100kitov.ru

Интересные факты — события, биографии людей, психология
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Кольца Сатурна – кто открыл, описание, состав, как образовались, фото и видео

Кольца Сатурна

Сатурн

Разумеется, кольца есть и у других планет нашей солнечной системы, но только у Сатурна они, можно сказать, стали своего рода «визитной карточкой» этой планеты. Благодаря яркости и красоте, именно Сатурн единственная планета, которая изображается с кольцами, хотя на самом деле, они есть и у Юпитера, Нептуна, Урана, правда не такие яркие и заметные как у Сатурна.

Открытие

Первыми кольца Сатурна увидел в далеком 1610 году великий астроном Галилео Галилей, изобретший телескоп, ставший подлинной научной сенсацией тех времен. Но Галилео Галилей не мог объяснить природу и происхождение колец, с момента открытия, века они оставались загадкой для человечества. Да, впрочем, и остаются по сей день, так как детальное изучение колец Сатурна, предпринятое НАСА в 1980-х годах прошлого века с помощью космических аппаратов Вояджер-1 и Вояджер-2 только прибавило тайн.

Из чего состоят

Как считают ученые, кольца вокруг Сатурна состоят из многочисленных комет, астероидов и разрушенных спутников, будучи уничтоженными, прежде чем достигли поверхности планеты, они собой пополнили мириады частиц этих самых колец.

Размеры частиц кольца могут варьироваться от маленьких камушков, до огромных глыб, размером с гору. Также каждое кольцо вращается вокруг планеты со своей скоростью. От чего зависит скорость колец Сатурна, точного ответа пока нет.

Кольца Сатурна фото

Предлагаем вашему вниманию красивые фотографии колец Сатурна.

кольца Сатурна
кольца Сатурна
кольца Сатурна

Откуда у Сатурна кольца

Сейчас в науке имеется две теории, объясняющие происхождение колец Сатурна. Согласно первой они образовались в результате крушения то ли большого метеорита, то ли неосторожного спутника. Разрушение могло быть вызвано мощными гравитационными воздействиями Сатурна, буквально разорвавшими некий небесный объект на мелкие кусочки.

Но есть и другая теория на этот счет, согласно ней, кольца являются остатками большого околопланетного облака. Из внешней части этого облака образовались спутники Сатурна (их 62 штуки) а внутренняя так и осталась в виде космической пыли, из которой теперь и состоят знаменитые кольца.

Система колец

Кольца были названы по алфавиту в порядке их обнаружения. Сами кольца расположены достаточно близко друг к другу, исключение составляет лишь так званое деление Касини, имеющее разрыв в пространстве на 4700 км. Это самый большой разрыв, отделяющий кольцо А от кольца В.

Далее идут несколько других колец, сменяющихся небольшими разрывами между собой.

Интересный факт: кольцо F находится между двумя спутниками Сатурна: Прометеем и Пандорой, ученые полагают, что эти спутниками своими гравитационными воздействиями могут изменять форму колец.

кольца Сатурна

Количество колец

Далее попробуем ответить на вопрос о количестве колец Сатурна. Сейчас астрономами зафиксированы кольца D, C, B, A, F, G, E, притом, что самое внешнее кольцо E не видимо для оптических систем, оно регистрировалось с помощью устройств, реагирующих на заряженные частицы и электрические поля.

Кольца А, В и С можно назвать основными кольцами планеты, они хорошо видимы в телескоп. Кольцо А является условно внешним кольцом, кольцо В – средним и кольцо С – внутренним. Кольца D, E и F являются более слабыми и увидеть их в телескоп не так то просто, а кольцо E и вовсе невозможно.

Но это еще не все, ведь названые латинскими буками кольца весьма условны, так как при более детальном приближении мы увидим, что каждое из колец Сатурна распадается на более мелкие, а те на еще более мелкие части. В итоге количество колец Сатурна может стремиться к бесконечности.

Читайте так же:
Пещера, где добывают ласточкины гнезда

Цвет колец

Снимки колец Сатурна с космических аппаратов показывают, что кольца имеют разные цвета.

Кольца Сатурна

Вы сами можете видеть это на картинке. Так как кольца светятся за счет отраженного солнечного света, их излучение должно бы иметь солнечный спектр. Но это при условии, что кольца обладают абсолютной отражательной способностью. На самом деле, частицы, из которых состоят кольца, в свою очередь в основном состоят из водяного льда, с небольшими примесями более темного цвета.

Видео

И в завершение интересный научно-популярный фильм о появлении колец Сатурна.

Что представляют собой кольца Сатурна

Кольца Сатурна представляют собой сложную систему из маленьких частиц, окружающих планету. О том, сколько колец у Сатурна и из чего они состоят, задумывались еще с XVI в.

История открытия колец Сатурна

Первым, кто смог обнаружить кольца вокруг газового гиганта, был Галилео Галилей. Ему удалось разглядеть их с помощью своего телескопа в 1610 г. Через 2 года они повернулись к Земле ребром, поэтому они стали невидимы при наблюдении. Это обескуражило ученого.

Однако Галилей не смог разобраться в природе наблюдаемого явления. Считая, что видит планету с 2 дополнениями неизвестного происхождения, он зашифровал проведенные исследования. При расшифровке текст выглядел так: «Высокую планету тройную наблюдал».

Система колец

5 марта 1656 г. астроном и изобретатель Христиан Гюйгенс с помощью телескопа собственной разработки пришел к выводу, что Сатурн имеет систему колец. Это открытие дало толчок для будущих. Так, в 1675 г. Джованни Кассини определил, что пояс состоит из 2 частей, разделенных темными промежутками. Крупнейший из них был назван в его честь. Его ширина достигает 4700 км. В XIX в. части стали называть элементами A и B.

В 1838 г. Иоганн Галле обнаружил еще один пояс внутри уже открытого кольца B. Однако его открытие получило огласку лишь в 1850 г. Новый пояс стали обозначать буквой C.

Позднее физик Лаплас высказал идею о том, что система содержит несколько объектов, цельных по своей структуре. В 1859 г. шотландский ученый Джеймс Максвелл высказал сомнения в идее предшественника. Он выступил с заявлением, что окружающие планету объекты не могут быть цельными. Джеймс смог определить, что по составу пояса представляют собой множество мелких частиц.

Космический аппарат

Годом позже с помощью снимков АМС «Вояджер-1» выяснено, что пояса планеты состоят из множества узких поясов. Запущенная следом АМС «Вояджер-2» сделала снимки большего разрешения, дав более полное представление о системе. А 1 июля 2004 г. АМС «Кассини» приблизилась к газовому гиганту на расстояние в 18 тыс. км, превратившись в один из спутников планеты. Сегодня снимки АМС «Кассини» позволяют получить полную информацию о составе поясов.

Происхождение кольцевого пояса планеты

Существует 3 основные версии, связанные с образованием пояса:

  1. Планеты формируются из плотно собранных пыли и мельчайших осколков. Гравитации Сатурна оказалось недостаточно, чтобы мелкие частицы осели на его поверхности, поэтому они задержались на орбите.
  2. Газовый гигант столкнулся с другим плотным телом. В результате удара тело распалось, а его остатки равномерно распределились по орбите.
  3. Расчеты показывают, что давно вокруг Сатурна вращалось несколько больших спутников, в 1,5 раза превышающих по размеру Луну. Со временем из-за силы гравитации спутники погрузились вглубь Сатурна. Во время падения они разрушались. При этом легкие частицы льда оставались на орбите. Постепенно на орбите планеты образовалось подобие облака изо льда, сформировавшее первичный пояс Сатурна.

Сколько колец у планеты

Астрономами зафиксированы пояса D, C, B, A, F, G, E. При этом последний является невидимым глазу. Он был зарегистрирован с помощью специальных устройств, откликающихся на заряженные частицы и электромагнитные поля.

