Сатурн — планета, которую знают все. Многие не могут точно сказать, где находится Сатурн и каковы его основные особенности, но все знают название самой привлекательной особенности Сатурна — его кольца.

Да, ни одна другая планета Солнечной системы не украшена так шикарно и не похожа на сомбреро. Вы наверняка задавались вопросом, что это за загадочное образование, откуда оно взялось и из чего состоит. Сейчас самое время найти ответы и поделиться ими со своими детьми.

Что такое кольца Сатурна?

Когда вы смотрите на Сатурн в телескоп, он выглядит как сплошной диск. Мало того, так же они выглядят и на фотографиях, сделанных пролетающими рядом космическими зондами. В действительности, конечно, они не могут быть сплошными. Кольца Сатурна — это огромное количество крошечных частиц, вращающихся вокруг экваториальной плоскости Сатурна.

Размер этих частиц варьируется от микрометров до сантиметров. То есть, по сути, это пыль и мелкие камни, но они не простые и в основном состоят изо льда. Есть и крупные камни размером в несколько метров и глыбы в несколько десятков метров.

Кольца Сатурна состоят из множества отдельных колец разной ширины. Они различаются по толщине и составу. Каждое из них имеет свое собственное обозначение. Самое крайнее кольцо обозначено буквой «Е». Кольца настолько широки, что внешний край последнего кольца, обозначенного буквой Е, находится в 480 000 км от центра планеты, а его ширина только в поперечнике достигает 300 000 км.

Однако есть и еще более широкие, хотя они немногочисленны и едва заметны. Например, обнаруженный в 2009 году феборинг имеет диаметр 13 миллионов километров! Толщина этих структур очень мала по сравнению с их шириной — от десятых долей метра до километра. В результате они очень прозрачны, и сквозь них видны звезды.

В некоторых местах между отдельными кольцами имеются пустоты различной ширины. Они имеют такие названия, как разрывы Энке и Кассини. В этих пустотах количество частиц гораздо меньше.

Открытие колец Сатурна

Галилео Галилей впервые увидел кольца Сатурна в 1610 году с помощью 20-кратного телескопа. Однако он не понял, что это такое. Качество изображения его телескопа было далеко от идеального.Галилей решил, что видит непонятный «придаток» сбоку планеты, который он принял за триплеты. Он написал.

«Самая высокая планета, когда-либо наблюдавшаяся в тройственности»

В 1612 году Галилей был озадачен тем фактом, что он ничего не мог увидеть с Сатурна. В то время кольца были направлены ребром к Земле и не были видны. Однако позже они снова стали видны.

Однако именно голландский астроном Христиан Гюйгенс впервые ясно увидел Сатурн. Он наблюдал его в 50-кратный телескоп собственного изготовления и прочно закрепил его образ в своем сознании. Затем, 5 марта 1656 года, он сообщил о своих наблюдениях. «Кольцо окружено тонкой, плоской, нигде не касающейся поверхностью, наклоненной к эклиптике». Но Гюйгенс не мог разглядеть детали с помощью своего менее мощного телескопа.

Поэтому он определил, что это странное образование было твердым, тонким и единственным в своем роде. Оно выглядело бы так при увеличении в 50 раз. В выводе Гюйгенса нет никакой загадки, поскольку никто до него не наблюдал столь удивительного явления. В 1675 году Джованни Кассини обнаружил разрывы в кольцах, которые он назвал «разрыв Кассини», а в 1859 году Джеймс Максвелл предположил, что эти структуры не могут быть непрерывными и должны состоять из множества мелких частиц.

Десять лет спустя эта теория была подтверждена спектроскопическими наблюдениями. Со времени открытия Галилея кольца Сатурна оказались весьма необычным явлением, которое озадачило многих ученых. На протяжении веков их природа оставалась непонятной. Многие ученые приложили руку к разгадке их истинной природы. Сегодня космические зонды изучают их вблизи и в деталях, и многое уже известно.

Происхождение колец Сатурна

Многие люди задаются вопросом, почему на Сатурне есть эти образования, а на других планетах их нет. На самом деле, подобные образования есть у таких планет-гигантов, как Юпитер, Уран и Нептун. Однако их кольца очень слабые и не видны с Земли. Они были обнаружены космическими зондами только вблизи. Существует множество теорий происхождения колец Сатурна, но одна из них самая последняя и наиболее вероятная.

Согласно ей, они образовались в результате поглощения Сатурном своих более крупных лун. Когда планета сформировалась 4,5 миллиарда лет назад, у Сатурна было несколько лун, превышающих по размерам Луну. Постепенно они приблизились к планете, распались, и их тяжелые минеральные остатки упали на планету.

Однако многие ее более мелкие части, в основном ледяные оболочки, остались на орбите. Их первоначальный размер составлял от 1 до 50 км; они неоднократно сталкивались и разрушались все больше и больше, образуя ту мелкую ледяную пыль, которая собралась вокруг планеты в диск.

В 2006 году было установлено, что внешнее кольцо Е образовано Энцеладом, спутником, вращающимся как раз там. Энцелад является домом для «ледяных гейзеров», которые извергают воду из недр Земли через трещины в коре. Гейзеры могут достигать высоты 500 км в секунду и извергать 250 кг водяного пара в секунду.

Из этого водяного пара образуется ледяная холодная пыль, которая формирует орбиты спутников. Первоначальная масса колец Сатурна была в 1 000 раз больше современной. Со временем Земля поглотила большую часть этого материала. За миллиарды лет через нас пролетело множество астероидов и комет, которые унесли с собой большую часть этого материала. А некоторые из нас сами стали жертвами Сатурна, захваченные им и разбитые на куски.

Любопытно, что луна Сатурна Титан, похоже, была одной из главных лун, создавших кольца. Титан — последняя из них, и единственная, которая не разрушилась. Все остальные исчезли, и их раздробленные ледяные оболочки образуют впечатляющие диски, которые мы видим сегодня. Миллиарды лет назад все было еще удивительнее.