A Szaturnusz, a Nap hatodik bolygója. A Szaturnusz gyűrűi a jég és a por lapos, koncentrikus képződményei, amelyek a bolygó egyenlítői síkjában helyezkednek el. A bolygón hét fő (A, B, C, D, E, F, G) és sok kis gyűrű van.
A Szaturnusz gyűrűinek kinyílása
1610 - Galileo Galilei látta elsőként a Szaturnusz gyűrűit 20x teleszkópjával, de nem ismerte el őket gyűrűnek.
1655 - Christian Huygens, holland tudós ismerte fel elsőként a gyűrűt a Szaturnuszt kísérő furcsa kiemelkedésekben. De csak 4 évvel később, meggyőződve arról, hogy igaza van, a "Szaturnusz rendszere" könyv lapjairól elmondta, hogy a Szaturnuszt "vékony, lapos gyűrű veszi körül, sehova sem ér, az ekliptikához hajlik".
1675 - a párizsi obszervatórium igazgatója, Giovanni Domenico Cassini felfedezett egy fekete csíkot a gyűrű belsejében (később "Cassini hadosztálynak" hívták). Két részre vágta - kezdték A és B gyűrűnek nevezni. Ő volt az első, aki feltételezte, hogy a gyűrűk külön részecskékből állnak.
A gyűrűk eredete
Promóciós videó:
Most egymás után kezdtek megjelenni a hipotézisek. A Szaturnusz titokzatos gyűrűi évszázadok óta változatlanul felkeltik a csillagászok figyelmét. Minél tökéletesebbek lettek a teleszkópok, annál összetettebbnek tűnt a gyűrűk szerkezete. Manapság - a Szaturnusz közelében lévő bolygóközi szondák segítségével - sokat tudunk róluk. A főbbek mellett a csillagászok már több mint 100 ezer különálló gyűrűt számláltak a bolygón. Kémiai összetételükben és színükben különböznek egymástól. A gyűrűk eredete még mindig sok kérdést vet fel. A kutatók folyamatosan új hipotézisekkel állnak elő, amelyek elmagyarázzák a gyűrűk természetét.
Hipotézisek
A 19. században Edouard Albert Roche francia csillagász feltételezte, hogy a Szaturnusz egyik holdja olyan közel került a bolygóhoz, hogy az árapály erői széttépték, és törmelékei gyűrűket képeztek, amelyek most körülveszik a Szaturnuszt. Egyetlen műhold sem élheti túl az úgynevezett "Roche határt"; előbb-utóbb szétesik, és egy újabb gyűrűt képez, amely később a bolygóra telepedik. Bárhogy is legyen, a gyűrűk e hipotézis támogatói szerint átmeneti jellegűek. Szerencsénk van abban az időben élni, amikor egyszerre több nagy bolygót vesznek körül.
Egy másik hipotézis szerint a gyűrűk létrejöhettek a Szaturnusz egyik holdjának egy nagy meteorittal való ütközése után. Számos törmelék, amely az ütközés után szemetel a bolygó környezetében, anyaggá vált, amelyből a gyűrűk kialakultak. A számítások kimutatták, hogy életkoruk nem haladja meg a 100 millió évet.
Milyen gyűrűk készülnek
Ma már tudjuk, hogy a Szaturnusz gyűrűi 90–95% -ban vízjégek. De az égitestek, amelyek anyagként szolgálhatnak számukra, legalább fele különféle szilikátokból és fémekből állnak. Ezért a Szaturnusz gyűrűinek ezen anyagok legalább több tíz százalékát is tartalmazniuk kell. Csak új hipotézisek oldhatják meg ezt az ellentmondást.
De mi lenne, ha a Szaturnusz gyűrűi, akárcsak a hozzá legközelebb álló műholdak, ugyanazon katasztrófa következtében keletkeznének? Ezt a verziót 2010-ben Robin Kanup amerikai asztrofizikus terjesztette elő. Azt javasolta, hogy a távoli múltban egy másik akkora műhold, mint a Titan, forogjon a Szaturnusz körül. Magja szilikátokból és vasból állt, és egy erős jéghéj borította be. A bolygót a Roche-határral megegyező távolságban, az árapályerők hatására megközelítve, ledobta ezt a jéghéjat, és amely fokozatosan egyre kisebb részekre bomlva számos gyűrűt kezdett körözni a Saturn körül. Ami a műhold vaskőmagját illeti, a Saturnon omlott össze.
A számítások szerint a Szaturnusz gyűrűi egykor ezerszer többet nyomtak, mint most. Az aszteroidák és az üstökösök azonban időnként beléjük csapódva kiütötték az anyag egy részét. Kialakíthatta a Szaturnusz belső műholdjait - például Tethys-t. Eközben az aszteroidákban található szilikátok és fémek feltöltik a gyűrűk anyagát - így jelent meg az ott talált szennyeződések 5-10% -a.
Mikor keletkeztek a gyűrűk?
Ennek a hipotézisnek azonban, a többi említetthez hasonlóan, ugyanazok a hátrányai vannak. Például egy műhold megsemmisítése után különféle méretű töredékek jelennek meg - a jégkockáktól kezdve a több tíz kilométerig húzódó jéghegyekig. Valójában a gyűrűket alkotó jégtáblák egyike sem több, mint 10 méter. Más kérdés, hogy a Szaturnusz gyűrűi megjelentek-e a bolygóval együtt! Ezután - a gravitáció erőteljes ellensúlyozása miatt - a kis jégdarabok még egy ház nagyságú csomókba sem képesek eltévedni. Ráadásul a műhold megsemmisítése ugyanolyan baleset, és az összes óriási bolygót gyűrűk veszik körül, ezért véletlenül nem nagyon hihető. Sok csillagász úgy véli, hogy a bolygók körüli gyűrűk egyszerre alakultak ki.
Tehát ezek a gyűrűk olyan anyagokból állnak, amelyek fennmaradtak a Naprendszer megjelenése óta? Abban az időben hatalmas gáz- és porkorong forgott a Nap körül, amelynek anyagából a bolygók egymás után születtek. Az űrlapok maradványai - mindezek a jég- és porszemcsék - most forogtak az újonnan vert bolygók között, és végül műholdak gömbjeibe gurultak. De csak a bolygótól bizonyos távolságban keletkezhetnek, különben gyorsan összeomlanak. Ezért egy ideig egy por-porckorong töredékei maradtak az óriási bolygók közelében, amelyek később külön gyűrűket képeztek.
Az egymással való gyakori ütközések, valamint az erős árapályerő hatásának köszönhetően ezek a szemcsék és csomók soha nem alkottak egyetlen műholdat. Ha ez a változat helyes, akkor a gyűrűk anyaga folyamatosan feltöltődik anyaggal a Szaturnusz holdjainak felszínéről - különben a gyűrűk több száz millió év alatt elpárologhatnak.
Új gyűrűk észlelése
A csillagászok eközben a Szaturnusz új gyűrűit fedezik fel. Tehát valamivel ezelőtt egy korábban ismeretlen hatalmas gyűrűt vettek észre. Elvileg az óriásbolygók gyűrűrendszerei magukhoz a bolygókhoz képest meglehetősen kicsiek. A csillagászok szerint sugárzásuk nem haladja meg a bolygó 5-10 sugarát. Tehát a legutóbb ismert, a Szaturnusz gyűrűinek - az E gyűrű - sugara nem haladta meg a Szaturnusz 10 sugarát (ekvatoriális sugara 60 ezer km).
Megfigyelések kimutatták, hogy a Szaturnusz külső gyűrűit folyamatosan táplálja a szatellitjeinek felszínéről a mikrometeoritokkal való ütközés után kiszabaduló por. Ebből áll a csak 2009-ben felfedezett gyűrű, amelynek sugara 100 és 200 közötti szaturnusz sugár között mozog, és a bolygó legtávolabbi és legsötétebb műholdjának, Phoebe felszínéről kidobott porból áll. Az ebből származó infravörös sugárzásnak köszönhetően felfedezhették az új gyűrűt. A Szaturnusz más gyűrűivel ellentétben nem a bolygó egyenlítői síkjában, hanem annak a pályának a síkjában helyezkedik el, amely mentén a Nap körül forog. A két sík közötti szög körülbelül 27 °.
Ennek a gyűrűnek a sűrűsége mindössze 20 részecske köbkilométerenként (!). A kutatást vezető Ann Verbisker, a virginiai egyetem csillagásza szerint "a gyűrű részecskéi olyan messze vannak egymástól, hogy ha belemegy, nem is veszi észre azonnal". Ezenkívül a részecskeméret gyakran nem haladja meg a néhány mikrométert.
Úgy tűnik, hogy az ebből a gyűrűből kirepülő porszemcsék a vele szemben lévő másik Szaturnusz-műhold, az Iapetus felszínén rakódnak le. Ez magyarázza ennek a holdnak a furcsa megjelenését. Világosan két félre oszlik, világosra és sötétre. Szakértők szerint az egyik oldalát borító porréteg magassága 20 centimétertől több méterig terjed.
Megtekintésre ajánlott: "A csillagászok legnagyobb rejtélye - hogyan jelentek meg a Szaturnusz gyűrűi."