Кольца сатурна и других планет краткое сообщение

Обновлено: 25.04.2024

Обнаружение колец у планеты Сатурна стало настоящим шоком для ученых. Впервые Галилео Галилей заметил их в 1610 году, но и пролет Вояджеров в 1980-х гг. оставил много загадок.

Система колец Сатурна располагает миллиардами частичек. Их размеры могут достигать пылинок, а другие напоминают скалы. Некоторые из них отвечают за формирование зазоров между кольцами, а другие настолько малы, что не просматриваются отдельно, а вплетаются в общую дугу. Ниже представлен список с параметрами и можно узнать, как называются кольца Сатурна.

Моделированное изображение колец Сатурна передает информацию о параметрах частиц в различных участках, основываясь на замере эффектов трех радиосигналов с длиной волны 0.94, 3.6 и 13 см. Их пропустили от корабля Кассини сквозь кольца к Земле

Основные элементы структуры колец Сатурна

Название	Расстояние до центра Сатурна, км	Ширина, км
Кольцо D	67 000—74 500	7500
Кольцо C	74 500—92 000	17500
Щель Коломбо	77 800	100
Щель Максвелла	87 500	270
Щель Бонда	88 690—88 720	30
Щель Дейвса	90 200—90 220	20
Кольцо B	92 000—117 500	25 500
Деление Кассини	117 500—122 200	4700
Щель Гюйгенса	117 680	285—440
Щель Гершеля	118 183—118 285	102
Щель Рассела	118 597—118 630	33
Щель Джефриса	118 931—118 969	38
Щель Койпера	119 403—119 406	3
Щель Лапласа	119 848—120 086	238
Щель Бесселя	120 236—120 246	10
Щель Барнарда	120 305—120 318	13
Кольцо A	122 200—136 800	14600
Щель Энке	133 570	325
Щель Килера	136 530	35
Деление Роша	136 800—139 380	2580
R/2004 S1	137 630	300
R/2004 S2	138 900	300
Кольцо F	140 210	30—500
Кольцо G	165 800—173 800	8000
Кольцо E	180 000—480 000	300 000

Составное изображение колец Сатурна

Составное изображение колец Сатурна. Продолжение

Полагают, что кольца Сатурна – остатки от комет и уничтоженных спутников. Каждое выполняет оборот вокруг планеты на своей скорости. Стоит отметить, что кольцевые системы присутствуют также у Юпитера, Урана и Нептуна. Но по масштабности и зрелищности Сатурн стоит на первом месте. Вместе его кольца в толщине охватывают 282000 км.

Обозначение

В качестве имен используется английский алфавит. Вы легко поймете, как называются кольца Сатурна, ведь именованы в порядке обнаружения и расположены близко. Выделяется лишь пробел Кассини – 4700 км. Главными выступают С, В и А. Зазор Кассини разделяет В и А. Также есть слабые кольца. Наиболее приближенное – D. F – узкое, расположенное возле А. К слабым причисляют G и E.

Чтобы попасть на орбитальную точку Сатурна, Кассини пришлось пройти между F и G. Чтобы обезопасить аппарат, его установили на автономное управление и отключили все камеры и приборы. Но проход позволил добыть огромное количество информации о кольцах и их вид изнутри.

Обнаружение

расположение: вокруг экватора Сатурна.
толщина: от 10 м до 1 км.
диаметр: 280360 км.
состав: миллионы частиц, среди которых 99.9% льда с примесями минералов.
обнаружение: в 1610 году Галилео Галилеем.
структура: 13 небольших колец, отделенных зазорами.
другое: кольца не видны через каждые 14 лет, потому что повернуты к нам.

В 1675 году Джованни Кассини отметил, что кольцо не выступает сплошным, а представлено несколькими дугами, отделенными зазорами. Крупнейший назвали пробелом Кассини. В 1859 году Джеймс Максвелл рассчитал, что кольца не могут выступать сплошными, потому что рвутся гравитационными силами. Он предположил, что мы столкнулись с миллионами мелких частичек, расположенных на орбите вокруг планеты. Это подтвердили в 1895 году в спектроскопическом обзоре.

Размер и состав

Сколько колец у Сатурна? Наблюдения в современные приборы показывают, что вокруг планеты сосредоточено примерно 13 концентрических колец. Большая часть именована по буквам алфавита в порядке обнаружения (разрыв Кассини отделяет А и В). Часть системы, наблюдаемая в телескоп, начинается с D (66900 км от Сатурна) и движется к F (140180 км). Это дистанция в 73280 км. Но пылевые частички можно зафиксировать и на удаленности в 13 000 000 км.

Видимая часть наблюдается на отдаленности в 280360 км, где ширина колец достигает всего 10 м и 1 км. Несмотря на масштабность кольцевой площади кольца лишены примечательной плотности. Если собрать весь материал вместе, то получили бы примерный объем Мимаса (диаметр – 396 км)

В 1610 году Галилео Галилей первым заметил кольца возле Сатурна

Из чего же состоят кольца Сатурна? Анализ колец показывает, что они на 99.9% наполнены льдом и небольшим количеством минералов. По размеру способны походить на гальку или скалы с параметрами дома. Снимки, добытые зондами, продемонстрировали, что внутри колец можно отыскать сложные узоры, напоминающие паутину. Скорее всего, здесь просматривается гравитационное воздействие планеты и спутников. Некоторые луны-пастухи вращаются вокруг колец и формируют зазоры. К примеру, F-кольцо существует за счет активности Пандоры и Прометея.

Происхождение

Также есть мнение о том, что кольца представлены материей, оставшейся от изначального материала планетарного формирования. В итоге осколки за чертой Роша слились и создали луны, а остальная часть пошла на формирование колец. Или же был крупный спутник, уничтоженный ударом/столкновением.

Приближенные кольца Сатурна с отметками названий. Зазор Кассини расположен между А и В

До 80-х гг. вся информация о кольцевой система поступала исключительно из земных телескопов. Но полеты Вояджеров 1 и 2 прислали первые снимки. А в 2005 году к планете прибыла миссия Кассини-Гюйгенс, где аппарат несколько раз окунался в зазоры и в 2017 году погрузился в планетарную атмосферу.

Точный возраст колец Сатурна остается загадкой, но есть мнение, что кольцам может быть уже 4 млрд. лет.

Открытие

Первыми кольца Сатурна увидел в далеком 1610 году великий астроном Галилео Галилей, изобретший телескоп, ставший подлинной научной сенсацией тех времен. Но Галилео Галилей не мог объяснить природу и происхождение колец, с момента открытия, века они оставались загадкой для человечества. Да, впрочем, и остаются по сей день, так как детальное изучение колец Сатурна, предпринятое НАСА в 1980-х годах прошлого века с помощью космических аппаратов Вояджер-1 и Вояджер-2 только прибавило тайн.

Из чего состоят

Как считают ученые, кольца вокруг Сатурна состоят из многочисленных комет, астероидов и разрушенных спутников, будучи уничтоженными, прежде чем достигли поверхности планеты, они собой пополнили мириады частиц этих самых колец.

Размеры частиц кольца могут варьироваться от маленьких камушков, до огромных глыб, размером с гору. Также каждое кольцо вращается вокруг планеты со своей скоростью. От чего зависит скорость колец Сатурна, точного ответа пока нет.

Кольца Сатурна фото

Предлагаем вашему вниманию красивые фотографии колец Сатурна.

Откуда у Сатурна кольца

Сейчас в науке имеется две теории, объясняющие происхождение колец Сатурна. Согласно первой они образовались в результате крушения то ли большого метеорита, то ли неосторожного спутника. Разрушение могло быть вызвано мощными гравитационными воздействиями Сатурна, буквально разорвавшими некий небесный объект на мелкие кусочки.

Но есть и другая теория на этот счет, согласно ней, кольца являются остатками большого околопланетного облака. Из внешней части этого облака образовались спутники Сатурна (их 62 штуки) а внутренняя так и осталась в виде космической пыли, из которой теперь и состоят знаменитые кольца.

Система колец

Кольца были названы по алфавиту в порядке их обнаружения. Сами кольца расположены достаточно близко друг к другу, исключение составляет лишь так званое деление Касини, имеющее разрыв в пространстве на 4700 км. Это самый большой разрыв, отделяющий кольцо А от кольца В.

Далее идут несколько других колец, сменяющихся небольшими разрывами между собой.

Интересный факт: кольцо F находится между двумя спутниками Сатурна: Прометеем и Пандорой, ученые полагают, что эти спутниками своими гравитационными воздействиями могут изменять форму колец.

Количество колец

Далее попробуем ответить на вопрос о количестве колец Сатурна. Сейчас астрономами зафиксированы кольца D, C, B, A, F, G, E, притом, что самое внешнее кольцо E не видимо для оптических систем, оно регистрировалось с помощью устройств, реагирующих на заряженные частицы и электрические поля.

Кольца А, В и С можно назвать основными кольцами планеты, они хорошо видимы в телескоп. Кольцо А является условно внешним кольцом, кольцо В – средним и кольцо С – внутренним. Кольца D, E и F являются более слабыми и увидеть их в телескоп не так то просто, а кольцо E и вовсе невозможно.

Но это еще не все, ведь названые латинскими буками кольца весьма условны, так как при более детальном приближении мы увидим, что каждое из колец Сатурна распадается на более мелкие, а те на еще более мелкие части. В итоге количество колец Сатурна может стремиться к бесконечности.

Цвет колец

Снимки колец Сатурна с космических аппаратов показывают, что кольца имеют разные цвета.

Вы сами можете видеть это на картинке. Так как кольца светятся за счет отраженного солнечного света, их излучение должно бы иметь солнечный спектр. Но это при условии, что кольца обладают абсолютной отражательной способностью. На самом деле, частицы, из которых состоят кольца, в свою очередь в основном состоят из водяного льда, с небольшими примесями более темного цвета.

Видео

И в завершение интересный научно-популярный фильм о появлении колец Сатурна.

Сатурн - планета в нашей родной Солнечной системе, тема о строении которой изучается даже в детском саду. Если считать по порядку от Солнца, находится на шестом месте. Единственная планета, кольца которой можно наблюдать невооруженным взглядом. Единогласно считается одной из самой красивой планет. Любой школьник без труда опознает Сатурн среди прочих небесных тел.

Свое название отличительная планета получила от древних римлян, в честь бога, покровительствующего земельным владельцам. Первым открыл планету знаменитый Галилео Галилей. В то время телескопы не имели высокой оптической точности, очертания колец астроном принял за спутники.

Спустя время нидерландскому механику Христиану Гюйгенсу удалось доказать, что непонятные очертания рядом с планетой являются кольцами. Этот же учёный впервые открыл спутник Сатурна, который теперь носит название Титан.

Общие сведения о Сатурне

Расположен на расстоянии почти 1,5 млрд. км от Солнца. В своих размерах уступает только Юпитеру.

Демонстрация планет по размеру: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Земля, Венера, Марс, Меркурий

Сатурн - газовый гигант, поэтому не имеет твердой поверхности, верхняя мантия полностью состоит из газов, как и остальные газовые планеты – Юпитер, Уран, Нептун. Полное вращение вокруг себя Сатурн проходит почти за 11 земных часов.

Планета имеет тускло-желтый цвет из-за наличия облаков аммиака в атмосфере. Увидеть кольца можно через 15-ти миллиметровый телескоп. Чтобы с Земли добраться до планеты, необходимо лететь без перерыва около 7 лет.

Орбита Сатурна

Период полного оборота вокруг Солнца составляет 30 земных лет. Орбита не является идеальным кругом (как и у остальных планет системы).

Именно из-за эллиптической формы траекторий орбит бывают смены сезонов. Ближайшая точка к Солнцу на орбите носит название – перигелий, самая отдаленная – афелий.

С тех пор как итальянский физик Галилео Галилей в далеком 1610 г. увидел планету в старинный телескоп, прошло чуть больше, чем 13 полных сатурнианских лет. То есть планета 13 раз с тех пор полностью обогнула Солнце.

Физические параметры планеты

Внутреннее строение похоже на остальные газовые планеты. Плотность атмосферы и мантии схожа, поэтому нет четкой границы перехода. Отличие состоит главным образом в составе.

ядро состоит из водяного льда, металлов и кремниевых хлоридов;

верхний слой – мантия, состоит из водородного металла;

диаметр экватора – 120 540 км, превышает земной в 10 раз;

радиус – 58232 ± 6 км;

сплющивается у полюсов сферы;

средняя температура колеблется в районе -170 градусов, причем чем ниже слой, тем ниже температура;

масса – 5,68x10 26 кг, в 95 раз больше Земли;

ускорение свободного падения на экваторе составляет 10,44 м/с 2 - не намного выше, чем земная;

плотность – 0,687 г/м 3 .

Сатурн - одна из самых больших планет системы и должна иметь сильную гравитацию. Однако она практически такая же, как на Земле.

Атмосфера Сатурна

Сатурн имеет схожие особенности и состав воздушной атмосферы, что и Юпитер. Верхняя толщина состоит из 91% водорода и 9% гелия.

Редко проносятся плотные облака из метана, аммиака и этана. Самый нижний слой, возле мантии, имеет в составе пары оксида водорода, сернистый аммоний.

Сатурн прозвали негласно планетой бурь из-за постоянного вращения атмосферных масс. Сильные ветра движутся со скоростью 1800 км/час и только по направлению на восток. Самые сильные бури проходят в экваториальной части.

На Сатурне бывают молнии, которые почти в сотни раз сильнее и больше, чем на Земле.

Кольца Сатурна

Любое описание данного небесного тела начинается с информации о наличии колец. За всю историю астрономии, астрологии и других наук, изучающих космос, было выдвинуто множество гипотез их происхождения.

Причины возникновения могут быть в следующем:

Гравитация Сатурна не позволила сформироваться небольшому космическому объекту рядом с ним.

Столкновение с другим космическим телом, в результате которого тело разлетелось вокруг планеты.

Гравитация поглотила молодые первичные спутники.

Тема о возникновении колец до сих пор волнует умы ученых, так как не имеется доказательств их образования. Ясно одно, что они моложе самой планеты. Лед в составе колец чистый. Не выглядит, что он образовался одновременно с планетой примерно 4 млрд. лет назад.

Исследования ученых

Начало изучения планеты было положено сразу после первого освоения космоса. В 1979 г. спутником на Землю были отправлены первые фотографии Сатурна, что до сих пор имеет огромное значение для изучения космоса.

В начале 1990-х космический телескоп Хаббл сделал детализированные снимки спутников и колец, чем ученые поспешили воспользоваться и провести новые исследования и вычисления.

Интересные факты о планете Сатурн

Сатурн – вполне необычная планета.

Крупнейшие спутники Сатурна

Она имеет множество интересных фактов:

среди всех его спутников, в глубине шестого по размеру - Энцелада, под его поверхностью из льда, вероятно, имеется возможность для жизни;

самая приплюснутая планета, полярный диаметр практически в 1,2 раза меньше экваториального;

плотность на 44% меньше плотности воды. В теории, несмотря на огромные размеры и массу, Сатурн не может утонуть в воде;

согласно легендам древних римлян, Юпитер был сыном Сатурна;

толщина колец меньше километра, а ширина – в десятки тысяч раз больше;

общая масса Юпитера и Сатурна составляет более 90% всей массы тел Солнечной системы;

когда на планете наступает зима, одна часть полушария планеты меняет цвет на голубоватый оттенок.

Сатурн

Кольца Сатурна представляют систему, состоящую из концентрических образований плоского типа. В их составе преимущественно – пыль и лёд. Находятся они в экваториальной плоскости планеты. В статье будут рассмотрены их описательные характеристики и ключевые особенности.

Историческая справка

Первым человеком, обнаружившим кольца Сатурна, был Г. Галилей. Ему довелось наблюдать их с использованием специального телескопа, обладавшего 20-кратным увеличением. Было это в 1610 г. Однако изначально эта система рассматривалась в качестве придатков, имеющих неизвестную природу. В 1612 г. появилась возможность рассмотреть кольца Сатурна со стороны ребра. Поэтому с помощью телескопа наблюдать их не получалось. Это озадачило известного учёного. Но через какое-то время система стала заметной снова.

Первым человеком, предположившим, что Сатурн имеет систему, стал Христиан Гюйгенс. Его силами был создан телескоп-рефрактор, имевший 50-кратное увеличение. Результаты, выданные устройством, впервые были обнародованы 5 марта 1656 года в форме анаграммы. В 1675 г. появились сведения о том, что кольца Сатурна включают в себя 2 части, которые разделены тёмным промежутком, впоследствии названным делением (щелью). В 19 в. Струве стал называть внешнюю область элементом A, а внутреннюю часть –B.

Немного позднее Лаплас, в свою очередь, предположил, что система имеет несколько цельных колечек, которые обладают малыми размерами. В 1859 г. Д. К. Максвелл доказал неправоту своего предшественника и сообщил, что объекты, окружающие планету, не могут быть цельными. Ведь в данном случае они были бы лишены стабильности. Он сделал предположение о том, что в составе присутствует большое количество мелких частиц. А в 1885 г. С. Ковалевская в рамках своего единственного астрономического проекта показала, что кольца Сатурна не являются ни жидкими, ни газовыми.

Сравнение Сатурна и Земли (Фотомонтаж)

Состав и природа

На практике этого не происходит. Хоть спицы – недолговечные образования, они могут существовать намного дольше, чем это можно предположить. Связано такое явление с закономерностями небесной механики. Учёные также высказали несколько предположений, связанных с влиянием электростатических или гравитационных потоков. В 2009 г. произошло открытие ещё одного элемента под названием Феба.
Кольца Сатурна имеют плоскость обращения, которая на 100% идентична плоскости экватора планеты. Размер частиц составляет от нескольких микрометров до пары сантиметров. Иногда он может достигать десятков метров, однако на практике происходит это редко. В составе главных элементов присутствует на 90% водяной лёд и на 1% силикатная пыль, которая встречается не везде. Общая масса обломков составляет 3*10^19 кг.

Нюансы происхождения

Кольца Сатурна, фото которых можно изучить несколькими способами, имеют несколько официальных и альтернативных версий происхождения:

Это лишь самые распространённые версии образования столь таинственных и загадочных тел.

Особенности состава

Основные кольца Сатурна представлены в следующем списке:

D (расстояние до центральной части космического тела – 67 – 74,5 км, показатель ширины – 7 500 км);
C (дистанция составляет от 74,5 до 92 тыс. км, в то время как ширина равна 17 500 ед.);
щель Коломбо имеет малую ширину в 100 км, а отдалённость равняется 77,8 ед.;
щель Бонда – 30 км;
щель Максвелла – 270 единиц в ширину с отдалённостью в 87,5 км;
B – 25 500 км в ширину;
щель Гюйгенса в ширину от 285 до 440 ед.

Также распространённость получили объекты под названиями щель Рассела, Гершеля, Лапласа, Бесселя. Также в качестве основных объектов выступают космические тела F, G, E, Феба.

Наблюдения, проводимые с Земли

Так как показатель плоскости колец планеты идентичен аналогичному параметру экватора, они наклонены к орбите на 27 градусов. То, как именно кольцевые элементы видны с земной поверхности, зависит от расположения планеты на орбите вокруг Солнца. Немаловажную роль играет положение Земли на орбите. Длительного одного года на планете составляет 29,5 земных лет. За это время можно наблюдать следующую картину:

Теперь понятно, какова природа происхождения этих элементов, и из чего состоят кольца Сатурна. Осталось только рассмотреть вопрос об их количестве.

Сколько колец имеет планета

Итак, сколько колец у Сатурна? Астрономы в настоящее время зафиксировали элементы с буквенными наименованиями D, C, A, B, F, E, G. Кольца A, B, C выступают относительно планеты в качестве основных, и их не составит труда рассмотреть с использованием хорошего телескопа. Остальные элементы считаются более слабыми, поэтому изучить их более детально весьма проблематично. Но все эти части условны, ведь в случае детального изучения можно обнаружить, что каждое из них разделяется на малые части, а те дробятся ещё больше. В итоге становится сложно ответить на вопрос, сколько колец у Сатурна, т. к. оно постоянно стремится к бесконечности.

Таким образом, рассмотренные элементы представляют для научного мира колоссальный интерес и продолжают изучаться. Рассмотреть их можно с помощью виртуального телескопа, специальной карты звёздного неба или изображений, сделанных различными устройствами.

Читайте также: