Saturnus, kuudes planeetta auringolta. Saturnuksen renkaat ovat jään ja pölyn litteiden samankeskisten muodostumien järjestelmä, joka sijaitsee planeetan ekvatoriaalitasossa. Planeetalla on seitsemän päätausta (A, B, C, D, E, F, G) ja monia pieniä renkaita.
Saturnuksen renkaiden avaaminen
1610 - Galileo Galilei näki ensimmäisenä Saturnuksen renkaat teleskoopissaan 20x suurennuksella, mutta ei tunnistanut niitä renkaina.
1655 - Christian Huygens, hollantilainen tiedemies, tunnisti ensimmäisenä renkaan Saturnuksen mukana olleissa outoissa ulkonemissa. Mutta vasta 4 vuotta myöhemmin, hän oli vakuuttunut olevansa oikeassa, hän kertoi Saturnus-järjestelmän kirjan sivuilta, että Saturnusta "ympäröi ohut, litteä rengas, joka ei kosketa mihinkään, taipuvainen ekliptikkaan".
1675 - Pariisin observatorion johtaja Giovanni Domenico Cassini löysi renkaan sisältä mustan raidan (myöhemmin sitä kutsutaan "Cassini-divisioonaksi"). Hän leikkasi sen kahteen osaan - niitä alettiin kutsua renkaiksi A ja B. Hän oli ensimmäinen, joka oletti, että renkaat koostuvat erillisistä hiukkasista.
Sormusten alkuperä
Mainosvideo:
Nyt hypoteesit alkoivat näkyä yksi toisensa jälkeen. Saturnuksen salaperäiset renkaat ovat useiden vuosisatojen ajan kiinnittäneet tähtitieteilijöiden huomion aina. Mitä täydellisemmiksi teleskoopit tulivat, sitä monimutkaisempi renkaiden rakenne tuntui. Nykyään - Saturnuksen lähellä olevien planeettojen välisten koettimien avulla - tiedämme niistä paljon. Tärkeimpien lisäksi tähtitieteilijät ovat jo laskeneet yli 100 tuhatta planeettaa ympäröivää erillistä rengasta. Ne ovat erilaisia kemiallisella koostumuksellaan ja väriltään. Sormusten alkuperä herättää edelleen monia kysymyksiä. Tutkijat eivät koskaan lakkaa esittämästä kaikkia uusia hypoteeseja, jotka selittävät renkaiden luonteen.
Hypoteesit
1800-luvulla ranskalainen tähtitieteilijä Edouard Albert Roche oletti, että yksi Saturnuksen kuista oli tullut niin lähelle maapalloa, että vuorovesi repi sen ja sen roskat muodostivat renkaita, jotka nyt ympäröivät Saturnusta. Mikään satelliitti, joka on ylittänyt niin kutsutun "Roche-rajan", ei voi selviytyä; ennemmin tai myöhemmin se hajoaa muodostaen toisen renkaan, joka myöhemmin laskeutuu planeetalle. Olkoon niin, renkaat, tämän hypoteesin kannattajat uskovat, ovat väliaikaisia. Onneksi elämme aikana, jolloin useita suuria planeettoja ympäröi ne kerralla.
Toisen hypoteesin mukaan renkaat ovat voineet muodostua Saturnuksen yhden kuun törmäämisen jälkeen suureen meteoriittiin. Monista planeetan ympäristöön törmäyksen jälkeen törmänneistä roskista tuli materiaali, josta renkaat muodostuivat. Laskelmat ovat osoittaneet, että heidän ikänsä on enintään 100 miljoonaa vuotta.
Mistä renkaat on tehty
Tiedämme nyt, että Saturnuksen renkaat ovat 90–95% vesijäätä. Mutta taivaankappaleet, jotka voivat toimia niiden materiaalina, koostuvat ainakin puoliksi erilaisista silikaateista ja metalleista. Siksi myös Saturnuksen renkaiden tulisi sisältää vähintään useita kymmeniä prosenttia näistä materiaaleista. Vain uudet hypoteesit voivat ratkaista tämän ristiriidan.
Mutta entä jos Saturnuksen renkaat, kuten sitä lähinnä olevat satelliitit, muodostuisivat saman katastrofin vuoksi? Tämän version esitti vuonna 2010 amerikkalainen astrofyysikko Robin Kanup. Hän ehdotti, että kaukaisessa menneisyydessä Saturnuksen ympärillä pyöri toinen Titanin kokoinen satelliitti. Sen ydin koostui silikaateista ja raudasta, ja voimakas jääkuori peitti sen. Lähestyessään planeetalle Roche-rajaa vastaavalla etäisyydellä, vuorovesien vaikutuksesta, hän heitti pois tämän jääkuoren, ja se hajosi vähitellen pienempiin osiin ja alkoi kiertää Saturnuksen ympärillä muodostaen lukuisia renkaita. Satelliitin rauta-kivisydän romahti Saturnuksessa.
