Что происходит с Сатурном: планета теряет кольца?
Что происходит с Сатурном: планета теряет кольца?
Когда мы говорим о планетарных кольцах, то первое, что приходит на ум, - это уникальный Сатурн с его гигантскими «украшениями», состоящими из бесчисленного количества частичек льда, камня и пыли. Они настолько огромные и яркие, что их видно даже в простые любительские телескопы. На самом же деле, все газовые гиганты имеют кольца. У Юпитера они тонкие, призрачные, слабые и едва заметные; у ледяного Урана они тёмные и тонкие, состоящие в основном из пыли, поэтому кажется, будто их нарисовали самым острым простым карандашом; похожая ситуация и с Нептуном, правда, у этой планеты они более заметны. Но как же так вышло, что именно Сатурн стал «Властелином колец»?

Сатурн, фото "Кассини", НАСА
Сатурн, фото "Кассини", НАСА

До сих пор учёные не могут дать точного ответа на вопрос, когда именно сформировались кольца Сатурна: так, одни считают, что главное «украшение» планеты существует ещё со времён его молодости, а именно – около 4 млрд лет. Другие же полагают, что планета «обзавелась» ими не так давно, и им всего от 10 до 100 млн лет, и нам вообще посчастливилось их застать. Какая же из этих версий более правильная?

Совершенство колец от "Кассини", НАСА
Совершенство колец от "Кассини", НАСА

Конечно, я не эксперт, но думаю, что кольца всё-таки являются ровесниками Сатурна. Почему? Когда Солнечная система формировалась, в ней царил настоящий хаос: множество молодых объектов постоянно сталкивалось друг с другом, какие-то из них «пересобирались» заново, и так родились спутники планет с причудливым рельефом вроде спутника Урана – Миранды. Какие-то так и были раздроблены по кусочкам, превратившись в бесформенные камни, которые удерживаются гравитацией своих планет-хозяев и по сей день. Система Сатурна выглядит очень упорядоченно, и 100 миллионов лет – это очень малый промежуток времени, за который из хаоса раздробленных тел могла сформироваться такая гармония. Кольца могли образоваться из-за того, что на орбите Сатурна либо столкнулись два крупных каменно-ледяных спутника, либо когда какой-то из них неосторожно и слишком близко подошёл к планете, и Сатурн разорвал его гравитацией на мелкие кусочки, из которых и получились кольца. Неспокойные времена Солнечной системы уже давно прошли, и такой беспорядок не мог возникнуть на современном этапе её существования.

Как выглядят кольца Сатурна вблизи, к...
Как выглядят кольца Сатурна вблизи, компьютерная модель

Помимо этого, система колец Сатурна «тщательно продумана»: между кольцами есть крошечные спутники – пастухи, которые своей гравитацией создают баланс – так кольца могут поддерживаться в стабильном состоянии и не рассыпаться. Всего у Сатурна насчитывается 82 спутника, и большинство из них словно бы его «слуги» - они позволяют наводить порядок в кольцевой системе и контролировать его на протяжении миллионов лет. Уран и Нептун не могут «похвастаться» таким количеством лун, поэтому и кольца их более разреженные. Настораживает тот факт, что у Юпитера 80 спутников, однако газовый гигант не имеет таких мощных колец. Возможно, когда-то они и были у него, но мы их уже не застали: гравитация Юпитера намного сильнее, чем у Сатурна, поэтому, вполне вероятно, что с таким «аппетитом» этой планете трудно было удержать частички разбитых спутников на орбите, и они просто были притянуты «Королём Солнечной системы», а потом уже их ждала незавидная участь – сгореть в плотной и неспокойной атмосфере. Поэтому, в этом плане Сатурн – истинный блюститель хрупкого равновесия гравитации.

Кольца Сатурна и спутники - пастухи
Кольца Сатурна и спутники - пастухи

Ещё одной версией, доказывающей то, что кольца являются ровесниками планеты, является мнение о происхождении колец из вращающегося вокруг неё околопланетного облака. Такие околопланетные облака вещества, состоящие из газа, пыли, льда и камня, окружали всех молодых газовых гигантов около 4,5 – 4 млрд лет назад. Из них и сформировались их многочисленные спутники, а всё, что осталось – эти мелкие частички – они и стали строительным материалом для колец. Вероятнее даже, что и околопланетное облако, и столкновения спутников, или разрыв их приливными силами гравитации – все эти факторы сыграли решающую роль в образовании кольцевой системы.

Околопланетное облако, формирование С...
Околопланетное облако, формирование Солнечной системы

Но как же долго просуществуют его кольца? Ответ на этот вопрос кроется в том, насколько давно они «живут». Так, если кольца действительно являются ровесниками планеты, то они будут с Сатурном вплоть до смерти самого Солнца, то есть – ещё столько же, около 4, 5 млрд лет. Когда Солнце станет красным гигантом и сбросит все свои внешние оболочки, ударная волна прокатится по всей оставшейся Солнечной системе, планеты – гиганты лишатся большинства своих спутников и станут планетами-сиротами: вечными странниками на просторах Вселенной (если, конечно, их не «приютит» и не притянет какая другая звезда), и кольца, соответственно, тоже будут разрушены. Но это самый оптимистичный прогноз.

Тень, отбрасываемая кольцами на Сатур...
Тень, отбрасываемая кольцами на Сатурн, фото "Кассини", НАСА

Кольца – это система плоских концентрических образований, состоящих изо льда, пыли и камня, причём, 93 % - это лёд, а оставшиеся 7 % - углерод, поэтому кольца и выглядят такими яркими. Размер составляющих их частичек может колебаться от нескольких миллиметров до нескольких десятков километров. В космосе нет неподвижных объектов, и всё находится в постоянном движении – планеты вращаются вокруг вращающихся звёзд по своим орбитам, а весь этот звёздно-планетарный хоровод вращается вокруг галактического центра, да и сама галактика стремительно мчится вперёд. Кольца Сатурна – не исключение. Так, самое медленное, внешнее кольцо Сатурна вращается со скоростью около 16,4 км/с, что медленнее, чем вращение самой планеты. Внутренние глыбы льда и скал проносятся сквозь космос со скоростью около 23,2 км/с. На такой скорости частички могут постоянно сталкиваться и рассыпаться. Истончаясь, они больше не могут удерживаться гравитационными силами и рассеиваются в окружающее пространство или падают в атмосферу Сатурна. Исследования космических аппаратов «Вояджер-1» и «Вояджер-2», а также «Кассини» показали, что планета стремительно теряет свои кольца, и причина не только в вышеупомянутых столкновениях.

Последнее фото "Кассини", НАСА
Последнее фото "Кассини", НАСА

Ещё одна версия исчезновения колец Сатурна связана с магнитным полем планеты: под его воздействием ледяные частицы, предварительно получившие электрический заряд, затягиваются вниз. По пути они тают и образуют так называемый «кольцевой дождь». По оценкам учёных НАСА, этот дождь идет с такой скоростью, что мог бы заполнить бассейн объёмом в 2 миллиона литров воды за полчаса. С такими темпами от колец уже через 100 – 300 миллионов лет ничего не останется, и планета их полностью поглотит! Данное исследование ставит под сомнение «древность» колец. Возможно, их возраст действительно около 100 миллионов лет, и образовались они из-за гибели одной из многочисленных ледяных лун Сатурна, ведь, если бы они образовались 4 млрд лет назад, то при таком стремительном разрушении мы бы их уже не застали.

Величие Сатурна, фото "Кассини", НАСА
Величие Сатурна, фото "Кассини", НАСА

… И всё же, я думаю, что кольца – ровесники Сатурна. Спутники-пастухи – первое доказательство, и система колец может обновляться. Да, планета их теряет, но гравитация настолько сильна, что Сатурн постоянно «пополняет свою коллекцию», притягивая и разрывая проходящие мимо кометы и астероиды. Взгляните, например, на его спутник Гиперион: учёные считают, что это как раз бывшая комета, притянутая Сатурном. Все летучие вещества и льды были буквально вырваны приливными силами изнутри – они стали частью колец, а всё, что осталось от кометы, - губкообразный камень, с которым Сатурн теперь не расстаётся. Кто знает, какие тайны хранит эта удивительная планета?

Спутник Сатурна Гиперион, фото "Касси...
Спутник Сатурна Гиперион, фото "Кассини", НАСА

А что вы думаете о судьбе колец Сатурна?Источник: "Аuriel Astro"
Опубликовано 03 августа 2021 Комментариев 0 | Прочтений 855

Ещё по теме...

Добавить комментарий
Периодические издания



Информационная рассылка:

Рассылка X-Files: Загадки, Тайны, Открытия