Кольца A, B и C считаются основными. Благодаря крупному размеру, их можно увидеть через доступный телескоп. Пояс A является внешним, B — средним, а C — внутренним. Остальные выражены не настолько ярко. Поэтому для наблюдателей они кажутся едва различимыми.

Деление колец является условным, так как каждое из них состоит из множества более мелких частей. Таким образом, количество отдельных колец Сатурна может расти до бесконечности.

Читайте так же:
Бумажные скульптуры Ли Хунбо

Кольца планеты с названиями

Обозначение колец Сатурна

В качестве обозначений используются буквы английского алфавита. Поясам даны названия от A до G согласно порядку их обнаружения.

Размер и состав

Кольца вокруг планеты собраны из многочисленных комет, астероидов и других разрушенных тел. Их основа — лед и минералы. По размеру они варьируются от маленьких камней до больших глыб, сопоставимых размером с горами.

Снимки с зонда показали, что внутри поясов можно увидеть сложные формы, похожие на паутину. Это происходит из-за воздействия планеты и спутников. Некоторые спутники вращаются вокруг колец и образуют зазоры между ними. Например, F-кольцо образовалось за счет активности ближайших спутников.

Так как частицы состоят преимущественно изо льда с примесями, цвет колец получается серо-бежевым. Чем тоньше кольца, тем они темнее.

Цвет колец планеты

Скорость движения частиц

Каждый из поясов вращается вокруг планеты с разной скоростью. Она убывает по мере отдаления от планеты.

Особенности отдельных колец

Плоскость колец наклонена на 27° относительно орбиты гиганта. Соответственно, наблюдение за ними с Земли зависит от его расположения относительно Солнца. Учитывая, что год на Сатурне равен 29,5 земного года, можно рассчитать временные промежутки видимости колец:

  • Периодически, раз в 15 лет, кольца исчезают, т.к. они поворачиваются к Земле ребром. В этот промежуток времени Галилео наблюдал за планетой.
  • После этого 7 лет наблюдается увеличение раскрытия.
  • В период солнцестояния пояс раскрывается больше всего. В течение следующих 7 лет раскрытие будет сводиться к нулю.

С каждым годом аппаратура, используемая для снимков и наблюдений за космосом, совершенствуется. Возможно, в скором времени это приведет к открытию новых фактов о Сатурне, его спутниках и системе поясов.

Кольца Сатурна

Кольца Сатурна

Сатурн

Кольца Сатурна представляют систему, состоящую из концентрических образований плоского типа. В их составе преимущественно – пыль и лёд. Находятся они в экваториальной плоскости планеты. В статье будут рассмотрены их описательные характеристики и ключевые особенности.

Историческая справка

Первым человеком, обнаружившим кольца Сатурна, был Г. Галилей. Ему довелось наблюдать их с использованием специального телескопа, обладавшего 20-кратным увеличением. Было это в 1610 г. Однако изначально эта система рассматривалась в качестве придатков, имеющих неизвестную природу. В 1612 г. появилась возможность рассмотреть кольца Сатурна со стороны ребра. Поэтому с помощью телескопа наблюдать их не получалось. Это озадачило известного учёного. Но через какое-то время система стала заметной снова.

Страница из книги Х.Гюйгенса 1659 года, на верхнем рисунке показаны изменения вида Сатурна и его колец с Земли на протяжении года на Сатурне.

Страница из книги Х.Гюйгенса 1659 года, на верхнем рисунке показаны изменения вида Сатурна и его колец с Земли на протяжении года на Сатурне.

Первым человеком, предположившим, что Сатурн имеет систему, стал Христиан Гюйгенс. Его силами был создан телескоп-рефрактор, имевший 50-кратное увеличение. Результаты, выданные устройством, впервые были обнародованы 5 марта 1656 года в форме анаграммы. В 1675 г. появились сведения о том, что кольца Сатурна включают в себя 2 части, которые разделены тёмным промежутком, впоследствии названным делением (щелью). В 19 в. Струве стал называть внешнюю область элементом A, а внутреннюю часть –B.

