalla och bilda en annan ring som senare kommer att bosätta sig på planeten. Hur det än är, ringar, enligt anhängarna av denna hypotes, är tillfälliga. Vi har turen att leva i en tid då flera stora planeter omges av dem samtidigt.
Enligt en annan hypotes kunde ringarna ha bildats efter kollisionen mellan en av Saturnus månar och en stor meteorit. Många skräp som kullade planetens omgivning efter kollisionen blev det material från vilket ringarna bildades. Beräkningar har visat att deras ålder inte är mer än 100 miljoner år.
Vilka ringar är gjorda av
Vi vet nu att Saturns ringar är 90–95% vattenis. Men himmellegemerna, som kan tjäna som material för dem, är åtminstone hälften sammansatta av olika silikater och metaller. Därför bör Saturnusringar också innehålla minst flera tiotals procent av dessa material. Endast nya hypoteser kan lösa denna motsägelse.
Men vad händer om Saturnusringar, som satelliterna närmast den, bildades på grund av samma katastrof? Denna version lades fram 2010 av den amerikanska astrofysikern Robin Kanup. Han föreslog att i det avlägsna förflutet skulle en annan satellit så stor som Titan kretsa kring Saturnus. Dess kärna bestod av silikater och järn, och ett kraftfullt isskal täckte över det. När han närmade sig planeten på ett avstånd som är lika med Roche-gränsen, under påverkan av tidvattenkrafter, kastade han bort detta isskal, och som gradvis sönderdelades i allt mindre delar började cirkla runt Saturnus och bildade många ringar. När det gäller satellitens järnstenkärna kollapsade den på Saturnus.
Enligt beräkningar vägde Saturnusringar en gång tusentals gånger mer än de gör nu. Men asteroider och kometer, som ibland kraschar in i dem, slog ut en del av materialet. Det kunde ha bildat Saturnus inre satelliter - till exempel Tethys. Under tiden fyllde silikater och metaller i asteroider på ringenes material - så här uppstod 5-10% av föroreningarna som hittades där.
När bildades ringarna?
Men denna hypotes, liksom de andra nämnda, har samma nackdelar. Till exempel, efter förstörelsen av en satellit, uppträder fragment av olika storlekar - från isbitar till isberg som sträcker sig i tiotals kilometer. Faktum är att ingen av de isflak som bildade ringarna är mer än 10 meter långa. Det är en annan sak om Saturnus ringar dök upp tillsammans med planeten! Sedan - på grund av den kraftfulla motverkan av tyngdkraften - skulle små isbitar inte kunna gå vilse ens i klumpar som är lika stora som ett hus. Dessutom är förstörelsen av satelliten fortfarande en olycka, och alla jätteplaneter är omgivna av ringar, därför är det inte särskilt svårt att tro på slumpmässighet. Många astronomer tror att ringarna runt planeterna bildades samtidigt.
Så, dessa ringar består av materia som har överlevt sedan solsystemets uppkomst? Vid den tiden kretsade en enorm skiva av gas och damm runt solen, från det material som planeterna föddes efter varandra. Resterna av rymdämnen - alla dessa is- och dammpartiklar - kretsade nu bland de nyligen präglade planeterna och rullade så småningom ner i satellitklumpar. Men de kan bara uppstå på något avstånd från planeten, annars kollapsar de snabbt. Därför förblev fragment av en gasdammskiva i närheten av jätteplaneterna, som därefter bildade separata ringar.
På grund av frekventa kollisioner med varandra, liksom effekten av kraftfulla tidvattenkrafter, utgör alla dessa korn och klumpar aldrig en enda satellit. Om den här versionen är korrekt, fylls ringen på material ständigt med materia från ytan på Saturns månar - annars kan ringarna avdunsta på flera hundra miljoner år.
Upptäcka nya ringar
Astronomer upptäcker under tiden nya ringar av Saturnus. Så för en tid sedan sågs en tidigare okänd stor ring. I princip är jättesystemets ringsystem ganska små jämfört med själva planeterna. Enligt astronomer överstiger deras radie inte 5-10 radier av planeten. Så radien för den största kända tills nyligen Saturnusringen - ringar E - översteg inte 10 radier av Saturnus (dess ekvatorialradie är 60 tusen km).
Observationer har visat att de yttre ringarna i Saturnus ständigt drivs av damm som släpper ut från dess satelliter efter kollisioner med mikrometeoriter. Det är från det som ringen, som upptäcktes först 2009, består av. Dess radie är från 100 till 200 radier av Saturnus, och den bildas av damm som kastas från ytan av Phoebe, den mest avlägsna och mörkaste satelliten på planeten. De kunde upptäcka den nya ringen tack vare den infraröda strålningen som härrör från den. Till skillnad från andra ringar av Saturn ligger den inte i planetens ekvatorialplan utan i planet för banan längs vilken den kretsar runt solen. Vinkeln mellan de två planen är cirka 27 °.
Densiteten hos denna ring är bara 20 partiklar per kubikmeter (!). Enligt astronomen Ann Verbisker från University of Virginia, som ledde forskningen, "är partiklarna i ringen så långt ifrån varandra att om du kommer in i den märker du inte ens den direkt." Dessutom överstiger partikelstorleken ofta inte några mikrometer.
Det verkar som om dammpartiklarna som flyger ut ur denna ring deponeras på ytan av en annan Saturnus-satellit, Iapetus, som vetter mot den. Detta förklarar det konstiga utseendet på denna måne. Den är tydligt uppdelad i två halvor, ljusa och mörka. Enligt experter varierar höjden på dammskiktet som täcker en av dess sidor från 20 centimeter till flera meter.
Rekommenderas för visning: "Det största mysteriet hos astronomer - hur ringarna från Saturnus uppträdde."
