Среди всех планет Солнечной системы Сатурн кажется особенно эффектным. Всё благодаря широким сверкающим кольцам. Они придают небесному телу почти театральную выразительность. Неудивительно, что у многих возникает вопрос: из чего состоят кольца Сатурна, откуда они взялись и правда ли эта планета так уж уникальна? Оказывается, всё гораздо интереснее, чем представляется на первый взгляд.
Первым, кто странности вокруг Сатурна, был Галилео Галилей ещё в 1610 году. Правда, его телескоп был слишком примитивным, чтобы чётко различить форму колец, и он описывал увиденное как «ушки» или даже как «три планеты, стоящие рядом». Десятилетиями позже, в 1655 году, голландский астроном Христиан Гюйгенс , что вокруг Сатурна простирается тонкий плоский диск.
А в XIX веке стало ясно, что этот диск не сплошной, а состоит из множества мелких колец.
В том же XIX веке шотландский физик Джеймс Клерк Максвелл математический анализ и пришёл к выводу, что кольца не могут быть цельной твёрдой структурой — иначе они бы попросту развалились под действием гравитации. Он предположил, что они состоят из множества мелких частиц, движущихся по орбите независимо друг от друга. Эту гипотезу позже наблюдения Джеймса Килера и Аристарха Белопольского. Они измерили скорость вращения разных участков колец и показали, что внутренние части движутся быстрее внешних — а значит, это действительно не сплошной диск.
Самый масштабный прорыв в изучении объекта произошёл благодаря автоматической межпланетной станции «», которая провела около Сатурна целых 13 лет — с 2004 по 2017 год. Она сделала сотни тысяч снимков и передала массу данных, включая информацию о составе колец.
Оказалось, что они почти на 99% из… обычного льда. Оставшийся процент — это пыль, силикаты и другие примеси. Частицы самые разные: от микроскопических пылинок до глыб размером с многоэтажный дом. И хотя кольца кажутся сплошными, на самом деле они очень тонкие — по космическим меркам. При ширине в сотни тысяч километров их толщина обычно не превышает нескольких десятков метров.
Но откуда они вообще взялись? Одна из самых популярных теорий , что кольца образовались после разрушения крупной луны Сатурна. Она подошла слишком близко к планете и попала в так называемую зону Роша — туда, где гравитация не позволяет спутникам оставаться целыми. Согласно недавней NASA, эта гипотетическая луна, которую учёные назвали Chrysalis, разлетелась на ледяные кусочки, а ядро поглотила сама планета.
И возможно, формирование колец произошло совсем недавно, примерно в эпоху динозавров. По меркам Вселенной — почти вчера.
Есть и другая : «ореол» мог появиться ещё при рождении Сатурна — сформироваться из остатков пыли и льда, которые не вошли в состав планеты или её лун. Но есть проблема: за миллиарды лет кольца должны были загрязниться метеоритами и пылью, а они всё ещё почти чисто ледяные. Это делает версию о недавнем происхождении более правдоподобной.
Несмотря на свою космическую юность, кольца Сатурна уже постепенно . Заряженные частицы, вращающиеся вместе с магнитным полем планеты, словно сдувают с них ледяную пыль, и она медленно оседает в атмосфере. Из-за этого кольца становятся тоньше. Учёные предполагают, что через 100 миллионов лет они могут полностью исчезнуть.
Интересно, что Сатурн вовсе не единственная планета с кольцами. Они и у Юпитера, и у Урана, и у Нептуна. Просто их кольца куда менее заметны, так как состоят в основном из тёмной пыли и мелких камней, а не из сверкающего льда. У Урана они, например, настолько тусклые, что были обнаружены лишь в XX веке, причём случайно.
А вот Сатурн светится в телескоп с удивительной яркостью — всё благодаря чистому льду, размаху колец и удачному наклону оси. Так что он, конечно, не единственный в своём роде, но определённо самый впечатляющий.