Читайте так же:
Как починить дорогу не выходя из машины

Немного позднее Лаплас, в свою очередь, предположил, что система имеет несколько цельных колечек, которые обладают малыми размерами. В 1859 г. Д. К. Максвелл доказал неправоту своего предшественника и сообщил, что объекты, окружающие планету, не могут быть цельными. Ведь в данном случае они были бы лишены стабильности. Он сделал предположение о том, что в составе присутствует большое количество мелких частиц. А в 1885 г. С. Ковалевская в рамках своего единственного астрономического проекта показала, что кольца Сатурна не являются ни жидкими, ни газовыми.

С момента 4 октября 1957 г. до 2016 г. в том районе курсировало несколько АМС (в частности – 4). В 1979 г. (1 сентября) устройство «Пионер-11» приблизилось к облачному покрову на дистанцию в 20 900 км. Это позволило открыть новые объекты, измерить температуру существующих элементов. Посредством агрегата «Вояджер-1» удалось ответить на вопрос, из чего состоят кольца Сатурна. В качестве составных элементов, принято понимать узенькие колечки, присутствующие в количестве нескольких сотен единиц.

В 1981 г. исследования продолжились, к системе подлетел «Вояджер-2» на 161 000 км от центральной части. Это позволило расширить спектр знаний в данном направлении. В 2004 г. «Кассини» смог приблизиться к этой части планеты на дистанцию в 18 000 км. А 30 июня 2004 г. аппарат с успехом пролетел через кольцевую систему и столкнулся со 100 тысячами ударов от небольших метеоритов. Тем не менее серьезных повреждений корпус устройства не получил.

Кольца Сатурна

Сравнение Сатурна и Земли (Фотомонтаж)

Состав и природа

Ещё один аспект, требующий детального рассмотрения – из чего состоят кольца Сатурна. На самом деле, они включают в себя необычные образования, называемые «спицами». Они представляют собой полосы тёмного и светлого оттенка, проходящие поперёк кольцевых элементов. Первые упоминания о них были опубликованы после отправки к этой системе устройств «Вояджер». Внутренние слои вращаются быстрее, чем внешние. Поэтому спицы, с теоретической точки зрения, должны разрушаться крайне быстро.

На практике этого не происходит. Хоть спицы – недолговечные образования, они могут существовать намного дольше, чем это можно предположить. Связано такое явление с закономерностями небесной механики. Учёные также высказали несколько предположений, связанных с влиянием электростатических или гравитационных потоков. В 2009 г. произошло открытие ещё одного элемента под названием Феба.
Кольца Сатурна имеют плоскость обращения, которая на 100% идентична плоскости экватора планеты. Размер частиц составляет от нескольких микрометров до пары сантиметров. Иногда он может достигать десятков метров, однако на практике происходит это редко. В составе главных элементов присутствует на 90% водяной лёд и на 1% силикатная пыль, которая встречается не везде. Общая масса обломков составляет 3*10^19 кг.

Нюансы происхождения

Кольца Сатурна, фото которых можно изучить несколькими способами, имеют несколько официальных и альтернативных версий происхождения:

  • образование всех планет происходит из пылевых частиц и незначительных по размерам осколков, однако, вероятнее всего, силы гравитации планеты не хватает, чтобы вещество из колец могло использоваться для строительства отдельной планеты;
  • согласно другой версии, планета на пути своей жизни столкнулась с иным крупным космическим телом, которое впоследствии было уничтожено, а затем распалось на мелкие части, и они со временем распространились по орбите;
  • новая модель истории гласит, что кольца Сатурна образовались вследствие поглощения планетой спутников, которые были образованы миллиарды лет тому назад и обращались вокруг молодого гиганта, а затем начали как бы «сваливаться» в недра планеты.

Это лишь самые распространённые версии образования столь таинственных и загадочных тел.

