Планета с кольцами – удивительный сатурн. Какие планеты Солнечной системы имеют кольца? У какой планеты много колец

Планета с кольцами – Сатурн. На каких планетах есть кольца

Удивительные по красоте кольца первыми были открыты у Сатурна. Это сделали в XVII веке великие астрономы Гюйгенс и Галилей, которые увидели в свои телескопы вокруг гиганта широкое кольцо. В XIX веке астрофизик из России А. Белопольский и физик из Англии Дж. Максвелл сумели доказать, что кольцо, которое в телескопы казалось сплошным, таковым быть не может. Последующее изучение показало, что Сатурн – это действительно планета с кольцами.

Кольца Сатурна

Сначала кольца вызывали восхищение и удивление, но последующее их изучение показало, что они появились неспроста, а играют значительную роль в образовании планет и изучении Вселенной. Учёным удалось установить, что кольца состоят из огромного количества микроскопических частиц и огромных глыб льда и расположены по экватору. Они, по космическим меркам, тонкие, всего несколько километров, в то время как ширина составляет до сотни километров.

Планета с кольцами не переставала удивлять астрономов. Если первоначально считалось, что Сатурн имеет только четыре кольца, и они были обозначены латинскими буквами A, B, C, D, то в последующем было установлено пятое, удалённое на большее расстояние от планеты, чем остальные. Оно было обозначено буквой Е. Правда, до некоторого времени существование колец D и E у учёных вызывало сомнения.

После передачи данных американскими межпланетными станциями доскональному изучению подверглись материалы и фотографии колец. Шестое (F) было обнаружено станцией «Пионер-11». Снимки колец Е и D были присланы станцией «Вояджер-1», что развеяло сомнения учёных в их существовании.

Сколько колец у Сатурна

Планета с кольцами привлекала к себе всё больше внимания. Продолжая изучать их, учёные пришли к сенсационному открытию. Как оказалось, их не шесть, а гораздо больше. Общее число не установлено, но астрономы предполагают, что количество может составить тысячу колец.

Как видно по фотографиям, присланных «Вояжером-2», неширокие кольца состоят из более тонких колечек или, как их называют, прядей. Самое интересное, что не все они имеют правильную форму. Было установлено, что одно из колец меняет толщину от 80 до 25 километров.

Почему расслаиваются кольца

Как можно объяснить такую структуру колец? Гипотез высказывается несколько, но наиболее интересным считается, что расслоение колец происходит из-за сил гравитационного воздействия, оказываемых спутниками Сатурна, не только большими, но и малыми, которые были открыты сравнительно недавно при помощи космических аппаратов. Астрономы обратили внимание на небольшую, по сравнению с другими, ширину кольца F и предположили, что это как-то связано со спутниками планеты. По расчётам их должно быть два. Один находится на внешней стороне кольца, другой – на внутренней. Они получили название «пастухи». Считается, что спутники, воздействуя на частицы, загоняют их обратно.

Загадки Сатурна

Сатурн – планета, кольца которой ставят перед человеком немало загадок. Относительно недавно астрономами были обнаружены так называемые спицы – радиальные образования, пронизывающие кольца на тысячи километров. Они вращаются вокруг планеты, как спицы колеса вокруг оси. Сразу возникает вопрос о том, что это такое. Составляющими колец они не могут быть, так как их частицы находятся на разном расстоянии и движутся с различными скоростями. Это привело бы к быстрому их разрушению.

Изучив множество фотографий и проведя анализ, ученые установили, что спицы вместе с планетой совершают полный оборот вокруг оси Сатурна. Это дало возможность предположить, что они находятся на определённом расстоянии от колец и удерживаются ими при помощи электростатических сил. Движение своё вместе с планетой они совершают под воздействием магнитного поля планеты, а состоят, как и кольца, из мелких частиц. В кольце F были обнаружены переплетения тонких колец-нитей и утолщения. Это загадка Сатурна. Почему это происходит, пока объяснить астрономы не могут. Есть только предположение, что на них действуют электромагнитные силы.

Кольца у других планет

В 1977 году во время изучения Урана были обнаружены кольца, что привело учёных в некоторое смятение, так как до этого считалось, что только Сатурн обладает таким феноменом. Учёные стали задумываться о том, у каких планет есть кольца. Станцией «Вояджер-1» было обнаружено слабое кольцо у Юпитера. Сегодня хорошо известно, что у всех газовых планет-гигантов Солнечной системы они есть. Таких планет четыре – Сатурн, Юпитер, Нептун, Уран. Этот список пополнил астероид Харикло и, как считает ряд учёных, они есть у спутника Сатурна – Реи.

Предполагают, что и другие планеты окольцованы. Но у каких планет есть кольца, пока не известно. Расчёты некоторых астрономов подтверждают их существование у карликовой планеты Плутон. Но до настоящего времени это не подтверждено, как и в случае со спутником Реи.

Кольца Юпитера

Ещё одна гигантская газовая планета, имеющая кольца, – это Юпитер. Система их слабая, состоит из пыли и включает в себя четыре компонента: толстый тор из частиц – Гало, очень тонкий и плотный – Главное кольцо и два слабых и широких, называющихся паутинными кольцами. Как предполагают учёные, они образованы из пыли со спутников планеты. По предположению, существует ещё одно кольцо, но пока этому нет подтверждений.

Кольца Нептуна

Планета с кольцами в Солнечной системе – газовый гигант Нептун. Его структура обнаружена сравнительно недавно и мало изучена. Она состоит из пяти компонентов, образованных частицами льда, покрытых силикатами и ещё неизвестным материалом, основанным на углероде. Кольца носят названия Адамса, Леверье, Гало, Ласселл и Араго.

Интересный факт, что первое кольцо было обнаружено американским астронавтом Э. Гвианом. Но позже, проводя наблюдения, астрономы заметили, что оно не полное, напоминающее поршневые кольца. Планета в это время входила в тень. Почему так получилось, осталось не выясненным. Самое удалённое кольцо имеет пять дуг. Их происхождение также не выяснено. Снимки с «Вояджера-2» позволили обнаружить более слабые кольца, которые имели массивную структуру.

Кольца Урана

У планеты обнаружена система из 13 колец, состоящих из водяного льда, органики, пыли и объектов, размер которых составляет от нескольких десятков сантиметров до 20 метров. Они чрезвычайно тёмные, непрозрачные и неширокие. Предположительно между основными составляющими системы есть слабые пылевые кольца и дуги. Считается, что система образовалась от столкновения спутников, которые ранее были у планеты.

Планета с кольцами – удивительный Сатурн

Сатурн – крупное небесное тело, расположенное на шестом месте от Солнца. Известна эта планета с кольцами еще с древних времен. Сатурн является одной из планет-гигантов, составляющих Солнечную систему.

Общие сведения

Планета, имеющая кольца, удалена от Солнца на 1,43 миллиарда километров. Это расстояние почти в 9,5 раза больше, чем от нашей планеты до звезды. Сириус делает оборот вокруг нашего светила за 29,4 земных года.

Сатурн – планета уникальная. Он тяжелее Земли в 95 раз. При этом в диаметре она больше всего в 9 раз. Плотность равна 0.69 г/куб. см – это ниже, чем у воды. Если предположить, что в космосе раскинулся бескрайний океан, Сириус бы в нем мог плавать! Все другие планеты системы плотнее воды – какие-то – незначительно, какие-то – намного. Такая низкая плотность и при этом очень быстрое вращение вокруг своей оси сжимают планету больше, чем какую-либо другую. Его радиус на экваторе почти на 11% больше, чем на полюсах. Такое сильное сжатие нельзя не заметить в телескоп – планета видна сплюснутой, а не круглой.

Планета с кольцами не имеет твердой поверхности. То, что с Земли кажется поверхностью, на самом деле является облаками. Верхний слой – замерзший аммиак, ниже находятся гидросульфидаммониевые облака. Чем глубже погружаться в атмосферу Сатурна, тем становится горячее, а плотность – выше. Примерно на середине радиуса водород становится металлическим.

Кольца

Раньше считалось, что Сатурн – единственная планета Солнечной системы, которая имеет кольца. Однако на сегодняшний день известно, что это утверждение неверно. Все четыре газовых гиганта имеют кольца. Но не зря именно Сатурн известен нам как планета с кольцами. Дело в том, что именно у нее самые значительные, уникальные и заметные кольца, у других планет их видно не всегда и не в любой телескоп.

Как и предполагал еще Гюйгенс в 1659 году, эти самые кольца – вовсе не одно твердое тело, это миллиарды миллиардов очень мелких частиц, вращающихся по окружности.

Всего вокруг Сатурна вращается четыре кольца – три основных и одно едва заметное. Все кольца отражают света больше, чем сама планета. Центральное кольцо – самое яркое и широкое, его отделяет от внешнего кольца щель Кассини, составляющая почти 4 тыс. километров. В этой щели расположены полупрозрачные кольца. Внешнее кольцо разделено полосой Энке. Внутреннее же кольцо – почти дымка, настолько оно прозрачно.

В реальности эти кольца очень тонкие. Их толщина – менее тысячи метров, хотя диаметр – более 250 километров. Кажется, что эти кольца очень мощные и громоздкие, но было высчитано, что если собрать все вещество, их составляющее, в одну «кучу», диаметр этого тела будет не больше 100 км.

Изображения, которые нам передают зонды, дают понять, что кольца состоят из множества мелких колечек, напоминающих дорожки грампластинок. Большая часть частиц, которые составляют кольца, не превышают нескольких сантиметров. Немногие из них больше нескольких метров. И уж единицы – 1-2 километра. Вероятнее всего, все они состоят изо льда или же вещества, похожего на камень, но покрытого льдом.

Ученые не уверены в происхождении колец. Есть версия, что они возникли одновременно с самой планетой. В любом случае материя, составляющая кольца, постоянно замещается, пополняясь, возможно, за счет разрушения мелких спутников.

Спутники

К концу февраля 2010 года было известно о 62 спутниках Сатурна. Большая их часть вращается вокруг своей оси с той же скоростью, что и вокруг планеты, поэтому они всегда повернуты к ней одной стороной.

Самый крупный спутник Сатурна – Титан. В данный момент имеется версия, что сейчас на Титане условия схожи с теми, которые были 4 миллиарда лет назад на Земле, когда жизнь едва зарождалась.

Между спутниками и кольцами наблюдается полная согласованность. Некоторые из них, по наблюдениям ученых, являются «пастухами» для колец, удерживая их на своих местах.

Исследования

Планета с кольцами заинтересовала людей еще в 1609 году, когда Галилей начал наблюдения за ней. С тех пор исследования планеты велись со многих телескопов, а в 1997 году был запущен исследовательский аппарат. В июле 2004 года он вышел на орбиту планеты. Кроме этого, зонд «Гюйгенс» спустился на Титан для изучения его поверхности.

Интересное

Планета, окруженная кольцами, не имеет твердой поверхности. Ее плотность ниже, чем у всех тел в Солнечной системе. Состоит планета из самых легких элементов системы Менделеева – гелия и водорода.

Облака Сатурна образуют почти правильный шестиугольник. Это было обнаружено еще в 1980 году пролетающим мимо «Вояджером». Такое явление не наблюдалось ни в одном другом месте Солнечной системы. Более того, эту форму облака на северном полюсе планеты сохраняли 20 лет.

Северный полюс Сатурна может похвастать полярным сиянием, которого никогда не видели ученые в других местах. Уникальность их не только в том, что само сияние голубое, а на облака отражается красный цвет, но и в том, что сияние покрывает весь полюс, хотя на Юпитере и Земле всего лишь окружают магнитные полюса. Снимки кольцевых сияний Сатурна дают возможность заподозрить, что заряженные Солнцем частицы подвергаются воздействию других магнитных сил, природа которых на данный момент не исследована.

Планеты с кольцами

Знаете ли вы, сколько планет Солнечной системы имеют кольца? Наверняка, все сразу вспомнят Сатурн, чья яркая и широкая кольцевая система является неотъемлемой частью изображения планеты.

Но Сатурн – не единственный, кто имеет систему колец. Образования из пыли и льда вращаются и вокруг остальных газовых планет Солнечной системы: Юпитера, Урана и Нептуна. Они долгое время были неизвестны людям, т.к. до изобретения космических аппаратов и орбитальных телескопов астрономы не могли их увидеть. Но с развитием технологий было выявлено, что в Солнечной системе кольца имеют все ледяные гиганты. И на сегодняшний день все эти объекты подробно изучены.

В этой статье мы подробно изучим все планеты с кольцами в Солнечной системе, кто ими обладает, и поговорим об их сходстве и различиях.

Сатурн

Второй по размерам и шестой по удаленности от Солнца газовый гигант. Планета наиболее узнаваема среди объектов Солнечной системы именно благодаря своим ярким кольцевым образования. Считается, что образовались они из крупных спутников, поглощенных Сатурном на заре своего существования. Ядра спутников разрушались в атмосфере гиганта, а частицы льда и пыли формировали вокруг ее орбиты такие знамениты образования.

Всего у Сатурна 8 главных кольцевых образований. Первые семь из них названы буквами латинского алфавита, а последнее и самое удаленное именуется Фебом – в честь одного из прозвищ древнегреческого бога Аполлона.

Кольца Сатурна самые широкие. Их размер в поперечнике составляет более 13 млн. км (диаметр последнего элемента системы – образование Феба). При этом его толщина невелика – от десятка метров до километра. Общая масса обломков, из которых они состоят, составляет 3*10 9 кг.

К примеру элемент D – ближе всего находится к планете он расположился от Сатурна на 67 тыс. км. Между собой образования разделены щелями и делениями, получившими имена известных астрономов. Элементы системы А и В между собой расположили самое большое деление, шириной 4700 км. Этот промежуток назван в честь итальянского астронома Джованни Кассини.

Сатурнианская кольцевая система наклонена к плоскости орбиты на 27°. При наблюдении это влияет на видимость образования с Земли. В период равноденствия гиганта она практически недоступна для наблюдения. В течение следующих 7 лет она постепенно раскрывается, достигая максимума своей заметности в период солнцестояния. Последующие 7 лет видимость прогрессивно ухудшается. В 1921 году «исчезновение» колец Сатурна даже привело к панике среди жителей Земли. Люди считали что образования вокруг планеты разрушились и их обломки летят на нашу планету :).

Нептун

Планета является самым мелким газовым гигантом и самой дальней в Солнечной системе. Кольца Нептуна долгое время оставались неизвестны для исследователей. Обнаружил их только в 1989 году американский космический зонд Вояджер-2. Всего у него 5 кольцевых образований. В честь астрономов и математиков которые приняли участие в открытии Нептуна их и назвали.

Образование Галле расположилось ближе всего к поверхности планеты (42000 км). Далее последовательно идут Леверье, Ласселла, Араго и Адамса. Последнее имеет радус 63 тыс. км и состоит из 5 дуг: Храбрость, Свобода, Равенство 1, Равенство 2, Братство.

Помимо льда, пыли и обломков, которые являются основными компонентами любых кольцевых образований, они имеют высокий процент вероятно органических веществ, придающих им красный цвет.

Юпитер

Планета обладает самыми внушительными размерами. Межпланетный аппарат Вояджер-1 подтвердил наличие колец у Юпитера пятой планеты Солнечной системы. Зонд Галилео и
и орбитальная обсерватория Хаббл получили о них дополнительные сведения.

Кольца Юпитера тонкие и слабые. Ближайшее к планете – гало – имеет радиус 92 тыс. км. Оно самое массивное и его толщина достигает 12,5 тыс. км. Далее следуют тонкое главное и два так званых «паутинных», названных в честь формирующих их спутников планеты – Амальтеи и Фивы. Общий радиус системы равняется 226 тыс. км.

Уран

Эта бледно-голубая «ледяная» планета занимает седьмое место по удаленности от Солнца. Уран развил кольцевую систему сильнее, чем у Нептун и Юпитер. Она состоит из 9 узких главных, 2 пылевых и 2 внешних колец. Самым близким к планете является кольцо ζ(дзета), радиус которого 37 тыс. км. Далее μ(мю) оно расположилось от Урана на на расстоянии 103 тыс. км. Самым яркий образованием является ε(эпсилон). Его яркость обусловлена плотным слоем ледяных частиц, отражающих больше всего света в системе.

В состав входят более тусклые элементы системы помимо льда и пыли, чрезвычайно темное вещество, поглощающее свет. Считается, что это органика, облученная магнитосферой планеты. Все элементы урановой кольцевой системы произошли в результате столкновения небольших спутников и разрушения астероидов, попавших в атмосферу планеты.

По мнению астрономов, ранее кольцевыми образованиями обладали и твердотельные планеты, в том числе Земля. Через десятки миллионов лет такая участь ждет Марс, когда спутник Фобос упадет на его поверхность под силой приливного взаимодействия.

Источники:

http://www.syl.ru/article/310577/planeta-s-koltsami-saturn-na-kakih-planetah-est-koltsa
http://fb.ru/article/188156/planeta-s-koltsami—udivitelnyiy-saturn
http://spaceworlds.ru/solnechnaya-sistema/planety-s-kolcami.html