itthon Szerelmi nyilatkozatok Bolygók gyűrűkkel. Bolygó gyűrűkkel - csodálatos Szaturnusz bolygó a legfényesebb gyűrűkkel

Bolygók gyűrűkkel. Bolygó gyűrűkkel - csodálatos Szaturnusz bolygó a legfényesebb gyűrűkkel

BOLYGÓGYŰRŰK, egy bolygó körül annak egyenlítői síkjában keringő képződmények, amelyek korongszerű megjelenésűek. A bolygók gyűrűi a bolygótól bizonyos távolságra helyezkednek el, és kis szilárd részecskék gyűjteményéből állnak, amelyek a bolygó szinte végtelen számú kis műholdját képviselik. A Naprendszerben minden óriásbolygónak van gyűrűje, a földi bolygóknak nincs gyűrűjük. A leghíresebb a Szaturnusz gyűrűrendszere (elsőként G. Galileo figyelte meg 1610-ben; H. Huygens 1655-ben állapította meg, hogy gyűrűrendszerről van szó). Más óriásbolygók esetében a gyűrűket csak az 1970-80-as években fedezték fel (az Uránusznál - amikor csillagot borított, a Jupiternél és a Neptunusznál - amikor a Voyager űrszonda bolygói közelében repültek).

Gyűrű szerkezet. A Jupiter gyűrűje a bolygó légkörének hagyományos határától 50 ezer km-re található (körülbelül 1 atmoszféra nyomással), és körülbelül 1000 km széles. A gyűrű viszonylag kis sűrűségű terület, túlnyomórészt kis szilikát részecskékkel (kevesebb, mint 10-5 m), narancssárgás színt adva a területnek. A Jupiter felé és attól távolabb ezt a régiót egy többé-kevésbé homogén szerkezetű diffúz köd folytatja.

A Szaturnusz gyűrűinek szerkezete sokkal bonyolultabb. Hét régió (zóna) van bennük. Három fő koncentrikus zóna: az A külső gyűrű, a legfényesebb középső B gyűrű (ezek a gyűrűk közönséges távcsővel is megfigyelhetők) és egy meglehetősen átlátszó „krepp” belső gyűrű C, amelynek nincs éles határa (1. ábra). Az A és B gyűrűt az úgynevezett Cassini-rés, mintegy 4700 km széles, míg az S és C gyűrűt az úgynevezett Maxwell-rés választja el, körülbelül 270 km széles. A C gyűrű bolygóhoz legközelebb eső belső tartományát D gyűrűként különböztetjük meg. Az A gyűrű külső határán egy nagyon keskeny, szabálytalan alakú F gyűrű található, mögötte a G gyűrű és a legkülső, szinte átlátszó E gyűrű található. Az A gyűrű külső határa körülbelül 75 ezer km távolságra van a bolygó légkörében lévő hagyományos határtól (1 atmoszféra nyomással), a C gyűrű belső határa körülbelül 20 ezer km távolságra van. Így a Szaturnusz jól megkülönböztethető gyűrűinek hossza körülbelül 55 ezer km, míg vastagságuk nem haladja meg a 3,5 km-t. A gyűrűs részecskék domináns mérete több centiméter, de vannak jellemző méretű, több mikrométeres szemcsék és nagy, egységnyi, több tíz méteres töredékek is. A kis részecskék a B gyűrű síkja felett elhelyezkedő poros plazma képződésében vesznek részt. A „küllők” szögsebessége (szemben a gyűrűk részecskéinek Kepleri sebességével) egybeesik a bolygó saját forgásának szögsebességével. A gyűrűk sűrűsége nem nagy - csillagok ragyognak át rajtuk. Az infravörös spektrometria szerint a Szaturnusz gyűrűiben lévő részecskék valószínűleg vízjégből vagy más kémiai összetételű jégbevonatú részecskékből állnak. A gyűrűs részecskék össztömege nagyjából egy körülbelül 200 km átmérőjű műholdnak felel meg. A Kepler-törvényeknek megfelelően a részecskék mozgási sebessége a gyűrű belső zónájában nagyobb, mint a külső zónában.