Читайте так же:
Домик охотника своими руками

Особенности состава

Основные кольца Сатурна представлены в следующем списке:

  • D (расстояние до центральной части космического тела – 67 – 74,5 км, показатель ширины – 7 500 км);
  • C (дистанция составляет от 74,5 до 92 тыс. км, в то время как ширина равна 17 500 ед.);
  • щель Коломбо имеет малую ширину в 100 км, а отдалённость равняется 77,8 ед.;
  • щель Бонда – 30 км;
  • щель Максвелла – 270 единиц в ширину с отдалённостью в 87,5 км;
  • B – 25 500 км в ширину;
  • щель Гюйгенса в ширину от 285 до 440 ед.

Также распространённость получили объекты под названиями щель Рассела, Гершеля, Лапласа, Бесселя. Также в качестве основных объектов выступают космические тела F, G, E, Феба.

Наблюдения, проводимые с Земли

Так как показатель плоскости колец планеты идентичен аналогичному параметру экватора, они наклонены к орбите на 27 градусов. То, как именно кольцевые элементы видны с земной поверхности, зависит от расположения планеты на орбите вокруг Солнца. Немаловажную роль играет положение Земли на орбите. Длительного одного года на планете составляет 29,5 земных лет. За это время можно наблюдать следующую картину:

  • в равноденствие они не видны, т. к. они заметны исключительно «с ребра»;
  • у солнцестояния раскрытие является максимальным и постоянно увеличивается;
  • неподалёку от последующего равноденствия они пропадают, и на протяжении 7 лет их раскрытие увеличивается;
  • вблизи следующего солнцестояния раскрытие опять становится максимальным и в течение 7 лет идёт на спад.

Теперь понятно, какова природа происхождения этих элементов, и из чего состоят кольца Сатурна. Осталось только рассмотреть вопрос об их количестве.

Сколько колец имеет планета

Итак, сколько колец у Сатурна? Астрономы в настоящее время зафиксировали элементы с буквенными наименованиями D, C, A, B, F, E, G. Кольца A, B, C выступают относительно планеты в качестве основных, и их не составит труда рассмотреть с использованием хорошего телескопа. Остальные элементы считаются более слабыми, поэтому изучить их более детально весьма проблематично. Но все эти части условны, ведь в случае детального изучения можно обнаружить, что каждое из них разделяется на малые части, а те дробятся ещё больше. В итоге становится сложно ответить на вопрос, сколько колец у Сатурна, т. к. оно постоянно стремится к бесконечности.

Таким образом, рассмотренные элементы представляют для научного мира колоссальный интерес и продолжают изучаться. Рассмотреть их можно с помощью виртуального телескопа, специальной карты звёздного неба или изображений, сделанных различными устройствами.

Кольца Сатурна – кто открыл, описание, состав, как образовались, фото и видео

Планета Сатурн имеет интереснейшее образование – многочисленные кольца вокруг планеты, которые всегда привлекают ученных своей загадочностью и происхождением.

Новости о Сатурне читайте здесь.

История открытия колец Сатурна

Кольца Сатурна впервые были обнаружены в 1610 году величайшим ученным и астрономом Галилео Галилей. А первым, кто предположил, что непонятные образования являются некими кольцами, которые самостоятельно вращаются вокруг планеты Сатурн был Кристиан Хагенс (Christiaan Huygens).

Кольца Сатурна (История открытия, количество колец, фото, диметр, состав)

К сожалению хоть планету Сатурн и можно было наблюдать с Земли, но все кольца планеты человеческий глаз тогда увидеть не мог. Изначально было открыто только три кольца планеты: А, В, С. Но со временем, с развитием космической промышленности и запуска орбитального зонда «Voyager 2» были получены космические снимки еще четырех колец: D, E, F и G.

Интересно: В нашей Солнечной системе Сатурн является не единственной планетой, у которой есть кольца. Также кольцами “награждены” планеты Уран, Нептун, Юпитер.

