Что представляют собой кольца планет-гигантов?
Одной из отличительных черт планет-гигантов Солнечной системы является наличие системы колец. Долгое время считалось, что кольца есть лишь у Сатурна, однако в период с 1977 по 1989 г. они были обнаружены также и у Юпитера, Урана и Нептуна. Что представляют собой эти структуры и каково их строение?
Кольца состоят из множества твердых частиц, чей размер может колебаться от нескольких микрометров до десятков метров. Кольца находятся в точности над экватором своей планеты, ведь любое другое их положение является неустойчивым. На лед приходится почти 99 % материала колец Сатурна, у других же колец химический состав не определен столь точно. Толщина колец может колебаться от одного км до десятков тысяч км.
Кольца имеют очень сложную структуру. Собственно кольца чередуются с пустыми пространствами. Ещё Кассини в 1675 г. обнаружил щель между кольцами Сатурна, которая имеет ширину 4700 км и носит сегодня его имя. Доказано, что частицы, расположенные к Сатурну ближе, чем щель Кассини, постепенно падают на планету, в то время как остальные частички медленно удаляются. Таким образом, цель растет в своих размерах. Четыре основных кольца Сатурна обозначают буквами латинского алфавита – A, B, C и D, однако внутри них можно выделить десятки более мелких колец.
У Урана на сегодня обнаружено 13 колец, они отличаются своим крайне темным цветом. У Юпитера выделяют 4 кольца, причем их положение связано с орбитами спутников Адрастея, Амальтея и Фива. У Нептуна астрономы насчитывают 5 колец, которые носят имена Адамса, Леверье, Галле, Араго и Ласселла.
Список использованных источников
• https://ru.wikipedia.org/wiki/Кольца_планет • https://bigenc.ru/physics/text/2621353 • https://spaceworlds.ru/solnechnaya-sistema/planety-s-kolcami.html
Источник
Почему некоторые планеты имеют кольца?
В течение очень долгого времени Сатурн считался единственной планетой в нашей Солнечной системе с кольцами. Кольца вокруг Сатурна были открыты астрономом по имени Галилео Галилей почти 400 лет назад. Он использовал очень простой телескоп, который он сконструировал из линз и направил его на планеты в ночном небе. Одним из первых объектов, на которые он посмотрел, был Сатурн. Сначала он подумал, что у Сатурна две большие луны по обе стороны планеты, потому что его телескоп был не очень хорошим и давал только очень размытые изображения.
С тех пор астрономы, которые изучают Вселенную и все в ней, например, планеты, используют большие и лучшие телескопы, чтобы найти кольца вокруг всех внешних газовых планет-гигантов: Юпитера, Сатурна, Нептуна и Урана. Эти планеты, в отличие от других в нашей системе, состоят в основном из газа.
Мы не уверены, как работают кольца или как они образовались, но есть несколько теорий.
Теории образования колец
Первая теория утверждает, что кольца образовались одновременно с планетой. Некоторые частицы газа и пыли, из которых состоят планеты, были слишком далеко от ядра планеты и не могли быть сдавлены гравитацией. Они остались позади, чтобы сформировать кольцевую систему.
Вторая теория, и мой личный фаворит, состоит в том, что кольца образовались, когда два спутника планеты, которые сформировались одновременно с планетой, каким-то образом сбились со своих орбит и в конечном итоге столкнулись друг с другом. То, что осталось в этом огромном крушении, не могло снова собраться вместе, чтобы образовать новый спутник. Вместо этого материал распространился на кольцевую систему, которую мы видим сегодня.
Поскольку у нас пока нет ответов, мы продолжаем изучать и тестировать различные теории.
Что мы действительно знаем, так это то, что кольца вокруг различных планет немного отличаются друг от друга, но все они также имеют некоторые общие характеристики.
Во-первых, все они очень широкие, но тонкие. Кольца Сатурна, например, имеют ширину около 280 000 км (простирается от планеты), но имеют толщину всего 200 метров. Это как обычный блин на тарелке на завтрак шириной 14 км.
Другая вещь, которую разделяют все системы колец, состоит в том, что они все сделаны из мелких частиц льда и камня. Самые маленькие из этих частиц не больше, чем пылинки, в то время как самые крупные из них имеют диаметр около 20 метров — размером со школьный зал. Все кольца вокруг планет также содержат разрывы, которые иногда имеют ширину в несколько километров, и сначала никто не мог понять, почему. Позже мы узнали, что разрывы были вызваны маленькими лунами, которые поглотили весь материал в этой конкретной части кольцевой системы.
Самое большое различие между кольцами Сатурна и планетами других газовых гигантов заключается в том, что частицы, составляющие кольца Сатурна, очень хорошо отражают свет от Солнца обратно к Земле. Это означает, что они кажутся очень яркими, поэтому мы можем видеть кольца с Земли, используя обычный телескоп. Чрезвычайно большое количество частиц, захваченных в кольцах Сатурна, также делает кольца намного больше и шире; это еще одна причина, по которой их легче увидеть, чем кольца других газовых гигантов.
Частицы, которые составляют кольца Урана и Нептуна, содержат элементы, которые были затемнены Солнцем. Эти темные частицы очень похожи на кусочки угля или древесного угля, которые вы используете для разжигания огня. Это делает их менее заметными, потому что они не отражают так много солнечного света назад к нам.
Новые открытия
Это захватывающее время для астрономии. По всему миру запускается все больше спутников и космических зондов, что позволяет нам исследовать внешние планеты нашей Солнечной системы. Это означает, что у астрономов будет возможность изучить эти кольца — и, надеюсь, однажды мы сможем ответить на все ваши вопросы и даже больше.
Источник