Laskelmien mukaan Saturnuksen renkaat painoivat kerran tuhansia kertoja enemmän kuin nyt. Kuitenkin asteroidit ja komeetat, jotka törmäsivät toisinaan niihin, kaatoivat osan materiaalista. Se olisi voinut muodostaa Saturnuksen sisäiset satelliitit - esimerkiksi Tethysin. Samaan aikaan asteroidien sisältämät silikaatit ja metallit täydentävät renkaiden materiaalia - näin ilmestyi siellä havaittuja 5-10% epäpuhtauksista.
Milloin renkaat muodostuivat?
Tällä hypoteesilla, kuten muillakin mainituilla, on kuitenkin samat haitat. Esimerkiksi satelliitin tuhoutumisen jälkeen ilmestyy erikokoisia palasia - jääkuutioista kymmenien kilometrien pituisiin jäävuoriin. Itse asiassa yksikään renkaista muodostuneista jäälaatoista on korkeintaan 10 metriä pitkä. Toinen asia, jos Saturnuksen renkaat ilmestyivät yhdessä planeetan kanssa! Sitten - voimakkaan painovoiman vastaisen vaikutuksen vuoksi - pienet jääpalat eivät kykene eksymään edes talon kokoisiksi kokkareiksi. Lisäksi satelliitin tuhoaminen on samalla tapaturma, ja kaikkia jättiläisplaneettoja ympäröivät renkaat, joten se ei ole kovin uskottavaa sattumalta. Monet tähtitieteilijät uskovat, että planeettojen ympärillä olevat renkaat muodostuivat samanaikaisesti.
Joten nämä renkaat koostuvat aineesta, joka on säilynyt aurinkokunnan syntymisen jälkeen? Tuolloin Auringon ympärillä pyöri valtava kaasu- ja pölylevy, jonka materiaalista planeetat syntyivät yksi toisensa jälkeen. Avaruuden aihioiden jäännökset - kaikki nämä jää- ja pölyhiukkaset - pyörivät nyt vasta lyötyjen planeettojen joukossa ja lopulta putosivat satelliittipaloiksi. Mutta ne voivat syntyä vain tietyllä etäisyydellä planeetasta, muuten ne romahtavat nopeasti. Siksi jättimäisten planeettojen lähellä kaasupölylevyn fragmentit pysyivät jonkin aikaa, mikä myöhemmin muodosti erilliset renkaat.
Useiden törmäysten keskenään sekä voimakkaiden vuorovesijoukkojen vaikutuksesta kaikki nämä jyvät ja hyytymät eivät koskaan muodostaneet yhtä satelliittia. Jos tämä versio on oikea, renkaiden materiaalia täydennetään jatkuvasti aineella Saturnuksen kuun pinnalta - muuten renkaat voivat haihtua muutaman sadan miljoonan vuoden kuluessa.
Tunnistaa uudet renkaat
Tähtitieteilijät puolestaan löytävät uusia Saturnuksen renkaita. Joten jokin aika sitten havaittiin aiemmin tuntematon valtava rengas. Periaatteessa jättiläisplaneettojen rengasjärjestelmät ovat melko pieniä itse planeetoihin verrattuna. Tähtitieteilijöiden mukaan niiden säde ei ylitä 5–10 planeetan sädettä. Joten suurimpien tunnettujen viime aikoina Saturnuksen renkaiden - E-renkaan - säde ei ylittänyt 10 Saturnuksen sädettä (sen päiväntasaajan säde on 60 tuhatta km).
Havainnot ovat osoittaneet, että Saturnuksen ulkorenkaita ruokkii jatkuvasti satelliittien pinnalta poistuva pöly törmäysten jälkeen mikrometeoriittien kanssa. Siitä koostuu vasta vuonna 2009 löydetty rengas, jonka säde on 100-200 Saturnuksen sädettä ja muodostuu pölystä, joka heitetään Phoeben, planeetan kaikkein kaikkein ja pimeimmän satelliitin, pinnalta. He pystyivät löytämään uuden renkaan siitä tulevan infrapunasäteilyn ansiosta. Toisin kuin muut Saturnuksen renkaat, se ei sijaitse planeetan ekvatoriaalitasossa, vaan sen kiertoradan tasossa, jota pitkin se pyörii auringon ympäri. Kahden tason välinen kulma on noin 27 °.
Tämän renkaan tiheys on vain 20 hiukkaa kuutiokilometrissä (!). Tutkimusta johtaneen astronomin Anne Verbiskerin, Virginian yliopiston, mukaan "renkaan hiukkaset ovat niin kaukana toisistaan, että jos pääset sen sisälle, et edes huomaa sitä heti". Lisäksi hiukkaskoko ei usein ylitä muutamaa mikrometriä.
Näyttää siltä, että tästä renkaasta lentävät pölyhiukkaset kertyvät toisen Saturnuksen satelliitin, Iapetuksen, pintaan sitä vasten. Tämä selittää tämän kuun outon ulkonäön. Se on selvästi jaettu kahteen puolikkaaseen, vaaleaan ja pimeään. Asiantuntijoiden mukaan toista sivua peittävän pölykerroksen korkeus vaihtelee 20 senttimetristä useisiin metreihin.
Suositellaan katseluun: "Tähtitieteilijöiden suurin mysteeri - kuinka Saturnuksen renkaat ilmestyivät."