Планетарные кольца - интересное явление. Просто, в отличие от Сатурна, их системы менее заметны и, возможно, менее красивы.
Благодаря усилиям по разведке, предпринятым в последние несколько десятилетий, когда космические зонды были отправлены во внешнюю Солнечную систему, мы поняли, что все газовые гиганты - Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун - все имеют свои собственные кольцевые системы. И это еще не все! На самом деле, кольцевые системы могут быть более распространенными, чем считалось ранее ...
Кольца Юпитера:
Лишь в 1979 году кольца Юпитера были обнаружены, когда космический зонд Voyager 1 совершил облет планеты. Они также были тщательно исследованы в 1990-х годах орбитальным аппаратом Галилео. Поскольку кольцевая система состоит в основном из пыли, она слаба и может наблюдаться только на самых мощных телескопах или вблизи орбитального космического корабля. Однако за последние двадцать три года он неоднократно наблюдался с Земли, а также с помощью космического телескопа Хаббла.
Кольцевая система состоит из четырех основных компонентов: толстого внутреннего тора частиц, известного как «кольцо гало»; относительно яркое, но чрезвычайно тонкое «главное кольцо»; и два широких, толстых и слабых наружных «тонких кольца». Эти внешние кольца состоят из материала лун Амальтея и Фивы и названы в честь этих лун (то есть «Кольцо Амальтея» и «Кольцо Фивы»).
Кольца основного и гало состоят из пыли, выбрасываемой из лун Метис, Адрастея и других ненаблюдаемых родительских тел в результате высокоскоростных ударов. Ученые полагают, что вокруг луны орбиты Гималии могло бы даже существовать кольцо, которое могло быть создано, когда другая маленькая луна врезалась в него и вызвала выброс материала с поверхности.
Кольца Сатурна:
Кольца Сатурна, тем временем, известны веками. Хотя Галилей Галилей стал первым человеком, который наблюдал кольца Сатурна в 1610 году, у него не было достаточно мощного телескопа, чтобы различить их истинную природу. Только в 1655 году Кристиан Гюйгенс, голландский математик и ученый, стал первым человеком, который описал их как диск, окружающий планету.
Последующие наблюдения, которые включали спектроскопические исследования к концу 19-го века, подтвердили, что они состоят из более мелких колец, каждое из которых состоит из крошечных частиц, вращающихся вокруг Сатурна. Размер этих частиц варьируется от микрометров до метров, которые образуют комки, вращающиеся вокруг планеты, и которые почти полностью состоят из водяного льда, загрязненного пылью и химикатами.
В общей сложности Сатурн имеет систему из 12 колец с 2 делениями. У него самая обширная кольцевая система из всех планет нашей солнечной системы. Кольца имеют многочисленные зазоры, где плотность частиц резко падает. В некоторых случаях это происходит из-за того, что в них встроены спутники Сатурна, что вызывает дестабилизирующие орбитальные резонансы.
Однако внутри Кольца Титана и Кольца G орбитальный резонанс со спутниками Сатурна оказывает стабилизирующее влияние. За основными кольцами находится кольцо Фиби, которое наклонено под углом 27 градусов к другим кольцам и, как Фиби, вращается ретроградно.
Кольца Урана:
Кольца Урана считаются относительно молодыми, им не более 600 миллионов лет. Считается, что они возникли из-за столкновения нескольких лун, которые когда-то существовали вокруг планеты. После столкновения луны, вероятно, распались на многочисленные частицы, которые сохранились как узкие и оптически плотные кольца только в строго ограниченных зонах максимальной устойчивости.
У Урана есть 13 колец, которые были замечены до сих пор. Все они очень слабые, большинство из них непрозрачные и имеют ширину всего несколько километров. Кольцевая система состоит в основном из крупных тел диаметром от 0,2 до 20 м. Несколько колец оптически тонкие и состоят из мелких частиц пыли, что затрудняет их наблюдение с помощью наземных телескопов.
Кольца Нептуна:
Кольца Нептуна не были обнаружены до 1989 года, пока космический зонд Voyager 2 не совершил облет планеты. В системе обнаружено шесть колец, которые лучше всего описать как слабые и незначительные. Кольца очень темные и, вероятно, состоят из органических соединений, обработанных излучением, подобного тому, что найдено в кольцах Урана. Так же, как Уран и Сатурн, четыре спутника Нептуна вращаются внутри кольцевой системы.
Другие органы:
Еще в 2008 году было высказано предположение, что магнитные эффекты вокруг Сатурнской луны Реи могут указывать на то, что она имеет свою собственную кольцевую систему. Тем не менее, последующее исследование показало, что наблюдения, полученные миссией Кассини, показали, что какой-то другой механизм был ответственен за магнитные эффекты.
За годы до того, как зонд New Horizons посетил систему, астрономы предположили, что Плутон также может иметь кольцевую систему. Однако после проведения исторического облета системы в июле 2015 года зонд New Horizons не обнаружил каких-либо признаков кольцевой системы. В то время как у карликовой планеты было много спутников, кроме ее самого большого (Харона), обломки со всей планеты не объединились в кольца, как это теоретизировалось.
Малая планета Чарикло - астероид, который вращается вокруг Солнца между Сатурном и Ураном - также имеет два кольца, которые вращаются вокруг него. Возможно, это происходит из-за столкновения, в результате которого на орбите вокруг него образовалась цепь мусора. Объявление об этих кольцах было сделано 26 марта 2014 года и основывалось на наблюдениях, сделанных во время звездного затмения 3 июня 2013 года.
За этим последовали выводы, сделанные в 2015 году, которые показали, что в 2006 году Хирон - еще один крупный кентавр - мог иметь свое собственное кольцо. Это привело к дальнейшим предположениям о том, что в нашей Солнечной системе может быть много малых планет с системой колец.
Короче говоря, четыре планеты в нашей Солнечной системе имеют сложные кольцевые системы, а также малая планета Чарикло и, возможно, многие другие более мелкие объекты. В этом смысле кольцевые системы в нашей Солнечной системе встречаются гораздо чаще, чем считалось ранее.
Мы написали много статей о планетах с кольцами для журнала Space. Вот статья о составе колец Сатурна и статья о планетах с кольцами.
Если вам нужна дополнительная информация о планетах, посетите страницу исследования Солнечной системы НАСА, и вот ссылка на симулятор Солнечной системы НАСА.
Мы также записали серию эпизодов из «Астрономических ролей» о каждой планете в Солнечной системе. Начните здесь, Эпизод 49: Меркурий.