Читайте так же:
Деревянные души Дебры Бернье

Диаметр Колец Сатурна

Кольца Сатурна по сравнению с кольцами других планет являются самыми яркими. Диаметр их составляет 250000 км, а толщина 1,5 км.

Состав Колец Сатурна

Кольца Сатурна состоят с многочисленных ледяных образований разных размеров (от микрометров до десятков и даже иногда и сотен метров), которые вращаются с большой скоростью вокруг Сатурна. Эти частички имеют немного плоскую форму, что вызвано действием двух огромных сил: гравитационной силы планеты Сатурн и центробежной силы (из-за движения по круговой орбите).

О создании (происхождении) колец Сатурна

Однозначного мнения среди астрономов о происхождении колец Сатурна пока нет. Дело в том, что некоторые считают, что кольца Сатурна образовались одновременно с планетой Сатурн и соответственно их возраст сильно велик. Другая теория гласит, что кольца образовались с ледяного вещества с космического тела, которое попало в силовое поле планеты Сатурн. В таком случае возраст колец Сатурна значительно меньше по сравнению с планетой.

  1. Планета Сатурн обладает недостаточной гравитационной силой для удержания на своей поверхности мелких кусочков, состоящих с льда и пыли.
  2. Много миллионов лет назад планета Сатурн столкнулась с достаточно крупным космическим телом, которое было уничтожено и превращено под действием гравитационной силы в своеобразный пояс планеты, который мы называем Кольца Сатурна.
  3. Кольца Сатурна являются не что иное, как результат столкновение (поглощение) планетой своих природных спутников. Согласно теории, раньше вокруг Сатурна вместо одного спутника Титана было несколько спутников, которые по размерам значительно превышали нашу Луну. Под действием той же гравитационной силы планеты-гиганта спутники по одному притягивались и конечно разрушались вблизи планеты. Тяжелые элементы (образования) были поглощены планетой, а относительно легкие образования с льда и пыли остались на орбите, образовав своеобразный пояс вокруг Сатурна (Кольца Сатурна).

Сколько колец у Сатурна? Характеристики колец Сатурна.

Всего у Сатурна есть семь колец, которые имеют свою орбиту и вращаются вокруг Сатурна.

Каждое кольцо Сатурна получило свое название, латинскую букву: A,B,C,D,E,F,G.

Кольца Сатурна расположены следующим образом: первое – D, дальше C, B , A, F, G и наконец E.

Кольца Сатурна и их характеристики

Таблица 1. — Кольца Сатурна и их характеристики:

НазваниеРасстояние до центра Сатурна, кмШирина, км
Кольцо D67 000—74 5007500
Кольцо C74 500—92 00017500
Кольцо B92 000—117 50025 500
Кольцо A122 200—136 80014600
Кольцо F140 21030—500
Кольцо G165 800—173 8008000
Кольцо E180 000—480 000300 000

Кольца Сатурна и их характеристики

Фото колец Сатурна D, C, B, A и F (слева направо) в естественных цветах, сделанное космическим аппаратом “Кассини” в мае 2007 году. Смотреть другие фото колец Сатурна.

Наблюдение колец Сатурна с Земли.

С Земли кольца Сатурна увидеть не так просто. Каждые сем лет из-за своеобразного расположение непосредственно колец Сатурна и самой планеты в Солнечной системе возможность наблюдения колец вовсе пропадает. Но с другой стороны каждые сем лет появляется возможность наблюдения колец Сатурна с максимальной четкостью и яркостью.

Наблюдение колец Сатурна с Земли

Слева показано изображение, как выглядит планета Сатурн в современный телескоп, а справа как был видна планета Сатурн со времён Галилея.

Для астрономов любителей. В 2016 году кольца Сатурна будут видны с максимальной яркостью.

С года в год кольца Сатурна могут казаться нам с Земли под разными цветами, это вызвано наклоном плоскости колец к плоскости орбиты планеты, которая равна 26 градусам.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию