Кольца Сатурна — система плоских концентрических образований изо льда и пыли, располагающаяся в экваториальной плоскости планеты Сатурн. Основные кольца названы латинскими буквами в порядке их открытия. Исследованы несколькими автоматическими межпланетными станциями (АМС), особенно подробно — аппаратом «Кассини». Фактически имеют сложную структуру, расщепляясь на многочисленные более тонкие колечки, разделённые так называемыми щелями. Вид с Земли сильно зависит от расположения Сатурна на орбите.
Первым кольца Сатурна увидел Галилео Галилей: в 1610 году он наблюдал их в свой телескоп с 20-кратным увеличением, но не идентифицировал их как кольца. Он считал, что видит Сатурн «тройным», с двумя придатками неизвестной природы по бокам, и зашифровал это в виде анаграммыsmaismrmilmepoetaleumibunenugttauiras. Расшифровывалась она как лат.Altissimum planetam tergeminum obseruaui «Высочайшую планету тройною наблюдал»[1] — расшифровка была опубликована в письме Галилея к Джулиано де Медичи[итал.] 13 ноября 1610 года[2]. В 1612 году кольца были видны с ребра, поэтому они стали незаметны при наблюдении в телескоп, что озадачило Галилея. Позднее они появились вновь[3].
Христиан Гюйгенс первым предположил, что Сатурн окружён кольцом. Голландский учёный соорудил телескоп-рефрактор с 50-кратным увеличением, намного большим, чем телескоп Галилея, в который тот наблюдал Сатурн. Результаты наблюдения Гюйгенс опубликовал в 1656 году также в виде анаграммы[1] в своём сочинении «De Saturni Luna observatio nova»[4]. Расшифровку анаграммы он дал в 1659 году в сочинении «Systema Saturnium»: лат.Annulo cingitur, tenui, plano, nusquam cohaerente, ad eclipticam inclinato[5] (Кольцом окружён тонким, плоским, нигде не прикасающимся, к эклиптике наклонённым[1]).
В 1675 году Джованни Доменико Кассини определил, что кольцо Сатурна состоит из двух частей, разделённых тёмным промежутком, который позднее был назван делением (или щелью) Кассини. В XIX веке В. Я. Струве предложил назвать внешнюю часть кольцом A, а внутреннюю — кольцом B[6].
В 1837 году Иоганн Франц Энке заметил промежуток в кольце A, который назвали делением Энке[6]. Через год Иоганн Готтфрид Галле обнаружил кольцо внутри кольца B[7][8], однако его открытие не было принято всерьёз и получило признание лишь после переоткрытия этого кольца в 1850 году У. К. Бондом, Д. Ф. Бондом и У. Р. Дейвсом[9]; его стали называть кольцом C, или креповым кольцом[10].
В своё время Лаплас предположил, что кольца Сатурна состоят из большого числа меньших цельных колечек[10]. В 1859 году Джеймс Клерк Максвелл показал, что Лаплас был не совсем прав: кольца не могут быть цельными твёрдыми образованиями, ибо тогда они оказались бы нестабильными и были бы разорваны на части. Он предположил, что кольца состоят из множества мелких частиц[10]. В своей единственной астрономической работе, опубликованной в 1885 году, Софья Ковалевская показала, что кольца не могут быть ни жидкими, ни газообразными[11]. Предположение Максвелла было доказано в 1895 году благодаря спектроскопическим наблюдениям колец, выполненными Аристархом Белопольским в Пулково и Джеймсом Эдуардом Килером в обсерватории Аллегейни[12].
В XX веке были обнаружены свидетельства возможного существования кольца D (Пьер Герен, 1967). Также в 1967 году Уолтер Фейбельман на фотографиях, сделанных в обсерватории Аллегейни годом раньше, обнаружил кольцо E. В 1977 году Стивен Джеймс О'Меара первый описал тёмные радиальные образования («спицы») в кольце B[13].
С начала космической эры (середина XX века) в районе колец Сатурна пролетало четыре АМС. Так, в 1979 году АМС «Пионер-11» приблизилась к облачному покрову Сатурна на расстояние 20 900 км. По данным, переданным «Пионером-11», было подтверждено существование кольца E[13], открыто кольцо F[14]. Была измерена температура колец: −203 °C на Солнце и −210 °C в тени Сатурна[15]. В 1980 году АМС «Вояджер-1» приблизилась к облачному покрову Сатурна на расстояние 64 200 км[16]. По снимкам «Вояджера-1» было установлено, что кольца Сатурна состоят из сотен узеньких колечек[17]. С внешней и внутренней стороны кольца F открыты два спутника-«пастуха», позднее названные Прометей и Пандора)[18]. Открыто кольцо G[13]. В 1981 году АМС «Вояджер-2» приблизилась к Сатурну на расстояние 161 000 км от его центра[19]. С помощью фотополяриметра, который не сработал на «Вояджере-1», АМС «Вояджер-2» была способна наблюдать кольца с намного бо́льшим разрешением и открыть много новых колечек[20]. Данные аппаратов «Вояджер» позволили подтвердить существование «спиц» в кольце B, кольца D и трёх делений в нём (получивших временные обозначения D 68, D 72 и D 73). Также было открыто «плетение» в кольце F[13].
Затем в 2004 году АМС «Кассини» приблизилась к облачному покрову Сатурна на расстояние в 18 000 км и стала искусственным спутником Сатурна[21]. Снимки «Кассини» являются пока самыми детальными из всех полученных, по ним открыты новые колечки[22]. Так, в 2006 году они были обнаружены на орбитах спутников Паллены (R/2006 S 2)[23] и Януса и Эпиметея[24]. В числе открытий «Кассини» — обнаружение тусклых маленьких колец, получивших обозначения R/2004 S 1 и R/2004 S 2, открытие щели Коломбо в середине кольца C и маленького колечка внутри него, находящегося в орбитальном резонансе с Титаном, колечек в делении Кассини (R/2006 S 3, R/2006 S 4)[25].
В 2007 решением Международного астрономического союза была утверждена номенклатура, проводящая различие между делениями и щелями в кольцах: деления находятся между кольцами с собственными обозначениями, щели — внутри таких колец[25].
Лишь относительно недавно, в 2009 году, с помощью инфракрасного космического телескопа «Спитцер» было открыто самое большое кольцо — кольцо Фебы — диаметром более 10 миллионов километров[26][27].
Также учёные предполагали наличие системы колец у спутника Сатурна Реи, но эта догадка не подтвердилась[27].
Происхождение колец
Существует 2 основные гипотезы:
Кольца сформировались из остатков околопланетного облака вещества, которые из-за непостоянства притяжения Сатурна не смогли, как у других планет, стать полноценным спутником. В спутники превратились лишь внешние области этого облака, тогда как частицы из внутренних, вращаясь слишком быстро и беспорядочно, претерпевали чрезмерно сильные соударения, постепенно измельчаясь и становясь всё более рыхлыми[28].
Кольца появились в результате разрушения крупного спутника из-за столкновения с метеоритом, крупной кометой или астероидом. Разрушение могло произойти и из-за гравитационного влияния самого Сатурна[28], когда орбита спутника оказывалась ниже предела Роша[27].
Так, согласно одной из моделей, предложенной американкой Робин Кэнап, причиной образования колец стали несколько последовательных поглощений Сатурном его спутников. Практически все из нескольких крупных (в полтора раза больше Луны) сформировавшихся на заре Солнечной системы спутников постепенно из-за гравитационного воздействия падали в недра Сатурна. В процессе схода со своих орбит по спиральной траектории они разрушались. При этом лёгкая ледяная составляющая оставалась в космосе, тогда как тяжёлые минеральные компоненты поглощались планетой. Впоследствии лёд захватывался гравитацией следующего спутника Сатурна, и цикл повторялся. Когда произошёл захват Сатурном последнего из своих изначальных спутников, ставшего гигантским ледяным шаром с твёрдым минеральным ядром, вокруг планеты образовалось «облако» изо льда, фрагменты которого имели от 1 до 50 километров в диаметре и сформировали первичное кольцо Сатурна. По массе оно превышало современную систему колец в 1000 раз, однако в течение последующих 4,5 миллиарда лет соударения образующих его ледяных глыб привели к измельчению льда до размеров градин. При этом большая часть вещества была поглощена планетой, а также утрачена при взаимодействии с астероидами и кометами, многие из которых также были разрушены гравитацией Сатурна[29].
По другой теории, согласно расчётам группы японских и французских учёных, кольца сформировались при разрушении крупных небесных тел из пояса Койпера, сближение с которыми часто имело место во время Поздней тяжёлой бомбардировки 4 млрд лет назад[30].
Свойства и структура
Плоскость обращения системы колец совпадает с плоскостью экватора Сатурна[31], то есть наклонена относительно плоскости орбиты вокруг Солнца на 26,7°. Кольца представляют собой кеплеровский диск, то есть их частицы совершают дифференциальное вращение, из-за чего постоянно сталкиваются между собой. Эти столкновения становятся источником тепловой энергии и являются причиной расщепления на более тонкие колечки. Помимо данного фактора, несимметричность гравитации Сатурна, его магнитное поле и взаимодействие с его спутниками также вызывают колебания орбит частиц, составляющих кольца, их отклонения от круговой формы и прецессию[32].
Кольца состоят из водяного льда с примесями силикатной пыли[33]и органических соединений. Доля и состав примесей определяют различия в цвете и яркости колец[34]. Размер частиц материала в них — от сантиметров до десятков метров; бо́льшую часть массы составляют частицы размером порядка метра[32]. В некоторых частях колец мелкие частицы состоят из снега[33]. Толщина колец чрезвычайно мала по сравнению с их шириной (в основном от 5 до 30 м), при этом собственно вещество занимает всего порядка 3 % объёма (всё остальное — пустое пространство)[32]. Общая масса обломочного материала в системе колец оценивается в 3×1019 килограммов[32][27].
Не имеет резкой внутренней границы, она плавно переходит в верхние слои атмосферы Сатурна[33]; содержит мелкие кристаллики из водяного и метанового льда[36].
Наиболее яркое из всех колец[33]; содержит внутри себя спутник S/2009 S 1; отличительные особенности: вертикальные образования на внешней кромке высотой более 2,5 километра[27], а также возмущения, вызываемые взаимодействием со спутником Мимасом[32][34]; радиальные детали (так называемые «спицы», англ.spokes), природа которых пока точно не ясна[37].
Содержит внутри себя материал, напоминающий собой по цвету и оптической толщине материал кольца C (частицы размером в среднем 8 м[33]), а также «настоящие» щели[27]; находится в орбитальном резонансе 2:1 с Мимасом[32].
Называется также внешним, состоит из частиц размером до 10 м[33], считается одним из самых молодых, содержит внутри себя спутники Пан, Дафнис, Атлас и крупные щели[27]; на внутренней границе присутствуют возмущения, вызванные взаимодействием со спутником Янусом[32].
Вблизи внешнего края располагается спутник Эгеон, собравший вокруг себя небольшую плотную арку из материала кольца, простирающуюся на 1/6 окружности[27].
Состоит в основном из небольших частиц диаметром до 10 см, источником материала является пыль, сдуваемая с Фебы, поэтому, как и её орбита, наклонено на 27° по отношению к другим кольцам[26][27].
Наблюдения колец с Земли
Поскольку плоскость колец совпадает с плоскостью экватора Сатурна, а он, в свою очередь, сильно наклонён к плоскости орбиты Сатурна — почти на 27 градусов, вид колец с Земли сильно зависит от расположения Сатурна на орбите вокруг Солнца[40] и в значительно меньшей степени — от положения Земли на своей орбите (из-за того, что орбита Сатурна наклонена к плоскости эклиптики на 2,5 градуса). Год на Сатурне длится 29,5 земных лет, на протяжении этого периода:
примерно в равноденствие на Сатурне его кольца при наблюдении с Земли исчезают совсем — они становятся видны «с ребра», затем примерно 7 лет раскрытие колец увеличивается, и становится всё больше видна их плоскость с одной стороны;
вблизи солнцестояния на Сатурне раскрытие его колец достигает максимума, и следующие 7 лет раскрытие колец Сатурна уменьшается;
вблизи следующего равноденствия на Сатурне его кольца исчезают, после чего раскрытие колец примерно 7 лет увеличивается, становится всё больше видна вторая сторона плоскости колец;
вблизи следующего солнцестояния на Сатурне раскрытие колец достигает максимума, потом примерно 7 лет уменьшается, и кольца исчезают.
В каждый следующий год на Сатурне для земных наблюдателей с его кольцами происходит то же самое. На 2022 год последние максимальные раскрытия были в 1988, 2002 и 2016 гг., исчезновения — в 1995[40] и 2009 гг. Каждые 14 лет раскрытие колец увеличивается, виден северный полюс Сатурна и обращённая к нему сторона его колец[41].
Слухи об исчезновении колец Сатурна в 1921 году
В 1921 году разнёсся слух о том, что Сатурн лишился своих колец, а их частицы летят в том числе и на Землю. Ожидаемое событие настолько взбудоражило умы людей, что публиковались расчёты, когда на Землю упадут частицы колец. Слух появился из-за того, что кольца попросту повернулись ребром к земным наблюдателям, а так как они очень тонкие, то в приборы того времени их было невозможно разглядеть. Люди поняли «исчезновение колец» в прямом смысле, что и породило слух[42].
Примечания
↑ 123Перельман Я. И.Астрономические анаграммы // Занимательная астрономия. — 7-е изд. — М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1954. — С. 120—122.
↑427. Galileo a Giuliano De' Medici in Praga. Firenze, 13 Novembre 1610 // Le Opere di Galileo Galilei (итал.). — Firenze, 1900. — Vol. X. Carteggio. 1574—1610. — P. 474.
↑Encke.Über den Ring des Saturn (нем.) // Mathematische Abhandlungen der Königlich Preussischen Akademie der Wissenschaften Aus dem Jahre 1838. — 1840. — S. 8—9.
↑Sophie Kowalewsky. Zusätze und Bemerkungen zu Laplace's Untersuchung über die Gestalt der Saturnsringe (нем.) // Astronomische Nachrichten. — Wiley-VCH, 1885. — Bd. 111. — S. 37—48. — Bibcode: 1885AN....111...37K.
↑ 1234567Freddie Wilkinson.Saturn's Rings(англ.). The Astrophysics Spectator (24 ноября 2004). Дата обращения: 20 мая 2020. Архивировано 3 сентября 2020 года.
↑Перельман Я. И. «Занимательная астрономия», 142 стр.
Литература
Силкин Б. И. В мире множества лун. — М.: Наука, 1982. — 208 с. — 150 000 экз.
С. А. Язев.Глава 12. Планета Сатурн // Астрономия. Солнечная система : учеб. пособие для вузов / под науч. ред. В. Г. Сурдина. — 3. — М.: Юрайт, 2018. — 336 с. — (Специалист). — ISBN 978-5-334-08244-9.
Overview of disc golf practiced in Finland Disc golf in FinlandHole #18 at Hauninen DiscGolfPark in RaisioGoverning bodyFDGAFirst played1980s[1]Registered players2,815National competitions European Open Disc golf (in Finnish: frisbeegolf) is a popular sport in Finland played at the recreational, club, and international competition levels.[2][3] Disc golf in Finland is governed by the Finnish Disc Golf Association (FDGA, Finnish: Suomen frisbeegolfliitto). Its mission i...
Michael CeraLahirMichael Austin CeraPekerjaanaktorTahun aktif1998-sekarang Michael Austin Cera (lahir 7 Juni 1988) adalah aktor asal Kanada. Ia berperan sebagai Paulie Bleeker dalam film Juno yang dirilis pada tahun 2007. Ia juga bermain dalam beberapa film seperti Superbad, Extreme Movie dan Nick and Norah's Infinite Playlist. Filmografi Film Tahun Judul Peran Catatan 1999 Switching Goals Taylor 2000 Frequency Gordy Jr., Umur 10 Steal This Movie! america Hoffman, Age 7-8 Ultimate G's: ...
