Кольцы Сатурна

Галоўныя кольцы Сатурна

Хвалі ў кольцах Сатурна

Кольцы Сатурна — яркія плоскія канцэнтрычныя кольцы вакол планеты Сатурн, утвораныя мноствам цвёрдых ледзяных ці пакрытых лёдам цел, якія адбіваюць сонечнае святло. Упершыню кольцы вакол Сатурна назіраў Г. Галілей у 1610 годзе, але праз нізкую якасць тэлескопа ён палічыў іх за спадарожнікі Сатурна.

Прырода кольцаў

Правільнае апісанне кольцаў Сатурна даў Хрысціян Гюйгенс (1659), а Джавані Касіні неўзабаве паказаў, што яно складаецца з двух канцэнтрычных складнікаў — кольцаў А і В, падзеленых цёмным прамежкам (так званым «дзяленнем Касіні»). Шмат пазней (у 1850) амtрыканскі астраном У. Бонд адкрыў унутранае слаба светлае кальцо С, а ў 1969 было выяўлена яшчэ больш слабае і блізкае да планеты кальцо D. Яркасць кальца D не перавышае 1/20 яркасці самога яркага кальца — кальца В. Кольцы размешчаныя на наступных адлегласцях ад планеты: А — ад 138 да 120 тыс. км, В — ад 116 да 90 тыс. км, С — ад 89 да 75 тыс. км і D — ад 71 тыс. км амаль да паверхні Сатурна.

Прырода кольцаў Сатурна стала яснай пасля таго, як англійскі фізік Джэймс Максвел (у 1859) і расійскі матэматык Соф'я Кавалеўская (у 1885) рознымі метадамі давялі, што ўстойлівым існаванне кальцаў вакол планеты можа быць толькі ў тым выпадку, калі яно складаецца з сукупнасці асобных малых цел: суцэльнае цвёрдае або вадкае кольца было бы разарванае сілай прыцягнення планеты.

Гэтая тэарэтычная выснова ў канцы XIX стагоддзя была па-эмпірычнаму пацверджана незалежна адзін ад другога А. А. Белапольскім (Расія), Дж. Кілерам (ЗША) і А. Дэландрам (Францыя), якія сфатаграфавалі спектр Сатурна з дапамогай шчыліннага спектрографа і на аснове эфекта Доплера—Фіза выявілі, што вонкавыя часткі кольцаў Сатурна круцяцца павольней, чым унутраныя. Вымераныя хуткасці апынуліся роўнымі тым, якія мелі бы спадарожнікі Сатурна, калі бы яны знаходзіліся на тых жа адлегласцях ад планеты.

Склад

На працягу 29,5 гадоў з Зямлі кольцы Сатурна двойчы былі бачныя ў максімальным расчыненні і двойчы былі перыяды, калі Сонца і Зямля знаходзіліся ў плоскасці кольцаў, і тады кольцы альбо асвятляюцца Сонцам «з рабра», альбо яно для зямнога назіральніка відаць «з рабра». У гэты перыяд кольцы амаль зусім не бачныя, што сведчыць аб іх вельмі малой таўшчыні. Розныя даследчыкі, якія засноўваюцца на візуальных і фотаметрычных назіраннях, іх тэарэтычнай апрацоўцы, прыходзяць да заключэння, што сярэдняя таўшчыня кольцаў складае ад 10 см да 10 км. Вядома, кольца такой таўшчыні ўбачыць з Зямлі «з рабра» немагчыма. Памеры цвёрдых цел у кольцах ацэньваюцца ад ${\displaystyle 10^{-1}}$ да ${\displaystyle 10^{3}}$ см з перавагай груд дыяметрам каля 1 м, што пацвярджаецца і назіраным адлюстраваннем радыёхваль ад кольцаў Сатурна.

Хімічны склад рэчыва кольцаў, відаць, аднолькавы ва ўсіх чатырох складнікаў, розная ў іх толькі ступень запаўнення прасторы грудамі. Спектр кольцаў Сатурна істотна адрозніваецца ад спектру самога Сатурна; спектр паказвае на падвышаную адбівальную здольнасць кольцаў у блізкай інфрачырвонай вобласці (2,1 і 1,5 мкм), што адпавядае адлюстраванню ад лёду ${\displaystyle {H_{2}}O}$. Можна лічыць, што целы, утваральныя кольцы Сатурна, альбо пакрытыя лёдам альбо шаццю, альбо складаюцца з лёду. У апошнім выпадку масу ўсіх кольцаў можна ацаніць у ${\displaystyle 10^{24}}$ г, гэта значыць на 5 парадкаў менш масы самой планеты. Тэмпература кольцаў Сатурна, відаць, блізкая да раўнаважкай, гэта значыць да 80°К.

Па апошніх дадзеных, кольцы Сатурна хутка эвалюцыянуюць. Пры параўнанні здымкаў «Касіні» і «Вояджэраў» былі выяўленыя істотныя змены, напрыклад, кальцо D стала больш бляклым.

Асноўныя кольцы Сатурна

Назва	Адлегласць да цэнтра Сатурна (км)	Шырыня (км)	Названа ў гонар
Кольца D	67 000 - 74 500	7 500
Кольца C	74 500 - 92 000	17 500
Шчыліна Кулона	77 800	100	Шарль Кулон ???
Шчыліна Максвела	87 500	270	Джэймс Максвел
Кольца B	92 000 - 117 500	25 500
Дзяленне Касіні	117 500 - 122 200	4 700	Джавані Касіні
Шчыліна Гюйгенса	117680	285 - 440	Хрысціян Гюйгенс
Кольца A	122 200 - 136 800	14 600
Дзяленне Энке	133 570	325	Іаган Франц Энке
Шчыліна Кілера	136 530	35	Джэймс Кілер
R/2004 S 1	137 630	?
R/2004 S 2	138 900	?
Кольца F	140 210	30 - 500
Кольца G	165 800 - 173 800	8 000
Кольца E	180 000 - 480 000	300 000

Літаратура

• Беларуская энцыклапедыя: У 18 т. Т. 8: Канто — Кулі / Рэдкал.: Г. П. Пашкоў і інш. — Мн. : БелЭн, 1999. — Т. 8. — 576 с. — 10 000 экз. — ISBN 985-11-0035-8. — ISBN 985-11-0144-3 (т. 8).

Спасылкі

• На Вікісховішчы ёсць медыяфайлы па тэме Кольцы Сатурна