Сатурн во время летнего солнцестояния в северном полушарии. На полюсе планеты отчетливо просматривается гексагон
Астрономы давно пытались ответить на вопрос, каков возраст колец Сатурна. Изначально преобладало мнение, что они образовались вместе с планетой. Это бы означало, что Сатурн всегда имел нынешний вид. Однако еще в 1980-е гг. аппараты Voyager собрали данные, косвенно свидетельствующие о том, что материал колец постепенно выпадает на планету.
На это указывали вариации в ионосфере газового гиганта, неравномерная плотность колец и несколько темных полос, наблюдаемых в средних широтах северного полушария Сатурна.
Кольца Сатурна
Схема колец Сатурна
Через некоторое время ученые выдвинули предположение, что темные полосы возникли из-за того, что заряженные частицы льда из колец постепенно «стекают» по линиям магнитного поля Сатурна. Приток вещества смывает стратосферную дымку на определенных широтах, из-за чего они кажутся более темными, чем соседние регионы.
Чтобы проверить эту теорию, астрономы осуществили ряд наблюдений Сатурна при помощи телескопов обсерватории Кека. Собранные ими данные подтвердили существование описанного механизма. Под действием солнечного излучения и/или микрометеоритной бомбардировки ледяные частицы колец приобретают электрический заряд.
Далее они притягиваются магнитным полем Сатурна и засасываются в верхние слои атмосферы планеты. Образующаяся при таянии частиц вода вступает в реакцию с ионосферой газового гиганта, в результате чего в ней возникают светящиеся в инфракрасном диапазоне полосы, которые удалось обнаружить обсерватории Кека.
Также астрономы сумели отыскать светящуюся полосу на более высоких широтах в южном полушарии Сатурна. По их мнению, она возникла из-за попадания в атмосферу планеты частиц, выбрасываемых гейзерами Энцелада.
Спутники Энцелад и Пандора на фоне колец Сатурна
По словам исследователей, каждые полчаса на Сатурн выпадает достаточное количество воды, чтобы ею можно было заполнить олимпийский бассейн. С такой скоростью потери вещества кольца планеты полностью исчезнут за 300 млн лет.
Но если добавить к этим цифрам данные аппарата Cassini, обнаружившего настоящий «дождь» из капель воды и частичек пыли в экваториальных широтах Сатурна, то окажется что газовый гигант лишится колец уже через 100 млн лет.
Предполагаемое изменение внешнего вида колец Сатурна в будущем
Это означает, что кольца Сатурна намного моложе, чем считалось ранее. По всей видимости, они образовались около 100 млн лет назад — скорее всего в результате разрушения крупного ледяного спутника.
Таким образом, мы наблюдаем их в самой середине жизненного цикла. Не исключено, что в далеком прошлом Юпитер, Уран и Нептун могли обладать аналогичными по красоте кольцевыми системами, от которых со временем осталось лишь несколько темных, сложно различимых колечек. NASA
Знаете ли вы? 12 интересных фактов о Сатурне
Подборка из 12 интересных фактов о самой величественной планете Солнечной системы
1. Сатурн — самая далекая планета Солнечной системы, которую можно уверенно разглядеть на небе невооруженным глазом (Уран виден лишь на очень темном небе при условии хорошего зрения).
2. В среднем Сатурн удален от Солнца на расстояние 1,4 млрд км. Чтобы совершить один оборот вокруг нашего светила, ему требуется 29,5 лет.
3. Сатурн является наименее плотной планетой Солнечной системы. Его средняя плотность составляет 0,68 г/см3 — почти на треть меньше плотности воды.
4. Небольшая плотность и относительно быстрый период вращения вокруг своей оси (около 10,5 часов) также делают Сатурн самой «сплюснутой» планетой Солнечной системы. Его экваториальный диаметр составляет 120 тыс. км, что на 10 тысяч км больше полярного диаметра.
5. Первым человеком, наблюдавшим кольца Сатурна, был Галилео Галилей. Это произошло в 1610 г. Однако мощности телескопа итальянца оказалось недостаточно, чтобы рассмотреть их структуру. Великий ученый посчитал, что увидел два «придатка» планеты. Когда в 1612 г. Галилей снова обратил взгляд на Сатурн, то вовсе не увидел колец, что его очень сильно озадачило. Дело в том, что в тот момент они были видны с ребра, и в маломощные телескопы заметить их было невозможно.
6. Первым человеком, который предположил, что Сатурн окружен кольцом, стал Христиан Гюйгенс. Это произошло в 1655 г.
Гексагон Сатурна
7. Кольца Сатурна на 99% состоят из частичек водяного льда. Их размеры составляют от микрометров до сантиметров и (реже) десятков метров.
8. Ширина основной части сатурнианских колец составляет 70 тыс. км. Их толщина намного меньше и колеблется от десятков метров до километра.
9. Кольца Сатурна обладают весьма сложной структурой. Они состоят из нескольких основных колец, которые, в свою очередь, состоят из тысяч узких колечек, разделенных промежутками. Под воздействием гравитации сатурнианских спутников в них могут формироваться различные образования — более плотные участки, изломы, небольшие объекты (т.н. «снежки» и «пропеллеры») и т.д.
Титан и Сатурн
10. Происхождение колец Сатурна до сих пор остается предметом дискуссий. По одной из версии, они возникли вместе с планетой. По другой — кольца образовались относительно недавно, скорее всего, в результате разрушения одного из спутников Сатурна. Последние научные данные свидетельствуют в пользу второй теории.
11. Одной из самых известных достопримечательностей Сатурна является т.н. гексагон — вихрь шестиугольной формы над северным полюсом планеты. Длина каждой его стороны примерно равна 13 800 км (это больше диаметра Земли).
Шторм на Сатурне
12. За всю историю лишь четыре космических аппарата посещали Сатурн — Pioner 11 (1979 г.), Voyager 1 (1980 г.), Voyager 2 (1981 г.), а также зонд Cassini. Последний является единственным рукотворным объектом, вышедшим на постоянную орбиту вокруг газового гиганта, на которой он находился с 2004 г. по 2017 г. Источник