See also: Ościsłowo, Greater Poland Voivodeship Village in Masovian Voivodeship, PolandOścisłowoVillageOścisłowoCoordinates: 52°50′5″N 20°27′0″E / 52.83472°N 20.45000°E / 52.83472; 20.45000Country PolandVoivodeshipMasovianCountyCiechanówGminaGlinojeckTime zoneUTC+1 (CET) • Summer (DST)UTC+2 (CEST)Vehicle registrationWCINational roads Ościsłowo [ɔɕt͡ɕiˈswɔvɔ] is a village in the administrative district of Gmina Glinojeck, wit...
Christian Eriksen Eriksen saat bersama tim nasional Denmark pada 2014Informasi pribadiNama lengkap Christian Dannemann Eriksen[1]Tanggal lahir 14 Februari 1992 (umur 32)Tempat lahir Middelfart, DenmarkTinggi 178 cm (5 ft 10 in)[2]Posisi bermain GelandangInformasi klubKlub saat ini Manchester UnitedKarier junior1995–2005 Middelfart G&BK2005–2008 OB2008–2010 AjaxKarier senior*Tahun Tim Tampil (Gol)2010–2013 Ajax 113 (25)2013–2020 Tottenham Hots...
سد كاهورا باسا جغرافيا معلومات السد الخزان الموقع على خريطة: [[]] تعديل مصدري - تعديل موقع سد كاهورا باسا على نهر الزامبيزي في موزمبيق سد كاهورا باسا هو سد في جمهورية موزمبيق, ويعتبر واحداً من السدود الثلاثة الرئيسة على نهر الزامبيزي في أفريقيا. التاريخ بدأ العمل في وضع ح�...
Pertechnetyl fluoride Identifiers CAS Number 42246-22-0 Y 3D model (JSmol) Interactive image InChI InChI=1S/FH.3O.Tc/h1H;;;;/q;;;;+1/p-1Key: OYCMXSPACZPBDD-UHFFFAOYSA-M SMILES O=[Tc](=O)(=O)F Properties Chemical formula TcO3F Molar mass 165,00 g/mol Appearance yellow substance Melting point 18.3 °C (64.9 °F; 291.4 K) Boiling point 100 °C (212 °F; 373 K) Solubility in water insoluble Related compounds Related compounds Lanthanum o...
Professional rugby union team from Washington DC Rugby teamOld Glory DCFull nameOld Glory DC Rugby Football ClubNickname(s)The FlagsFounded2018; 6 years ago (2018)LocationWashington, D.C.Ground(s)Maryland SoccerPlex (Capacity: 5,000)ChairmanPaul SheehyChris DunlaveyScottish Rugby UnionCoach(es)Simon CrossCaptain(s)Jamason Faʻanana-SchultzLeague(s)Major League Rugby2023Conference finalist 3rd (Eastern Conference) Team kit Official websiteoldglorydc.com Old Glory DC RFC is a ...
American politician Harold Daniel DonohueMember of theU.S. House of Representatives from MassachusettsIn officeJanuary 3, 1947 – December 31, 1974Preceded byPehr G. HolmesSucceeded byJoseph D. EarlyConstituency4th district (1947–1973)3rd district (1973–1974) Personal detailsBornJune 18, 1901Worcester, MassachusettsDiedNovember 4, 1984(1984-11-04) (aged 83)Worcester, MassachusettsPolitical partyDemocraticResidence(s)Worcester, MAAlma materNortheastern University School of L...
This article has multiple issues. Please help improve it or discuss these issues on the talk page. (Learn how and when to remove these template messages) This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: Bedford M series – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (August 2020) (Learn how and when to remove ...
Oratorio by Johann Sebastian Bach For other uses, see Christmas Oratorio (disambiguation). First page of the first part of the Christmas Oratorio The Christmas Oratorio (German: Weihnachtsoratorium), BWV 248, is an oratorio by Johann Sebastian Bach intended for performance in church during the Christmas season. It is in six parts, each part a cantata intended for performance in a church service on a feast day of the Christmas period. It was written for the Christmas season of 1734 and incorp...
American college football season 2021 Oklahoma State Cowboys footballFiesta Bowl championBig 12 Championship Game, L 16–21 vs. BaylorFiesta Bowl, W 37–35 vs. Notre DameConferenceBig 12 ConferenceRankingCoachesNo. 7APNo. 7Record12–2 (8–1 Big 12)Head coachMike Gundy (17th season)Offensive coordinatorKasey Dunn (2nd season)Offensive schemeSpread optionDefensive coordinatorJim Knowles (4th season)Base defense4–2–5Home stadiumBoone Pickens Stadiu...
Truncated trihexagonal tiling Type Semiregular tiling Vertex configuration 4.6.12 Schläfli symbol tr{6,3} or t { 6 3 } {\displaystyle t{\begin{Bmatrix}6\\3\end{Bmatrix}}} Wythoff symbol 2 6 3 | Coxeter diagram Symmetry p6m, [6,3], (*632) Rotation symmetry p6, [6,3]+, (632) Bowers acronym Othat Dual Kisrhombille tiling Properties Vertex-transitive In geometry, the truncated trihexagonal tiling is one of eight semiregular tilings of the Euclidean plane. There are one square, one hexagon,...
Dinastia flaviadal 69 al 96Albero genealogico dei Flavi PredecessoreAnno dei quattro imperatori SuccessoreImperatori adottivi La dinastia flavia fu la seconda dinastia imperiale romana, che detenne il potere dal 69 al 96. I Flavii Vespasiani erano una famiglia della classe media, d'origine modesta, giunta poi all'ordine equestre grazie alla militanza fedele nell'esercito, che giunse al potere quando Vespasiano, generale degli eserciti d'oriente, prese il potere durante l'Anno dei quattro impe...
Office skyscraper in Manhattan, New York 461 Fifth AvenueGeneral informationTypeOffice and retailLocationNew York, NYCoordinates40°45′08″N 73°58′53″W / 40.7523°N 73.9815°W / 40.7523; -73.9815Construction started1988Completed1989OwnerSL Green RealtyHeightRoof376 ft (115 m)[1]Top floor335 ft (102 m)Technical detailsFloor count28Floor area200,000 sq ft (19,000 m2)Design and constructionArchitect(s)Skidmore, Owings &a...
v · mCommunes dans le district de Gänserndorf Aderklaa Andlersdorf Angern an der March Auersthal Bad Pirawarth Deutsch-Wagram Drösing Dürnkrut Ebenthal Eckartsau Engelhartstetten Gänserndorf Glinzendorf Groß-Enzersdorf Großhofen Groß-Schweinbarth Haringsee Hauskirchen Hohenau an der March Hohenruppersdorf Jedenspeigen Lassee Leopoldsdorf im Marchfeld Mannsdorf an der Donau Marchegg Markgrafneusiedl Matzen-Raggendorf Neusiedl an der Zaya Obersiebenbrunn Orth an der Donau Palternd...
Canadian Pentecostal evangelist (1914–1993) Ern BaxterBornWilliam John Ernest Baxter1914Saskatchewan, CanadaDied1993 (aged 78–79)San Diego, CaliforniaCitizenshipUnited States William John Ernest (Ern) Baxter (1914–1993) was a Canadian Pentecostal evangelist. Early life Born in Saskatchewan, Canada, he was baptised into a Presbyterian family. His mother was involved with a holiness church and following his father’s conversion they went into classical Pentecostalism. Their city...
Settlement on Weddell Island, Falkland Islands Settlement in Weddell Island, Falkland IslandsWeddell SettlementSettlementLocation of Weddell Settlement in the Falkland IslandsWeddell SettlementCoordinates: 51°53′37″S 60°54′35″W / 51.89361°S 60.90972°W / -51.89361; -60.90972CountryFalkland IslandsIslandWeddell IslandBayGull Harbour (formerly Great Harbour)WebsiteWeddell Island Official Website Satellite image of Weddell Island Weddell Settlement is the only ...
Một ví dụ về lấy dữ liệu đầu ra từ truy vấn cơ sở dữ liệu SQL. Cơ sở dữ liệu (tiếng Anh: Database) là một tập hợp các dữ liệu có tổ chức liên quan đến nhau, thường được lưu trữ và truy cập điện tử từ hệ thống máy tính. Khi cơ sở dữ liệu phức tạp hơn, chúng thường được phát triển bằng cách sử dụng các kỹ thuật thiết kế và mô hình hóa chính thức. Về mặt vật lý,...