Prečo má Saturn okolo seba prstence?

Saturn je určite jedným z najkrajších pohľadov, ktoré môže slnečná sústava ponúknuť, obklopený plnou nádherou svojich nádherných prstencov. NASA/JPL/Inštitút vesmírnej vedy

SaturnNápadné prstence z neho robia jeden z najkrajších objektov, ktoré môžu pozorovatelia hviezd na oblohe nájsť. Veľkolepý prstencový systém je viditeľný aj cez malý ďalekohľad, aj keď nie s veľkým množstvom detailov. Najlepšie výhľady pochádzajú z kozmických lodí, ako sú Voyagery a misie Cassini. Z týchto blízkych stretnutí získali planetárni vedci veľké množstvo informácií, ktoré pomáhajú osvetliť pôvod, pohyby a vývoj Saturnových prstencov.

Kľúčové informácie

• Saturnove prstence sú z veľkej časti tvorené ľadom, ktorý je rozptýlený prachovými časticami.
• Saturn sa môže pochváliť šiestimi hlavnými prstencovými systémami s rozdelením medzi nimi.
• Prstence sa mohli vytvoriť, keď sa malý mesiac zatúlal príliš blízko k Saturnu a rozbil sa na kúsky, ale častice mohli pochádzať aj z bludných komét alebo asteroidov.
• Predpokladá sa, že prstence sú dosť mladé, majú len niekoľko stoviek miliónov rokov a podľa toho NASA , mohli by sa rozplynúť v najbližších sto miliónoch rokov alebo tak.

Cez ďalekohľad vyzerajú prstence Saturnu takmer ako pevné. Niektorí prví astronómovia, ako napríklad Jean-Dominique Cassini, boli schopní identifikovať to, čo vyzeralo ako „medzery“ alebo zlomy v prstencoch. Najväčší z nich bol pomenovaný po slávnom astronómovi, divízia Cassini. Ľudia si spočiatku mysleli, že prestávky sú prázdne oblasti, ale pohľady z kozmickej lode 20. storočia ukázali, že sú tiež plné materiálu.

Koľko prstencov má Saturn?

Existuje šesť hlavných kruhových oblastí. Hlavné sú kruhy A, B a C. Ostatné, D (najbližší), E, ​​F a G sú oveľa slabšie. Mapa prstencov ich zobrazuje v nasledujúcom poradí, začínajúc tesne nad povrchom Saturnu a pohybujú sa smerom von: D, C, B, Cassini Division, A, F, G a E (najvzdialenejšie). Je tu tiež takzvaný „Phoebe“ prsteň, ktorý je v rovnakej vzdialenosti ako prsteň mesiac Phoebe. Prstene sú pomenované abecedne podľa poradia, v ktorom boli objavené.

Tento obrázok, ktorý vytvorila kozmická loď Cassini, zachytáva takmer celý systém prstencov v rôznych oblastiach. NASA/JPL/Space Science Institute/Wikimedia Commons/Public Domain

Prstence sú široké a tenké, pričom najširšie siahajú až do vzdialenosti 282 000 kilometrov (175 000 míľ) od planéty, no na väčšine miest sú hrubé len niekoľko desiatok stôp. V systéme sú tisíce prstencov, z ktorých každý pozostáva z miliárd kúskov ľadu, ktoré obiehajú planétu. Prstencové častice sú vyrobené prevažne z veľmi čistého materiálu voda ľad. Väčšina kusov je pomerne malá, ale niektoré majú veľkosť hôr alebo dokonca malých miest. Môžeme ich vidieť zo Zeme, pretože sú jasné a odrážajú veľa slnečného svetla.

Umelcova koncepcia zhlukovania prstencového materiálu na obežnej dráhe okolo Saturnu. Niektoré prstencové častice sú veľké, zatiaľ čo iné sú malé. NASA/JPL/University of Colorado/Wikimedia Commons/Public Domain

Prstencové častice sú udržiavané na mieste gravitačnými interakciami navzájom a s malými mesiacmi zabudovanými do prstencov. Tieto „pastierske satelity“ jazdia na časticiach prstencov.

Ako Saturn získal svoje prstene

Hoci vedci vždy vedeli, že Saturn má prstence, nevedia, ako dlho prstence existujú a kedy vznikli. Existujú dve hlavné teórie.

Born This Way, Theory One

Po mnoho rokov vedci predpokladali, že planéta a jej prstence vznikli na začiatku histórieslnečná sústava. Verili, že prstence boli vytvorené z existujúcich materiálov: prachových častíc, skalnatých asteroidov, komét a veľkých ľadových balvanov.

Táto teória platila až do prvých prieskumov kozmických lodí uskutočnených misiami Voyager, ktoré sa začali v roku 1981. Snímky a údaje ukázali zmeny v prstencoch, dokonca aj počas krátkych časových období. Misia Cassini poskytla ďalšie informácie, ktoré vedci stále analyzujú, čo naznačuje, že prstencové častice sa strácajú počas krátkych časových období. Ďalšie vodítko o veku prstencov pochádza z veľmi čistého zloženia častíc z vodného ľadu. Vedci tvrdia, že to znamená, že prstence sú oveľa, oveľa mladšie ako Saturn. Staršie častice ľadu by časom stmavli prachom. Ak je to pravda, potom prstence, ktoré teraz vidíme, nemusia pochádzať zo Saturnovho pôvodu.

Zlomený mesiac, teória dva

Alternatívne mohol byť súčasný prstencový systém vytvorený, keď sa mesiac veľkosti Mimas asi pred 200 miliónmi rokov zablúdil príliš blízko k Saturnu a rozpadol sa v dôsledku obrovského Saturnu. gravitácia . Výsledné kúsky by potom dopadli na obežnú dráhu okolo Saturnu a vytvorili prstence, ktoré vidíme dnes. Je možné, že tento scenár rozpadu Mesiaca sa odohral mnohokrát počas 4,5 miliardy rokov života planéty. Prstene, ktoré dnes vidíme, sú podľa tejto teórie len najnovšou súpravou.

Je tiež možné, že veľmi skorý svet „podobný titánu“ mohol byť zapojený do vytvorenia prstencov, tvoriacich systém oveľa väčší a masívnejší ako tie, ktoré vidíme dnes.

Vedel si?

Saturn nie je jedinou planétou s prstencami.Obrovský Jupiter,tajomný Urán, achladný Neptúnmajte ich tiež.

Bez ohľadu na to, ako vznikli, Saturnove prstence sa v priebehu času stále menia a získavajú materiál, keď sa menšie objekty zatúlajú príliš blízko. Na základe údajov zozbieraných počasMisia CassiniVedci si myslia, že prstence priťahujú medziplanetárny prach, ktorý pomáha dopĺňať materiály, ktoré sa časom strácajú. Aktivita pastierskych mesiacov v rámci prstencov tiež spôsobuje zmeny v prstencoch.

Táto zbierka snímok sondy Cassini poskytuje kontext na pochopenie polohy a rozsahu prvkov v tvare vrtule pozorovaných v prstenci A Saturnu. NASA/JPL/Space Science Institute/Wikimedia Commons/Public Domain

Budúcnosť Saturnových prstencov

Vedci majú množstvo teórií o tom, ako by sa súčasné prstence mohli rozptýliť, ale väčšina súhlasí s tým, že pravdepodobne nebudú trvať veľmi dlho. Nové prstence by sa vytvorili iba vtedy, ak by sa niečo priblížilo natoľko, že by sa to roztrhlo. Iné menšie častice, ktoré sú hnané blízkymi mesiacmi, sa môžu rozšíriť do vesmíru a stratiť sa v systéme. Keď samotné mesiace migrujú smerom von, častice prstencov, ktoré 'stádia', sa rozložia.

Častice by mohli „pršať“ do Saturnu alebo sa rozptýliť do vesmíru. Okrem toho bombardovanie a kolízie s meteoroidy mohli vyraziť častice z obežnej dráhy. V priebehu času by tieto akcie mohli spôsobiť, že prstence stratia hmotu a nakoniec úplne zmiznú. Údaje sondy Cassini poukazujú na myšlienku, že súčasné prstence môžu byť staré maximálne niekoľko stoviek miliónov rokov. Môžu trvať len ďalších sto miliónov rokov, kým sa rozptýlia do vesmíru alebo na planétu. To znamená, že Saturnove prstence sú pominuteľné v porovnaní so samotnou planétou a že planéta mohla mať veľa sád prstencov, keďže menšie svety putovali počas života Saturna príliš blízko.

Na jednej veci sa vedci zhodujú – čas znamená rôzne veci pre celý život planéty a ohromujúce prstence Saturna si budeme môcť vážiť ešte mnoho tisícročí.

Zdroje

Grossman, Lisa. Saturnove prstence môžu byť rozdrvené mesiace. Vedecké novinky pre študentov, 24. januára 2018.

'Aké hrubé sú Saturnove prstence?' Referenčný stôl, Hubblesite.

'Saturn.' NASA, 25. apríla 2019.

Steigerwald, Bill. 'Výskum NASA odhalil, že Saturn stráca svoje prstence rýchlosťou 'najhoršieho prípadu'.' Nancy Jones, NASA, 17. decembra 2018, Greenbelt, Maryland.