Кольца Сатурна.

Сатурн обладает уникальной системой колец, охватывающих планету в плоскости экватора. В отличие от слабых колец Юпитера, кольца Сатурна хорошо видны даже в небольшой школьный телескоп. Их заметил еще Галилей во время первых телескопических наблюдений, но из-за низкого качества изображения ему не удалось правильно определить форму необычного образования. В 1655 г. кольца были открыты Христианом Гюйгенсом, который установил, что Сатурн окружен плоским кольцом, нигде не прикасающимся к телу планеты.

Шестиугольная структура (гексагон) в облаках над северным полюсом Сатурна (спутник «Кассини», NASA)

Рис. 12.2. Шестиугольная структура (гексагон) в облаках над северным полюсом Сатурна (спутник «Кассини», NASA)

Кольца Сатурна (спутник «Кассини», NASA)

Рис. 12.3. Кольца Сатурна (спутник «Кассини», NASA)

Исследования колец с помощью наземных и космических телескопов, а также космических зондов позволили установить следующее. Кольцо в действительности состоит из нескольких тысяч узких концентрических колец. Внутренние кольца начинаются вблизи верхних слоев атмосферы Сатурна, внешние расположены на расстояниях до 200 тыс. км от центра планеты. Система колец очень тонка — не более одного километра (возможно, меньше), но очень широка — многие десятки тысяч километров.

Традиционно система колец подразделяется на несколько элементов — концентрических колец, разделяемых щелями, или делениями. В порядке, если считать от планеты, кольца обозначены буквами латинского алфавита D, С, В, A, F, G, Е. Нетрудно догадаться, что первоначально были открыты яркие кольца А, В, С, а затем обнаружены более слабые (менее контрастные) почти прозрачные кольца — внутреннее D и внешние F, G, Е. Внешнее кольцо Е практически невидимо, и его существование подтверждается аппаратурой космических зондов, регистрирующих заряженные частицы. Внутреннее неплотное кольцо D не имеет резкой внутренней границы, его внутренний край размыт и постепенно сходит на нет, примыкая к верхним слоям атмосферы Сатурна. Размеры основных колец приведены в таблице 12.1.

Таблица 12.1

Кольцо

Внутренний радиус, км

Внешний радиус, км

D

~ 66 970

74 510

С

74 510

92 000

В

92 000

117 520

А

122 170

136 780

F

~ 140 130

140 180

Кольцо А обычно называют внешним, В — средним, С — внутренним. Кольцо В самое яркое, кольцо С — более темное и полупрозрачное (креповое). Между кольцами Л и В даже в небольшие телескопы хорошо заметен темный промежуток, который получил название деление (щель) Кассини. Внешний радиус щели Кассини близок к 120 000 км, ее ширина — 4450 км. Внутри кольца А выделяется так называемое деление Энке (внешний радиус — 133 570 км, ширина — 330 км). В пределах каждого из колец можно выделить сотни более узких колец.

Исследования, выполненные зондом «Вояджер-2» и подтвержденные данными с «Кассини», показали, что кольца состоят из частиц различного размера. Так, в кольце А вокруг Сатурна движутся многочисленные тела размером около 10 м, в делении Кассини — тела со средними размерами 8 м, в кольце С — размером до 2 м. В каждом из колец находятся частицы и меньших размеров — вплоть до микронных пылинок. Частицы присутствуют и в щелях (делениях), но в меньших количествах. Различия между свойствами вещества в различных кольцах и делениях заключаются в разной степени измельченности и разной концентрации присутствующего здесь материала. Кольца состоят из ледяных глыб различных размеров с вкраплениями силикатных частиц (грязный лед). В некоторых частях колец частицы состоят из снега. Наиболее тонкоструктурные кольца содержат мириады мелких ледяных кристалликов и снежинок, двигающихся вокруг Сатурна подобно многочисленным спутникам. Вещество внутренних колец, двигаясь по спирали, постепенно падает в атмосферу планеты. На завершающем этапе миссии

«Кассини» прямые измерения показали, что микроскопические кристаллики в кольце D состоят из водяного льда и частично из метанового льда,

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >