Saturn sayyorasi halqalar nimadan iborat. Saturn halqalari: nima uchun va ular nimadan yasalgan? Halqalardagi vertikal "zarbalar"

Saturn ham professional, ham havaskor astronomlar uchun eng qiziqarli sayyoralardan biridir. Bizni bu sayyora uning xarakterli halqalari tufayli ko'proq qiziqtiradi. Ularni yalang'och ko'z bilan ko'rish mumkin bo'lmasa-da, har kim bu ta'sirchan halqalarni eng zaif teleskop orqali ham ko'rishi mumkin.

Garchi biz bu shakllanish tizimini sayyora orbitasida aylanuvchi bitta massiv keng halqa sifatida ko'rsak ham, Saturnning halqa tizimi zichligi, qalinligi va kengligi bo'yicha bir-biridan farq qiladigan juda ko'p turli xil halqalardan iborat.

Asosan muz va changdan tashkil topgan Saturn halqalari orbitada gaz giganti va uning yoʻldoshlarining murakkab tortishish taʼsirida ushlab turiladi, ularning baʼzilari aslida halqalar ichida joylashgan.

Saturn halqalari haqidagi faktlar ularning yonidan uchib o'tayotgan son-sanoqsiz teleskoplar va kosmik kemalar tomonidan olingan fotosuratlar bilan birga yanada yorqinroq va haqiqiy bo'ladi. Garchi insoniyat halqalar haqida to'rt asr avval kashf etilganidan beri ko'p narsalarni o'rgangan bo'lsa-da, olimlar o'z bilimlarini kengaytirish uchun ularni o'rganishda davom etmoqdalar.

Saturn halqalari haqidagi ushbu 25 ta faktni o'qib, ko'plab ajoyib fotosuratlarni tomosha qilib, ularning go'zalligi va ulug'vorligidan ilhom oling!

25. 1610-yilda mashhur astronom va cherkov dushmani Galileo Galiley teleskopini Saturnga qaratgan birinchi odam bo‘ldi. U sayyora yaqinida g'alati, loyqa shakllarni ko'rdi. Va uning teleskopi etarlicha kuchli bo'lmagani uchun u bu Saturn halqalari ekanligini tushunmadi.

24. Saturn halqalari bir santimetrdan o‘n metrgacha bo‘lgan milliardlab muz zarralari va qoldiqlaridan iborat.

23. Biz beshta sayyorani yalang'och ko'z bilan ko'rishimiz mumkin: Merkuriy, Venera, Mars, Yupiter va Saturn. Ammo Saturn halqalarini ko'rish uchun sizga kamida 20 marta kattalashtirishga ega teleskop kerak bo'ladi.

22. Halqalar topilgan sanaga qarab alifbo tartibida nomlanadi. Sayyoraga eng yaqin halqa bu D halqasi, undan keyin C, B, A, F, Yanus/Epimetey, G, Pallen va E halqalari.

21. Saturn halqalari o'tayotgan sayyoralar (asosan), asteroidlar yoki parchalangan yo'ldoshlarning qoldiqlari ekanligiga ishonishadi - asosan ularning massasining 93% mayda aralashmalar bilan muz ko'rinishidagi suvdan iborat.

20. Saturn halqalarini birinchi bo‘lib 1655 yilda golland astronomi Kristian Gyuygens ko‘rgan va aniqlagan. Keyin u gaz gigantining bitta qattiq, ingichka va tekis halqasi borligini taklif qildi.

19. E halqali materiyaning manbai - muz - olimlarning fikriga ko'ra, Saturnning oltinchi Enselad sun'iy yo'ldoshi bo'lib, uning yuzasida geyzerlar faol bo'lib, koinotga ulkan suv oqimlarini uloqtirmoqda. Ushbu sun'iy yo'ldosh biz uchun juda muhim, chunki uning yuzasi ostida hayot mavjud bo'lishi mumkin bo'lgan okean bor.

18. Har bir halqa Saturn atrofida turli tezlikda aylanadi.

17. Saturn halqalari Quyosh tizimidagi eng mashhuri, lekin boshqa gaz giganti Yupiter va muz gigantlari Neptun va Uranning ham halqalari bor.

16. Sayyora halqalari kometalar va meteoritlarning sayyora bilan to'qnashuvi davomida ular orqali o'tganligini ko'rsatadigan o'ziga xos tarixiy yozuv bo'lib xizmat qilishi mumkin. C halqasini o'rganayotgan olimlar uning qatlamlarida to'lqinlarni aniqladilar, ular kometalar yoki asteroidlar qoldiqlari tufayli yuzaga kelgan deb taxmin qilishdi.

15. Kometa halqalarda teshik qoldirishi mumkin bo‘lsa-da, 1983-yilda halqalar bilan to‘qnashgan, og‘irligi 100 milliondan 10 milliard tonnagacha bo‘lgan massiv jism ularning chayqalishiga sabab bo‘lgan. Ular yuzlab yillar davomida o'zgarib turadi.

14. Saturn halqalari ichidagi zarralar ba'zan vertikal to'dalar bo'lib to'planib, balandligi 3 kilometrdan ortiq bo'lgan shakllanishlarni hosil qilishi mumkin.

13. Saturn Yupiterdan keyin ikkinchi eng tez aylanadigan sayyora bo'lib, o'z o'qi atrofida 10 soat 34 daqiqa 13 soniyada to'liq aylanishni amalga oshiradi. Tezligi tufayli sayyora ekvatorda qavariq shaklga ega bo'ladi (va qutblarda yanada tekislangan), bu esa uning halqalarini yanada ta'kidlaydi.

12. Saturnning asosiy halqa tizimidan tashqarida joylashgan tor F halqasi (aslida uchta tor halqa bo'lsa ham) egilishlar, burilishlar va klasterlarga ega. Olimlarning taxminiga ko‘ra, minisatellitlar konstruksiya ichida qolib, halqaga o‘ralgan va o‘ralgan ko‘rinish berishi mumkin.

11. Saturn orbitasiga chiqish uchun Cassini robot zondi sayyoraning sun'iy yo'ldoshiga aylanishdan oldin F va G halqalari orasidan ehtiyotkorlik bilan uchib o'tdi.

10. A halqasidagi bo'shliqlar - Keeler bo'shlig'i va Encke bo'shlig'i - o'zlarining kichik sun'iy yo'ldoshlariga ega: Keeler bo'shlig'i ichidagi Dafnis va Encke bo'shlig'i ichidagi Pan.

9. Saturn halqalari kosmosga 280 000 kilometr soya tashlasa-da, odatda qalinligi 9 metrdan oshmaydi.

8. Saturn halqalarida halqalar bo‘ylab o‘tgan va arvohlarga o‘xshab ko‘ringan tuzilmalar topildi, olimlar ularni “gapiqlar” deb atashgan. Mavjud ilmiy konsensus shundan iboratki, bu kichik chang zarralarining elektr zaryadlangan qatlamlari bo'lib, ular bir necha soat ichida hosil bo'lishi va tarqalib ketishi mumkin.

Olimlar ularning paydo bo'lishiga nima sabab bo'lganini tushunmasalar ham, nazariyalarga meteoritlarning halqalarga tushishi yoki Saturn atmosferasidagi chaqmoqlardan elektronlar nurlarining halqalarga uloqtirilishi kiradi.

7. Saturnning ikkinchi eng katta yo'ldoshi Rhea o'z halqa tizimiga ega bo'lishi mumkin. Oy atrofida halqalar ilgari hech qachon topilmagan va hozirda buning uchun zaif dalillar mavjud, ammo Rea yaqinida elektron sekinlashishi va oy yuzasida muzning mavjudligi (orbitadan tushgan halqali muz shakllanishidan) buni qoldiradi. savol hal qilinmagan.

6. Ko'rinib turgan o'lchamiga qaramay, bu halqalar aslida juda engil. Saturnning 62 yo'ldoshidan eng kattasi bo'lgan Titan bu sayyora orbitasidagi sun'iy yo'ldoshlarning umumiy massasining 90% dan ortig'ini tashkil qiladi.

5. Kassini boʻlinmasi B va A asosiy halqalari orasida hosil boʻlgan halqadagi boʻshliq boʻlib, fazodagi boʻshliq 4700 kilometrni tashkil qiladi.

4. Saturnning ba'zi sun'iy yo'ldoshlari - ayniqsa Pandora va Prometey - halqalarning eng tashqi zarralarini ushlab, ulardan uzoqlashishiga, ya'ni kosmosda tarqalishiga to'sqinlik qiladi. Bunday sun'iy yo'ldoshlar "cho'pon" yo'ldoshlari deb ataladi, chunki ular bu zarralarni "o'tlash" kabi ko'rinadi.

3. Yaqinda astronomlar Saturn atrofida yangi ulkan halqani topdilar. Sayyora yuzasidan 3,7 dan 11,1 million kilometr masofada joylashgan bu halqa boshqa halqalar tekisligiga nisbatan 27 daraja egilgan. Bundan tashqari, uning aylanishi teskari yo'nalishda sodir bo'ladi.

2. Yangi uzuk shu qadar siyrakki, uning ichida Yer bilan taqqoslanadigan milliard sayyora sig‘ishi mumkin bo‘lsa-da, uni sezish qiyin. Uzuk yaqinda kashf etilgan, chunki uning sovuq zarralarini (-193 ° C atrofida) faqat infraqizil teleskopda ko'rish mumkin.

1. 2014-yilda kashf etilgan kashfiyotlarga ko‘ra, olimlar Saturnning hech bo‘lmaganda ba’zi yo‘ldoshlari uning halqalari chegarasida paydo bo‘lgan bo‘lishi mumkin, deb hisoblashadi.

A halqasi chegarasining tasvirlari tortishish kuchi ta'sirida kichik sun'iy yo'ldoshning shakllanishi nima bo'lishi mumkinligini ko'rsatadi. Saturnning ko'pgina yo'ldoshlari muzli bo'lgani va muz zarralari halqalarning asosiy tarkibiy qismi bo'lganligi sababli, oylar uzoq o'tmishda mavjud bo'lgan uzoq halqalardan hosil bo'lgan deb taxmin qilinadi.

Saturn halqalari quyosh tizimidagi eng go'zal hodisadir.

Saturn halqalarini birinchi bo'lib kim ko'rgan?

Saturn halqalarini birinchi marta italiyalik olim Galileo Galiley 1610 yilda Saturnga o'zi yaratgan teleskopni ko'rsatganida ko'rgan. U o'z taassurotini quyidagicha ifodaladi: "Saturnning ikkita qulog'i bor". 1655 yilda gollandiyalik Kristian Gyuygens kuchli teleskop yordamida Galiley ko'rmagan narsalarni ko'rdi. U kosmosda osilgan Saturn atrofidagi ajoyib halqalarni kuzatdi.

Go'yo och sariq-jigarrang sayyoradan osilgandek, halqalar uzoqdagi Quyosh nurlarida porlaydi va porlaydi. Yupiter singari, Saturn ham vodorod atmosferasi va ammiak va suv muzining muzli bulutlari bilan qoplangan ulkan gaz dunyosidir. Sayyora yuzasi vodorodga o'xshash suyuq metalldir. Saturnning porlab turgan halqalari muzlagan suv - muzdan iborat.

Tegishli materiallar:

Yulduzlar va yulduz turkumlari

Saturn halqalari nimadan yasalgan?

Ular turli o'lchamdagi muz bo'laklaridan iborat - bir stakan alkogolsiz ichimlikka sig'adigan kublardan tortib o'rta kattalikdagi aysberglargacha. Uzoqdan qaraganda, muz parchalari Saturn atrofida soatiga 72 000 kilometr tezlikda aylanadigan bir nechta keng halqalarni hosil qilgandek ko'rinadi. Saturnni yaqin masofada uchib o'tib tekshirgan Voyajer 1 va Voyajer 2 dan oldin ko'plab olimlar Saturn atrofida uch yoki to'rtta muzli halqalar borligiga ishonishgan.

Kosmik kema tomonidan yuborilgan birinchi suratlar vahiy bo'lib chiqdi. Bir nechta uzuk o'rniga ularning bir necha mingtasi bor edi. Bu erda va u erda halqalar orasida chuqur bo'shliqlar ko'rinib turardi, lekin asosan halqalar bir-biriga juda yaqin joylashgan, ixcham diskdagi oluklar kabi.

Voyajer kosmik kemasining kameralari alohida muz qatlamlarining yuqori sifatli tasvirlarini olish uchun halqalardan juda uzoqda edi. Ammo tasvirlardan halqalar juda nozik ekanligi ayon bo'ladi: ular orqali yulduzlar ko'rinadi. Yana bir ajablanib. Halqalar orasidagi shaffof birikmalar diametri bir dan to'qson kilometrgacha bo'lgan muz bo'laklari bo'lib, ular teshiklar deb ataladi. Saturnning haqiqiy yo'ldoshlari bilan adashtirmaslik kerak. Teshiklarning jozibador kuchi Saturnning haqiqiy sun'iy yo'ldoshlarining tortishish kuchi bilan birga halqalarning fazoviy yo'nalishini aniqlaydi, deb ishoniladi.

Saturn, Quyoshdan oltinchi sayyora. Saturn halqalari sayyoramizning ekvator tekisligida joylashgan muz va changning tekis konsentrik shakllanish tizimidir. Sayyorada ettita asosiy halqa (A, B, C, D, E, F, G) va ko'plab kichik halqalar mavjud.

Saturn halqalarining kashfiyoti

1610 yil - Galileo Galiley birinchi bo'lib Saturn halqalarini 20x kattalashtirishda teleskopi bilan ko'ra oldi, lekin ularni halqa sifatida tanimadi.

1655 yil - Gollandiyalik olim Kristian Gyuygens Saturnga hamroh bo'lgan g'alati o'simtalardagi halqani birinchi bo'lib tanidi. Ammo atigi 4 yil o'tgach, u o'zining haq ekanligiga ishonch hosil qilib, "Saturn tizimi" kitobining sahifalaridan Saturn "hech bir joyga tegmaydigan, ekliptikaga egilgan nozik, tekis halqa bilan o'ralganligini" aytdi.

1675 yil - Parij observatoriyasi direktori Jovanni Domeniko Kassini halqa ichida qora chiziqni topdi (keyinchalik u "Kassini bo'limi" deb nomlanadi). U uni ikki qismga kesib tashladi - ular A va B halqalari deb atala boshlandi. U birinchi bo'lib halqalar alohida zarrachalardan iborat degan fikrni aytdi.

Uzuklarning kelib chiqishi

Endi farazlar birin-ketin paydo bo'la boshladi. Bir necha asrlar davomida Saturnning sirli halqalari doimo astronomlarning e'tiborini tortdi. Teleskoplar qanchalik rivojlangan bo'lsa, halqalarning tuzilishi shunchalik murakkab ko'rinardi. Hozirgi vaqtda Saturnga tashrif buyurgan sayyoralararo zondlar yordamida biz ular haqida ko'p narsalarni bilamiz. Asosiylariga qo'shimcha ravishda, astronomlar allaqachon sayyorani o'rab turgan 100 mingdan ortiq individual halqalarni hisoblashgan. Ular kimyoviy tarkibi va rangi bilan farqlanadi. Uzuklarning kelib chiqishi hali ham ko'plab savollar tug'diradi. Tadqiqotchilar halqalarning tabiatini tushuntiruvchi yangi farazlarni ilgari surishdan to'xtamaydilar.

Gipotezalar

19-asrda frantsuz astronomi Eduard Albert Rosh Saturnning yoʻldoshlaridan biri sayyoraga shu qadar yaqin kelganki, uni toʻlqinlar taʼsirida parchalab tashlagan va uning qoldiqlari hozirda Saturnni oʻrab turgan halqalarni hosil qilgan, deb faraz qilgan edi. "Roche chegarasi" deb atalmish chegaradan o'tgan hech bir sun'iy yo'ldosh omon qololmaydi; ertami-kechmi u parchalanib, boshqa halqani hosil qiladi, keyinchalik u sayyorada joylashadi. Qanday bo'lmasin, bu gipoteza tarafdorlarining fikriga ko'ra, uzuklar vaqtinchalik hodisadir. Biz bir necha yirik sayyoralar ular bilan o'ralgan bir davrda yashayotganimizdan baxtiyormiz.

Boshqa bir farazga ko‘ra, halqalar Saturn yo‘ldoshlaridan birining katta meteorit bilan to‘qnashuvidan keyin paydo bo‘lishi mumkin edi. To'qnashuvdan so'ng sayyora atrofidagi ko'plab parchalar halqalar hosil bo'lgan materialga aylandi. Hisob-kitoblar shuni ko'rsatdiki, ularning yoshi 100 million yildan oshmaydi.

Uzuklar nimadan yasalgan?

Endi bilamizki, Saturn halqalari 90-95% suv muzidan iborat. Ammo ular uchun material bo'lishi mumkin bo'lgan samoviy jismlar kamida yarmi turli silikatlar va metallardan iborat. Shuning uchun, Saturn halqalari ham ushbu materiallarning kamida bir necha o'nlab foizini o'z ichiga olishi kerak. Bu qarama-qarshilikni faqat yangi farazlar hal qilishi mumkin.

Agar Saturn halqalari, uning eng yaqin sun'iy yo'ldoshlari kabi, xuddi shu falokat tufayli paydo bo'lgan bo'lsa-chi? Ushbu versiya 2010 yilda amerikalik astrofizik Robin Kanup tomonidan ilgari surilgan. U uzoq o'tmishda Titan kabi boshqa sun'iy yo'ldosh Saturnni aylanib chiqishini taklif qildi. Uning yadrosi silikatlar va temirdan iborat bo'lib, kuchli muz qobig'i bilan qoplangan. Sayyoraga Roche chegarasiga teng masofada yaqinlashib, to'lqin kuchlari ta'sirida u bu muzli qobiqni tashladi va u asta-sekin kichikroq va kichikroq qismlarga bo'linib, Saturn yaqinida aylana boshladi va ko'plab halqalarni hosil qildi. Sun'iy yo'ldoshning temir-tosh yadrosiga kelsak, u Saturnga qulab tushdi.

Hisob-kitoblarga ko'ra, bir vaqtlar Saturn halqalari hozirgidan minglab marta og'irroq edi. Biroq, vaqti-vaqti bilan ularga qulab tushadigan asteroidlar va kometalar ba'zi materiallarni nokaut qildi. Saturnning ichki yo'ldoshlari undan hosil bo'lishi mumkin edi - masalan, Tetis. Shu bilan birga, asteroidlar tarkibidagi silikatlar va metallar halqalarning materialini to'ldirdi - u erda topilgan aralashmalarning 5-10 foizi shunday paydo bo'ldi.

Uzuklar qachon paydo bo'lgan?

Biroq, bu gipoteza, aytib o'tilgan boshqalar kabi, bir xil kamchiliklarga ega. Masalan, sun'iy yo'ldosh yo'q qilinganidan keyin turli o'lchamdagi vayronalar paydo bo'ladi - muz kublaridan tortib o'nlab kilometrlarga cho'zilgan muz tog'larigacha. Darhaqiqat, halqalarni hosil qilgan muz qatlamlarining hech biri uzunligi 10 metrdan oshmaydi. Saturn halqalari sayyora bilan birga paydo bo'lgan bo'lsa, bu boshqa masala! Keyin - tortishish kuchining kuchli qarshiligi tufayli - kichik muz bo'laklari hatto uy o'lchamidagi bo'laklarga ham to'plana olmaydi. Bundan tashqari, sun'iy yo'ldoshning yo'q qilinishi hali ham baxtsiz hodisadir va barcha gigant sayyoralar halqalar bilan o'ralgan, shuning uchun baxtsiz hodisaga ishonish juda qiyin emas. Ko'pgina astronomlarning fikricha, sayyoralar atrofidagi halqalar ular bilan bir vaqtda paydo bo'lgan.

Xo'sh, bu halqalar quyosh tizimining paydo bo'lishidan beri saqlanib qolgan materiyadan iboratmi? O'sha paytda Quyosh atrofida gaz va changdan iborat ulkan disk aylanardi, ularning materialidan sayyoralar birin-ketin tug'ilgan. Kosmik tayyorgarlikning qoldiqlari - bu muz bo'laklari va chang bo'laklari endi yangi yaratilgan sayyoralar orasida aylanib, oxir-oqibat sun'iy yo'ldoshlar bo'laklariga aylandi. Ammo ular faqat sayyoradan bir oz masofada paydo bo'lishi mumkin, aks holda ular tezda qulab tushadi. Shu sababli, gigant sayyoralar yaqinida gaz va chang diskining bo'laklari bir muncha vaqt qoldi, ular keyinchalik alohida halqalarni hosil qildi.

Bir-biri bilan tez-tez to'qnashuvlar, shuningdek, kuchli to'lqin kuchlarining ta'siri tufayli bu donalar va bo'laklar hech qachon bitta sun'iy yo'ldoshni hosil qilmagan. Agar ushbu versiya to'g'ri bo'lsa, halqalarning materiali doimiy ravishda Saturn sun'iy yo'ldoshlari yuzasidan materiya bilan to'ldiriladi - aks holda halqalar bir necha yuz million yil ichida bug'lanishi mumkin.

Yangi uzuklarni aniqlash

Astronomlar esa Saturnning tobora ko'proq halqalarini kashf qilmoqdalar. Shunday qilib, bir muncha vaqt oldin ilgari noma'lum bo'lgan ulkan uzuk ko'zga tashlandi. Aslida, gigant sayyoralarning halqa tizimlari sayyoralarning o'ziga nisbatan ancha kichikdir. Astronomlarning fikricha, ularning radiusi sayyoraning 5-10 radiusidan oshmaydi. Shunday qilib, yaqin vaqtgacha ma'lum bo'lgan Saturnning eng katta halqasi - E halqasining radiusi Saturnning 10 radiusidan oshmadi (uning ekvator radiusi 60 ming km).

Kuzatishlar shuni ko'rsatdiki, Saturnning tashqi halqalari doimo mikrometeoritlar bilan to'qnashgandan keyin uning sun'iy yo'ldoshlari yuzasidan uchadigan chang bilan oziqlanadi. Bu halqa nimadan iborat bo'lib, faqat 2009 yilda kashf etilgan. Uning radiusi Saturnning 100 dan 200 radiusiga teng bo'lib, u sayyoraning eng uzoq va qorong'i sun'iy yo'ldoshi bo'lmish Fibi yuzasidan chiqarilgan changdan hosil bo'lgan. Ular yangi uzukni undan chiqadigan infraqizil nurlanish tufayli aniqlay olishdi. Saturnning boshqa halqalaridan farqli o'laroq, u sayyoraning ekvator tekisligida emas, balki Quyosh atrofida aylanadigan orbita tekisligida joylashgan. Ikki tekislik orasidagi burchak taxminan 27 °.

Bu halqaning zichligi kub kilometrga atigi 20 zarracha (!). Tadqiqotga rahbarlik qilgan Virjiniya universiteti astronomi Enn Verbiskerning so‘zlariga ko‘ra, “halqaning zarralari bir-biridan shunchalik uzoqda joylashganki, agar siz uning ichida bo‘lsangiz, uni darhol sezmaysiz ham”. Bundan tashqari, zarracha hajmi ko'pincha bir necha mikrometrdan oshmaydi.

Aftidan, bu halqadan uchib chiqqan chang zarralari Saturnning boshqa sun`iy yo'ldoshi Yapetusning unga qaragan yuzasiga joylashadi. Bu oyning g'alati ko'rinishini tushuntiradi. U ochiq va qorong'i ikki qismga bo'lingan. Mutaxassislarning fikricha, uning bir tomonini qoplagan chang qatlamining balandligi 20 santimetrdan bir necha metrgacha.

Quyosh tizimining eng hayratlanarli hodisalaridan biri, shubhasiz, Saturn halqalari deb hisoblanishi kerak. Ular kashf etilgandan so'ng, astronomlar birinchi savolga duch kelishdi: nega ular tekis va ingichka? Ular deyarli ikki yuz ellik yil davomida javob izladilar va nihoyat topdilar, biroq o‘sha vaqtga kelib o‘nlab yangi savollar to‘planib qoldi, ular faqat sayyora va quyosh aylanasi fazosi o‘rganilgach, ko‘payishda davom etdi... Teleskop orqali ko‘rilgan halqalar. ajoyib. Shubhasiz savol tug'iladi: bu uzuklar qaerdan paydo bo'lgan? Va nega faqat Saturn?

Rim mifologiyasida Saturn qishloq xo'jaligi xudosidir. Uran va Gayaning o'g'li va Zevsning (Yupiter) otasi bo'lgan yunon xudosi Kron bilan bog'langan. Inglizcha "shanba" so'zining ildizi Saturn.

Saturn Quyosh tizimida Yupiterdan keyin ikkinchi eng katta sayyoradir. Xuddi Yupiter singari, u ham gaz gigantidir. Saturnning diametri 120 ming kilometrni tashkil etadi, bu Yernikidan 10 baravar katta. Bunday o'lchamlar bilan Saturnning zichligi Yer zichligidan 8 baravar kam. Bu bu gigantning ajoyib xususiyatlariga olib keladi, ammo bu barcha gaz gigantlariga xosdir. Massasi Yerning massasidan 95 baravar katta, u hajmi jihatidan 760 marta katta! Saturn atmosferasi ammiakdan iborat bulutlardan iborat. Sayyora yuzasida kuchli dovullar (agar gaz giganti haqida aytish mumkin bo'lsa). Ekvatordagi shamol kuchi bizning me'yorlarimiz bo'yicha ajoyib soatiga 1800 kilometrga etadi!

Saturn tarixdan oldingi davrlardan beri ma'lum. Galiley uni birinchi bo'lib 1610 yilda teleskop orqali kuzatgan; u o'zining g'alati ko'rinishidan juda hayratga tushganini kundaligida yozgan. Sayyoraning dastlabki kuzatuvlarini talqin qilish Yerning Saturn halqalari tekisligidan bir necha yilda bir marta o'tishi, Saturnning past aniqlikdagi tasvirlarining ko'rinishini keskin o'zgartirishi bilan murakkablashdi. Bu 1659 yilgacha, Kristian Gyuygens halqalarning geometriyasini to'g'ri hisoblagangacha shunday bo'lgan. 1977 yilgacha Uran atrofida (va birozdan keyin Yupiter va Neptun atrofida) juda zaif halqalar topilgunga qadar Saturn halqalari Quyosh tizimida yagona bo'lgan.

Sayyora halqalarini birinchi marta italiyalik astronom Galileo Galiley kashf etgan. Dastlab, sayyora gaz bulutlari bilan o'ralgan deb taxmin qilingan. Bir necha o'n yillar o'tgach, Gyuygens ilg'or asboblar yordamida uning uzuk ekanligini aniqladi. Albatta, o'sha davrdagi astronomiyaning rivojlanish darajasi halqaning tuzilishini batafsil o'rganishga imkon bermadi. Darhaqiqat, o'sha paytda uzuk bir hil bo'lib tuyuldi. Faqat ikki asr o'tgach, halqa aslida millionlab mayda zarralardan iborat ekanligi ma'lum bo'ldi. Keyinchalik ma'lum bo'lishicha, sayyorada bitta emas, balki bir nechta halqalar mavjud.

Nihoyat, o'tgan asrda Pioneer 2 (1979), Voyager 1 (1980) va Voyager 2 (1981) kosmik zondlari Saturn orbitasiga tashrif buyurishdi, bu sirli halqalarni yaqindan o'rganishga yordam berdi.

A, B va C nomli uchta asosiy halqa mavjud. Ular Yerdan hech qanday muammosiz ko'rinadi. Bundan tashqari, zaifroq halqalar mavjud - D, E, F. Yaqinroq tekshirilganda juda ko'p halqalar mavjud. Halqalar orasida zarrachalar bo'lmagan bo'shliqlar mavjud. Yerdan o'rtacha teleskop bilan ko'rish mumkin bo'lgan bo'shliqlardan biri (A va B halqalari orasidagi) Kassini bo'shlig'i deb ataladi. Tiniq kechalarda siz hatto kamroq ko'rinadigan yoriqlarni ham ko'rishingiz mumkin. Halqalarning ichki qismlari tashqi qismlarga qaraganda tezroq aylanadi.

Saturn halqasi shunchalik kengki, agar bunday narsa mumkin bo'lsa, Neptun yoki Uran uning bo'ylab aylana oladi. Yoki ikkalasi ham birdaniga. Halqaning kengligi 137 000 km. Shu bilan birga, halqaning qalinligi atigi bir necha o'n metrni tashkil qiladi.

Barcha halqalar turli o'lchamdagi muzning alohida qismlaridan iborat: chang bo'laklaridan diametri bir necha metrgacha. Bu zarralar deyarli bir xil tezlikda harakatlanadi (taxminan 10 km/s, ularning tezligi shunchalik yaxshi muvozanatlanganki, qo'shni zarralar bir-biriga nisbatan harakatsiz ko'rinadi), ba'zan bir-biri bilan to'qnashadi. Sun'iy yo'ldoshlar ta'sirida halqa bir oz egilib, tekis bo'lishni to'xtatadi: Quyoshdan soyalar ko'rinadi. Shunga qaramay, zarralar turli yo'nalishlarda sekin - 1-2 mm / s tezlikda harakat qiladi.
Halqalarning ko'rinishi har yili o'zgarib turadi. Bu halqalar tekisligining sayyora orbitasi tekisligiga moyilligi bilan bog'liq. Halqalar tekisligi orbital tekislikka 26° ga qiyshaygan. Shuning uchun, yil davomida biz ularni iloji boricha kengroq ko'ramiz, shundan so'ng ularning ko'rinadigan kengligi pasayadi va taxminan 15 yildan so'ng ular zaif ajralib turadigan xususiyatga aylanadi.

Voyager 1 bizga halqalarning tuzilishini batafsil ko'rib chiqishga imkon berdi. Ko'p yoriqlar, uzoq vaqtdan beri ma'lum bo'lgan Kassini bo'shlig'iga qo'shimcha ravishda, olimlarni orbitalari bu yoriqlar ichida joylashgan kichik sun'iy yo'ldoshlar mavjudligi haqida faraz qilishga undadi va bunday sun'iy yo'ldoshlar o'z yo'lidagi barcha zarralarni to'plagandek tuyuladi, deb ishonilgan. Biroq, bunday sun'iy yo'ldoshlarni tizimli qidirishni amalga oshirgan Voyager 2 hech narsa topa olmadi. Ba'zi astronomlar hali ham sun'iy yo'ldosh va bo'shliqning bunday birgalikda mavjudligini topishni kutishlariga qaramay, ko'plab tadqiqotlar ko'plab bo'shliqlarning paydo bo'lishining aybdorlari haqiqatan ham sun'iy yo'ldoshlar, lekin faqat orbitalari halqalardan tashqarida joylashganlar degan xulosaga keldi. Va yoriqlar paydo bo'lish mexanizmi butunlay boshqacha.

Zarrachalar ham, sun'iy yo'ldoshlar ham Saturn atrofida Kepler qonunlariga bo'ysunadi, xususan, shundan kelib chiqadiki, jism o'zi aylanayotgan markazdan qanchalik uzoqda bo'lsa, uning aylanish davri shunchalik uzoqroq bo'ladi. Bu halqalar ichida Saturn atrofidagi zarrachalarning aylanish davri faqat sayyoragacha bo'lgan masofaga bog'liqligini anglatadi. Har qanday sun'iy yo'ldosh uchun halqa mavjud bo'lib, u uchun sun'iy yo'ldoshning kattaroq aylanish davri ushbu halqada joylashgan zarrachalarning aylanish davriga ko'paytiriladi. Aytaylik, sun'iy yo'ldoshning aylanish davri zarrachalarning orbital davridan deyarli uch baravar ko'p bo'ladi. Bu sun'iy yo'ldosh barcha bunday zarrachalarning harakatini muntazam ravishda o'zgartiradi va ular oxir-oqibat o'z orbitasini tark etib, deyarli zarrachalarsiz ingichka bo'shliqni hosil qiladi. Shunday qilib, har bir bo'shliqning orqasida "shaxsiyat" osongina aniqlanadigan ma'lum bir sun'iy yo'ldoshning ta'siri mavjud. Astronomlarning aytishicha, sun'iy yo'ldosh bu bo'shliqni o'tlamoqda. Bu erda "cho'pon" so'zi atama sifatida ishlatiladi va Saturn halqasidagi bo'shliqlarni kuzatuvchi oylar "cho'ponlar" deb ataladi.

Voyager 1 tomonidan uzatilgan halqalarning birinchi tasvirlari allaqachon halqalarda rangning ozgina o'zgarishini, C halqasida bo'shliqni, Kassini bo'linishida materiya mavjudligini va C va B halqalarida materiyaning tarqalishi va yorqinligidagi o'zgarishlarni ko'rsatdi. . Birinchi tasvirlarda eng qiziqarli ma'lumotlar "gapiqlar" bo'lib, ular yorqin B halqasining qismlarini kesib o'tadigan radial qorong'u xususiyatlardir, garchi halqaning ichki qirrasi "so'zli" ning tagida. "Sayyora atrofida "gapishgan" ning yuqori qismidagi tashqi chetidan tezroq tezlikda aylanadi va bu shakllanishlar qulashi kerak edi.

Keyinchalik, quyosh nuri oldinga tarqalib ketgan "gaplar" fotosuratlari olindi. Bu rasmlarda tel maydonlari yorug', yorug'lik orqaga sochilgan birinchi suratlardagi kabi qorong'i emas. Bu "gapishgan" joylarda juda mayda chang zarralari borligini ko'rsatdi. "Gaplar" kuzatilgan hudud Saturnni magnit maydoni bilan bir xil tezlikda aylanib yuradigan halqa zonasi bilan bir-biriga mos keladi. Bu, ba'zi olimlarning fikriga ko'ra, zarrachalar harakatining turli tezligiga qaramay, spikerlarning barqarorligini tushuntirishi mumkin. Olimlar ushbu kuchli zarralar va elektrostatik kuchlar o'rtasidagi o'zaro ta'sir natijasida zarralar ma'lum sohalarda to'planishi yoki halqalar tekisligidan yuqoriga ko'tarilishi mumkin deb taxmin qilishdi.

Agar halqa zaryadlangan bo'lsa, undagi zarralar bir-birini itarishi kerak, lekin tortishish kuchlari ularni halqada ushlab turadi. Katta zarralar uchun tortishish kuchi itaruvchi kuchdan kattaroqdir va ular kichik zarralar uchun halqada qoladilar, ular halqa tekisligidan yuqoriga ko'tariladi; Sayyoraning magnit maydoni B halqasi ustidagi zaryadlangan kichik zarrachalarga ta'sir qilib, ularni "temir chig'anoqlari kabi tartibga soladi" yoki bir-biriga yopishib qolishiga olib keladi, deb taxmin qilingan. Yana bir gipoteza spikerlarning mavjudligini halqa atrofidagi to'lqin hodisalari bilan izohlaydi, bu esa to'lqin yo'lidagi kichik zarrachalarga ta'sir qiladi. Ringning zaryadlanishi uchun mas'ul bo'lgan mexanizm aniq emas. Bu Saturn atmosferasi yoki Quyoshdan keladigan yuqori energiyali ultrabinafsha nurlanish ta'sirida sodir bo'ladi, degan farazlar ilgari surilgan.
Tasvirlar shuni ko'rsatdiki, Saturnning ilgari kuzatilgan oltita halqasining har biri (D, C, B, A, F, E - sayyoradan uzoqlashish tartibida) juda ko'p sonli tor halqalardan iborat. Tasvirlarni to'liq qayta ishlashdan so'ng ular 500-1000 ta tor halqalarni hisoblashlari mumkinligiga ishonishdi. Kassini bo'linmasida ham bir nechta tor halqalar topilgan, ular ilgari nisbatan materiyadan xoli bo'lgan makon hisoblanadi.

Vaqti-vaqti bilan siz samarali tomoshani ko'rishingiz mumkin - ikkita katta zarrachaning to'qnashuvi. Bu erda bog 'uyining o'lchamidagi ikkita blok asta-sekin bir-biriga tegib, bo'shashgan qorning butun siljishini yuzadan siljitadi. Ularning omadlari kelmadi: ular zarba paytida o'zaro bosimga dosh bera olmadilar va asta-sekin ajralib ketishdi. Bir soniyada millimetr tezlikda halqalar uchun odatiy "falokat"! Asl jismlarning ikkita qoldig'i harakat qilishda davom etadi va ulardan tashlangan qor ko'chkilari, bo'laklari va qor changlari asta-sekin turli yo'nalishlarga tarqalib, uzoqdagi Quyosh nurlarida porlaydi. Bir necha kundan so'ng, "zararlangan" zarralar yana o'sib boradi, halqalarda katta miqdorda kichikroq qor to'plarini ushlaydi va o'zlashtiradi.
C halqasi uchta "klassik" halqalarning (A, B va C) eng kam yorqinidir. Ko'rinib turibdiki, u erda modda ko'proq tarqalgan. Eng yorqini B halqasi bo'lib, u erda materiyaning zichligi eng katta bo'lishi kerak. B halqasida zarralar shu qadar zich joylashganki, o'rtada uchib o'tib, biz yulduzlarni ko'rmay qolamiz.
Klassik halqalarga qo'shimcha ravishda, Voyager 1 tomonidan uzatilgan tasvirlar sayyoraga eng yaqin bo'lgan D halqasini ko'rsatadi.

Tasvirlarga ko'ra, F halqasi biroz elliptik shaklga ega bo'lishi mumkin: bu nozik halqaning ba'zi qismlari boshqa qismlarga qaraganda sayyoraga yaqinroq joylashgan. Bu halqa ikki, ehtimol uchta, bir-biriga erkin bog'langan "iplar" dan hosil bo'lgan ko'rinadi. Olimlar bu hodisani tushuntirish qiyin. Gipotezalardan biri shundaki, F halqasi chang zarralaridan iborat bo'lganligi sababli ular quyosh nuri yoki quyoshdan olingan zarrachalardan elektr zaryadini olishlari va miniatyura elektromagnitlariga aylanishi mumkin. Bunday holda, ularning Saturnning magnit maydoni bilan o'zaro ta'siri halqalarning o'zaro bog'lanishiga olib kelishi mumkin. F halqasi atrofida moddalar bo'laklari topilgan. Ulardan biri shu qadar zich ediki, dastlab uni sun'iy yo'ldosh deb adashgan. Keyingi tahlillar shuni ko'rsatdiki, bu 100 - 200 km xarakterli o'lchamdagi moddalar kontsentratsiyasi hududi.

Uzuklarning kelib chiqishi

Uzoq vaqt davomida beparvo sun'iy yo'ldosh Saturnga yaqinlashib, uning to'lqinli kuchlari tomonidan parchalanib ketgan deb ishonilgan. Ammo Voyager ma'lumotlari bu mashhur e'tiqodni rad etdi. Hozirda Saturn halqalari (va boshqa sayyoralar ham) millionlab kilometr uzunlikdagi ulkan aylana bulutining qoldiqlari ekanligi aniqlandi.
Ushbu bulutning tashqi qismlaridan sun'iy yo'ldoshlar hosil bo'ldi va ichki hududlarda sun'iy yo'ldoshlarning shakllanishi "tugallandi". Sayyoraga yaqinlashganda o'zaro to'qnashuvlar tezligi ortib borayotganligi sababli, har bir sayyora yaqinida ma'lum bir o'lchamga erishgan zarralar o'zaro to'qnashuvdan ajrala boshlaydigan mintaqa mavjud. Milliardlab yillik to'qnashuvlar - va 10 metrli zarralar shunday bo'sh holatga keldiki, ular eng kichik zarbadan mm / s tezlikda parchalanadi. Har qanday katta zarracha bir necha kun yoki hafta ichida yo'q qilishdan tiklashgacha bo'lgan to'liq tsikldan o'tadi.
Yirik sunʼiy yoʻldoshlarning paydo boʻlishiga toʻsqinlik qiladigan bu oʻzaro raqobat sayyoradan uzoqlashgan sari zaiflashadi va maʼlum masofada materiyaning bir qismi sunʼiy yoʻldoshga aylanadi, baʼzilari esa haligacha parchalangan holatda – halqalar shaklida qolmoqda. Aytgancha, halqalar mavjud bo'lgan davrda allaqachon trillionlab inqiloblarni amalga oshirgan - ularning orbitalaridagi sun'iy yo'ldoshlar yoki sayyoralardan ko'ra ko'proq. Saturnning muzli halqalarining umumiy massasi radiusi 200 km bo'lgan uning sun'iy yo'ldoshi Mimasning massasi bilan solishtirish mumkin.

Nima uchun halqalar tekis? Ularning tekislanishi ikkita asosiy kuch o'rtasidagi qarama-qarshilik natijasidir: tortishish va markazdan qochma. Gravitatsion tortishish tizimni har tomondan siqib chiqarishga intiladi va aylanish aylanish o'qi bo'ylab siqishni oldini oladi, lekin uning o'qi bo'ylab tekislanishiga to'sqinlik qila olmaydi. Bu turli xil kosmik disklarning, jumladan, sayyora halqalarining kelib chiqishi.

Ammo faqat Saturn bilan ular, aytish mumkinki, bu sayyoraning o'ziga xos "qo'ng'iroq kartasi" ga aylandi. Yorqinligi va go'zalligi tufayli Saturn halqalar bilan tasvirlangan yagona sayyoradir, garchi aslida Saturn kabi yorqin va sezilarli bo'lmasa-da, uning halqalari ham bor.

Saturn halqalarini kim kashf etgan

Saturn halqalarini birinchi marta 1610 yilda teleskopni ixtiro qilgan buyuk astronom ko'rgan va bu o'sha davrlarning haqiqiy ilmiy hissiyotiga aylandi. Ammo Galileo Galiley halqalarning tabiati va kelib chiqishini tushuntirib bera olmadi, ular kashf etilgan paytdan boshlab, ular asrlar davomida insoniyat uchun sir bo'lib qoldi; Ha, ammo ular bugungi kungacha saqlanib qolgan, chunki o'tgan asrning 1980-yillarida NASA tomonidan Voyager 1 va Voyager 2 kosmik kemalari yordamida Saturn halqalarini batafsil o'rganish sirlarni yanada kuchaytirdi.

Saturn halqalari nimadan yasalgan?

Olimlarning fikriga ko'ra, Saturn atrofidagi halqalar ko'plab asteroidlar va yo'q qilingan sun'iy yo'ldoshlardan iborat bo'lib, sayyora yuzasiga etib borgunga qadar vayron bo'lib, ular bir xil halqalarning son-sanoqsiz zarralarini to'ldirgan.

Halqa zarralarining o'lchamlari kichik toshlardan tortib to tog'dek katta bloklargacha farq qilishi mumkin. Bundan tashqari, har bir halqa sayyora atrofida o'z tezligida aylanadi. Saturn halqalarining tezligi nimaga bog'liqligi haqida hali aniq javob yo'q.

Saturn halqalari fotosurati

Sizning e'tiboringizga Saturn halqalarining chiroyli fotosuratlarini taqdim etamiz.

Saturn halqalarini qayerdan oladi?

Hozir fanda Saturn halqalarining kelib chiqishini tushuntiruvchi ikkita nazariya mavjud. Birinchisiga ko'ra, ular katta meteorit yoki beparvo sun'iy yo'ldoshning qulashi natijasida hosil bo'lgan. Vayronagarchilikka Saturnning kuchli tortishish ta'siri sabab bo'lishi mumkin edi, u tom ma'noda ma'lum bir samoviy jismni mayda bo'laklarga bo'lib tashlagan.

Ammo bu masala bo'yicha yana bir nazariya bor, unga ko'ra, halqalar katta aylana bulutining qoldiqlari. Saturnning sun'iy yo'ldoshlari (ulardan 62 tasi) ushbu bulutning tashqi qismidan hosil bo'lgan, ichki qismi esa kosmik chang shaklida qolgan, hozirda mashhur halqalardan iborat.

Saturnning halqa tizimi

Uzuklar kashf qilingan tartibda alifbo tartibida nomlandi. Halqalarning o'zi bir-biriga juda yaqin joylashgan, bundan mustasno - Kasini deb ataladigan bo'linma, 4700 km bo'shliqqa ega. Bu A halqasini B halqasidan ajratib turuvchi eng katta bo'shliqdir.

Qiziqarli fakt: F halqasi Saturnning ikkita sun'iy yo'ldoshi: Prometey va Pandora o'rtasida joylashgan, olimlar bu sun'iy yo'ldoshlar o'zlarining tortishish ta'siri bilan halqalar shaklini o'zgartirishi mumkinligiga ishonishadi.

Saturnning nechta halqasi bor?

Keling, Saturn halqalarining soni haqidagi savolga javob berishga harakat qilaylik. Endi astronomlar D, C, B, A, F, G, E halqalarini aniqladilar, garchi E halqasi optik tizimlarga ko'rinmasa ham, u zaryadlangan zarralar va elektr maydonlariga javob beradigan qurilmalar yordamida qayd etilgan.

A, B va C halqalarini sayyoraning asosiy halqalari deb atash mumkin, ular teleskop orqali aniq ko'rinadi. A halqasi tashqi halqa, B halqasi o'rta halqa va C halqasi ichki halqadir. D, E va F halqalari zaifroq va ularni teleskop orqali ko'rish unchalik oson emas, E halqasini esa mutlaqo mumkin emas.

Ammo bu hammasi emas, chunki lotin olxalari deb ataladigan halqalar juda o'zboshimchalik bilan ajralib turadi, chunki batafsilroq yondashuv bilan biz Saturn halqalarining har biri kichikroqlarga va hatto kichikroq qismlarga bo'linishini ko'ramiz. Natijada, Saturn halqalarining soni cheksizlikka yaqinlashishi mumkin.

Saturn halqalarining rangi

Saturn halqalarining kosmik kemalar tasvirlari halqalarning turli xil ranglarga ega ekanligini ko'rsatadi.

Siz buni rasmda o'zingiz ko'rishingiz mumkin. Halqalar aks ettirilgan quyosh nuri tufayli porlashi sababli, ularning nurlanishi quyosh spektriga ega bo'lishi kerak. Ammo bu halqalarning mutlaq aks ettirish qobiliyatiga ega bo'lishi shart. Darhaqiqat, halqalarni tashkil etuvchi zarralar asosan suv muzidan iborat bo'lib, ichiga quyuqroq rangli aralashmalar tashlangan.

Saturn halqalari video

Va nihoyat, Saturn halqalarining paydo bo'lishi haqida qiziqarli ilmiy-ommabop film.