A Szaturnusz egyenlítője 27°-os szögben hajlik az ekliptika síkjához, így a bolygó pályájának különböző pontjain a gyűrűk különböző szögekben láthatók a Földről nézve. A legkedvezőbb konfiguráció esetén teljes szélességük látható - megfigyelhető a gyűrűk úgynevezett nyitása. Egy másik szélsőséges esetben a gyűrűk nagyon vékony csíkként jelennek meg, amely csak nagy teleszkópokkal látható. Ez akkor fordul elő, ha a gyűrűk síkja pontosan átmegy a Nap középpontján, és oldalsó felületük nincs megvilágítva, vagy amikor a gyűrűk a földi megfigyelő felé néznek „szélre”. A Szaturnusz Nap körüli forradalmának periódusa és ennek megfelelően a gyűrűk fázisainak teljes változási ciklusa körülbelül 29,5 év.

Az Uránusz gyűrűi (2. ábra) nagyon sötétek és keskenyek, olyan részecskékből állnak, amelyeknek nincs jeges héja. 2008 végére az Uránusz 13 gyűrűt fedezett fel, amelyeket a görög ábécé betűivel jelöltek (α, β, γ, ...). Ezen gyűrűk közül a legnagyobb (ε) egyenetlen szélességű és alakú. Az Uránusz gyűrűinek síkja majdnem merőleges az ekliptika síkjára.

A Neptunusz gyűrűit sötét részecskék alkotják, és négy keskeny zónából állnak. Még szabálytalanabb alakjuk és változó sűrűségük jellemzi őket, így úgy tűnik, hogy egyedi „ívekből” állnak. A két legjellegzetesebb íves gyűrűt J. C. Adams és W. Le Verrier tudósokról nevezték el, akik a Neptunusz létezését a pályájának kiszámításával jósolták meg.

Gyűrűk kialakulása. Az óriásbolygók körüli gyűrűrendszerek kialakulása a mechanika törvényeinek egyenes következménye, és a bolygóképződés folyamatához hasonlít. Minden gyűrű az úgynevezett Roche-határon belül helyezkedik el – azon a területen, ahol a bolygóműholdak az árapály-erők miatt szétszakadhatnak. Ez a hatás megakadályozza a bolygó közelében található részecskék konszolidációját, és ennek megfelelően a nagy műholdak kialakulását. A gyűrűk jelenlegi konfigurációja a bolygó gyűrűszerkezetének közvetlen közelében (vagy akár belsejében) elhelyezkedő, ezért „pásztoroknak” nevezett műholdak gravitációs vonzásának köszönhető. A gyűrűk részecskéi, amelyek maguk is kis műholdak, rezonanciában találják magukat a bolygó nagyobb műholdjaival (vagyis forgási periódusuk és a műhold forgási periódusának arányát egyszerű törtként fejezzük ki - 1 /2, 2/3 stb.). Ez a gyűrűk homogén szerkezetének megbomlásához vezet, különösen rések kialakulásához bennük (például a Cassini-rés a Szaturnusz gyűrűiben), amelyek természetükben hasonlóak az „üres” régiókhoz (az ún. az úgynevezett Kirkwood kikelések) a fő aszteroidaövben (lásd Kisbolygók). Ugyanezek az okok okozzák a sűrűséghullámok keletkezését, a gyűrűk hierarchikus szerkezetének kialakulását és több ezer vékony spirális gyűrűre (gyűrűkre) való szétválást, amelyet a Szaturnusz főgyűrűinek szerkezetében figyeltek meg (3. ábra).

A nagyon közeli pályával rendelkező műholdak jelenléte az Uránusz vékony gyűrűiben a gravitációs fókusz és a részecskék koncentrálódásának hatására, valamint a Neptunusz gyűrűi közelében azimutális irányban sodródó részecskecsomók (ívek) kialakulásához vezet. Az ívek kialakulásának mechanizmusa nem teljesen ismert, bár az egyik magyarázat a gyűrűk részecskéinek rezonanciáinak jelenléte a Neptunusz Galatea műholdjával, mivel a részecskék és a műhold pályáinak excentricitásai és dőlésszögei gyakorlatilag megegyeznek. . A rezonanciák megakadályozzák, hogy a részecskék egyenletesen oszlanak el a pálya mentén. Így a bolygók gyűrűi a részecskék összetett nyitott rendszerét képviselik, amelyek keringési pályán mozognak és egyidejűleg kaotikus kölcsönhatásokat tapasztalnak. Ennek eredményeként a rendszerben önszerveződő hatás keletkezik, amely rendet teremt a gyűrűk konfigurációjában (elsősorban a kollektív folyamatok megjelenése és a makrorészecskék rugalmatlan ütközései miatt a lemezrendszerben). Az önszerveződés mechanizmusa magában a rendszerben rejlik; a bolygó közeli műholdai további „stimuláló” hatással vannak a folyamatra.

Két fő hipotézis létezik a bolygógyűrűk eredetére vonatkozóan: 1) a gyűrűk kialakulása egy protoplanetáris felhő részecskéiből (amelyből műholdak keletkeztek a Roche-határon kívül); 2) bolygógyűrűk megjelenése egy aszteroida vagy üstökös szétesése következtében, amely a Roche-határon belülre esett. Ez utóbbi esemény tipikus példája a Jupiter gyűrűje. A második hipotézist alátámasztja a gyűrűk becsült élettartama is - körülbelül 0,5 milliárd év, ami lényegesen kevesebb, mint a Naprendszer kora (kb. 4,5 milliárd év). Ennek a hipotézisnek a keretein belül azt kell feltételezni, hogy a bolygók gyűrűi periodikusan megjelennek és eltűnnek egy kis test gravitációs befogása és az azt követő megsemmisülés következtében. A bomlási hipotézist megerősítő másik érv lehet például a Szaturnusz gyűrűinek túlnyomórészt jeges részecskéi. Ezeknek a részecskéknek magas az albedójuk, vagyis nem borítják be őket sötét mikrometeorikus anyag, mint az ereklyegyűrűkkel történt volna a Naprendszer fennállása alatt.

Lit.: Bolygógyűrűk / Szerk. R. Greenberg, A. Brahic. Tucson, 1984; Gorkavy N. N., Fridman A. M. Bolygógyűrűk fizikája. M., 1994; Miner E., Wessen R., Cuzzi J. Bolygógyűrűrendszerek. BAN BEN.; N.Y., 2007.

Naprendszerünk a Napból és bolygókból, csillagokból, üstökösökből, aszteroidákból és más kozmikus testekből áll. Ma olyan bolygókról fogunk beszélni, amelyeket gyűrűk vesznek körül. Ebből a cikkből megtudhatja, mely bolygóknak vannak gyűrűi.

Mi a neve egy gyűrűs bolygónak?

Leginkább csak az óriásbolygóknak van gyűrűje, amiről alább szó lesz. A gyűrűk porból és jégből álló képződmények, amelyek egy égitest körül keringenek. Az Egyenlítő közelében koncentrálódnak, és ezáltal vékony vonalakat alkotnak. Ez a tulajdonság a bolygók tengelyirányú forgásához kapcsolódik: az egyenlítői zónában stabil gravitációs mező van jelen. Ez tartja a gyűrűket a bolygó körül.

Melyik bolygónak van gyűrűje?

Naprendszerünkben az óriásbolygóknak gyűrűi vannak. A legnagyobb és legtisztábban látható gyűrűk Szaturnusz. Először 1659-ben fedezte fel őket Christiaan Huygens holland csillagász. Összesen 6 gyűrű van: a legnagyobb közülük több ezer kis gyűrűre oszlik. Különböző méretű jégdarabokból állnak.

A huszadik század végén, amikor feltalálták az űrhajókat és a precíziós távcsöveket, a tudósok belátták, hogy nemcsak a Szaturnusznak vannak gyűrűi. 1977-ben a kutatás során Uránusz, ragyogást vettek észre körülötte. Kiderült, hogy ezek gyűrűk. Így 9 gyűrűt fedeztek fel, és a Voyager 2 1986-ban még 2 gyűrűt fedezett fel - vékony, keskeny és sötét.

1979-ben a Voyager 1 űrszonda gyűrűket fedezett fel a bolygó körül. Jupiter. Belső gyűrűje gyenge és érintkezik a bolygó légkörével. És végül 1989-ben a Voyager 2 felfedezte kb Neptun 4 gyűrű. Némelyikük boltíves volt, olyan területek, ahol megnövekedett az anyagsűrűség.

A modern, nagy pontosságú technológia azonban lehetővé tette rendszerünk új titkainak felfedezését. A tudósok legújabb kutatásai kimutatták, hogy a Szaturnusz Rhea holdjának gyűrűi vannak. A Naprendszer perifériás részén forgó Haumea törpebolygónak is van saját gyűrűrendszere.

A Szaturnusz egy nagy égitest, amely a Naptól számított hatodik helyen található. Ezt a gyűrűs bolygót ősidők óta ismerték. A Szaturnusz a Naprendszert alkotó óriásbolygók egyike.

Általános információ

A gyűrűs bolygó 1,43 milliárd kilométerre van a Naptól. Ez a távolság csaknem 9,5-szer nagyobb, mint a bolygónktól mért távolság ahhoz, hogy 29,4 földi év alatt forduljon meg csillagunk körül.

A Szaturnusz egyedülálló bolygó. 95-ször nehezebb, mint a Föld. Ugyanakkor 9-szer nagyobb az átmérője. Sűrűsége 0,69 g/cu. cm - ez alacsonyabb, mint a vízé. Ha feltételezzük, hogy az űrben végtelen óceán van, Sirius úszhatna benne! A rendszer összes többi bolygója sűrűbb a víznél – egyesek kicsit, mások sokkal. Egy ilyen alacsony sűrűségű és egyben nagyon gyors forgás a tengelye körül jobban összenyomja a bolygót, mint bármely más. Az egyenlítői sugara csaknem 11%-kal nagyobb, mint a sarkokon. Egy ilyen erős tömörítést nem lehet kihagyni egy teleszkópon keresztül – a bolygó lapítottnak látszik, nem kereknek.

A gyűrűs bolygónak nincs szilárd felülete. Ami a Föld felszínének tűnik, az valójában felhő. A felső réteg fagyott ammónia, alatta ammónium-hidroszulfid felhők. Minél mélyebbre merülsz, annál melegebb lesz, és annál nagyobb a sűrűség. A sugár körülbelül közepén a hidrogén fémessé válik.

Gyűrűk

Korábban azt hitték, hogy a Szaturnusz az egyetlen bolygó a Naprendszerben, amelynek gyűrűi vannak. Ma azonban már tudjuk, hogy ez az állítás nem igaz. Mind a négy gázóriásnak van gyűrűje. De nem hiába ismerjük a Szaturnuszt, mint a gyűrűs bolygót. A helyzet az, hogy más bolygókon a legjelentősebb, legegyedibb és legszembetűnőbb gyűrűkkel rendelkezik, amelyek nem mindig láthatók, és egyetlen távcsőben sem.

Ahogyan Huygens 1659-ben feltételezte, ezek a gyűrűk egyáltalán nem egy szilárd testet alkotnak, hanem nagyon kis részecskék milliárdjai, amelyek körben forognak.

Összesen négy gyűrű forog a Szaturnusz körül - három fő és egy alig észrevehető. Minden gyűrű több fényt ver vissza, mint maga a bolygó. A központi gyűrű a legfényesebb és legszélesebb, a külső gyűrűtől a Cassini-rés választja el, amely csaknem 4 ezer kilométer. Ebben a résben áttetsző gyűrűk vannak. A külső gyűrűt az Encke csík osztja ketté. A belső gyűrű szinte homályos, annyira átlátszó.

A valóságban ezek a gyűrűk nagyon vékonyak. Vastagságuk nem éri el az ezer métert, bár átmérőjük több mint 250 kilométer. Úgy tűnik, hogy ezek a gyűrűk nagyon erősek és terjedelmesek, de a számítások szerint ha egy „kupacba” gyűjti az összes anyagot, amely összegyűjti őket, akkor ennek a testnek az átmérője nem haladja meg a 100 km-t.

A képek, amelyeket a szondák közvetítenek felénk, egyértelművé teszik, hogy a gyűrűk sok kis gyűrűből állnak, amelyek gramofonlemezek sávjaira emlékeztetnek. A gyűrűket alkotó részecskék többsége nem haladja meg a néhány centimétert. Kevés közülük több mint néhány méter. És csak néhány - 1-2 kilométer. Valószínűleg mindegyik jégből vagy kőhöz hasonló anyagból készült, de jég borítja.

A tudósok nem biztosak a gyűrűk eredetében. Van egy olyan változat, amely magával a bolygóval egyidejűleg keletkezett. Mindenesetre a gyűrűket alkotó anyag folyamatosan cserélődik, esetleg kis műholdak megsemmisítésével pótolódik.

Műholdak

2010. február végére 62-en voltak ismertek, többségük ugyanolyan sebességgel forog a tengelye körül, mint a bolygó körül, így mindig az egyik oldaluk felé fordul.

A Szaturnusz legnagyobb műholdja a Titán. Jelenleg van egy olyan verzió, amely szerint a Titán jelenlegi állapota hasonló a Földön 4 milliárd évvel ezelőtti állapotokhoz, amikor az élet még csak elkezdődött.

A műholdak és a gyűrűk között teljes az összhang. Egyesek a tudósok szerint a gyűrűk „pásztorai”, a helyükön tartják őket.

Kutatás

A gyűrűs bolygó 1609 óta vonzza az emberek érdeklődését, amikor Galilei elkezdte megfigyelni. Azóta számos távcsőről kutatták a bolygót, és 1997-ben egy kutatóberendezést indítottak útjára. 2004 júliusában állt bolygó körüli pályára. Ezenkívül a Huygens szonda leszállt a Titánra, hogy tanulmányozza annak felszínét.

A gyűrűkkel körülvett bolygónak nincs szilárd felülete. Sűrűsége kisebb, mint a Naprendszer összes testének sűrűsége. A bolygó a periódusos rendszer legkönnyebb elemeiből áll - héliumból és hidrogénből.

A Szaturnusz felhői szinte kialakulnak Ezt még 1980-ban fedezte fel egy elrepülő Voyager. Ezt a jelenséget a Naprendszerben máshol nem figyelték meg. Ráadásul ez a felhőalak a bolygó északi sarkán 20 évig megmaradt.

A Szaturnusz olyan tulajdonságokkal büszkélkedhet, amelyeket a tudósok máshol soha nem láttak. Különlegességük nem csak abban rejlik, hogy maga az izzás kék, és a vörös szín visszatükröződik a felhőkön, hanem abban is, hogy a ragyogás az egész pólust lefedi, bár a Jupiteren és a Földön csak mágneses pólusok veszik körül őket. . A Szaturnusz gyűrűs auróráiról készült képek arra utalnak, hogy a Nap által feltöltött részecskék más mágneses erőknek vannak kitéve, amelyek természetét még nem vizsgálták.

A csodálatosan szép gyűrűket először a Szaturnuszon fedezték fel. Ezt tették a 17. században a nagy csillagászok, Huygens és Galileo, akik távcsöveikben széles gyűrűt láttak az óriás körül. A 19. században egy oroszországi asztrofizikus, A. Belopolsky és egy angliai fizikus, J. Maxwell be tudta bizonyítani, hogy a teleszkópokban szilárdnak tűnő gyűrű nem lehet az. Egy későbbi tanulmány kimutatta, hogy a Szaturnusz valóban gyűrűs bolygó.

Szaturnusz gyűrűi

Eleinte a gyűrűk csodálatot és meglepetést váltottak ki, de későbbi vizsgálatuk kimutatta, hogy okkal jelentek meg, és jelentős szerepet játszanak a bolygók kialakulásában és az Univerzum tanulmányozásában. A tudósok meg tudták állapítani, hogy a gyűrűk hatalmas számú mikroszkopikus részecskéből és hatalmas jégtömbökből állnak, és az egyenlítő mentén helyezkednek el. Kozmikus mércével mérve vékonyak, mindössze néhány kilométeresek, szélességük pedig akár több száz kilométert is elérhet.

A gyűrűs bolygó soha nem szűnt meg ámulatba ejteni a csillagászokat. Ha kezdetben azt hitték, hogy a Szaturnusznak csak négy gyűrűje van, és ezeket latin A, B, C, D betűkkel jelölték, akkor később létrejött egy ötödik, amely a bolygótól nagyobb távolságra található, mint a többi. E betűvel jelölték. A D és E gyűrűk létezése azonban egészen bizonyos ideig kétségeket ébresztett a tudósokban.

Miután az adatokat amerikai bolygóközi állomások továbbították, alaposan tanulmányozták a gyűrűkről készült anyagokat és fényképeket. A hatodikat (F) a Pioneer 11 állomás fedezte fel. Az E és D gyűrűk képeit a Voyager 1 állomás küldte, ami eloszlatta a tudósok kétségeit a létezésükkel kapcsolatban.

Hány gyűrűje van a Szaturnusznak?

A gyűrűs bolygó egyre több figyelmet vonzott. Tanulmányozásukat folytatva a tudósok szenzációs felfedezésre jutottak. Mint kiderült, nem hat van belőlük, hanem sokkal több. A teljes számot nem állapították meg, de a csillagászok azt sugallják, hogy ez a szám elérheti az ezer gyűrűt.

Amint az a Voyager 2 által küldött fényképeken látható, a keskeny gyűrűk vékonyabb gyűrűkből vagy, ahogyan nevezik őket, szálakból állnak. A legérdekesebb az, hogy nem mindegyiknek van megfelelő alakja. Kiderült, hogy az egyik gyűrű vastagsága 80 és 25 kilométer között változik.

Miért válnak szét a gyűrűk?

Mivel magyarázható ez a gyűrűszerkezet? Számos hipotézist fogalmaztak meg, de a legérdekesebbnek azt tartják, hogy a gyűrűk szétválása a Szaturnusz nem csak nagy, de kicsiny műholdjai által kifejtett gravitációs erők miatt következik be, amelyeket viszonylag nemrég fedeztek fel űrhajók segítségével. A csillagászok észrevették az F gyűrű másokhoz képest kicsi szélességét, és azt sugallták, hogy ez valamilyen módon összefügg a bolygó műholdjaival. A számítások szerint kettőnek kell lennie. Az egyik a gyűrű külső oldalán, a másik a belsejében található. "Pásztoroknak" hívták őket. Úgy tartják, hogy a részecskékre ható műholdak visszaszorítják őket.

A Szaturnusz rejtélyei

A Szaturnusz egy bolygó, amelynek gyűrűi sok rejtélyt rejtenek az emberek számára. Viszonylag a közelmúltban a csillagászok felfedezték az úgynevezett küllőket - radiális képződményeket, amelyek több ezer kilométerre áthatolnak a gyűrűkön. Úgy forognak a bolygó körül, mint egy kerék küllői a tengely körül. Rögtön felmerül a kérdés, hogy mi is ez. Nem lehetnek gyűrűk alkotórészei, mivel a részecskéik különböző távolságra vannak és eltérő sebességgel mozognak. Ez gyors pusztulásukhoz vezetne.

Számos fénykép tanulmányozása és elemzések elvégzése után a tudósok megállapították, hogy a küllők a bolygóval együtt teljes körforgást hajtanak végre a Szaturnusz tengelye körül. Ez lehetővé tette annak feltételezését, hogy bizonyos távolságra vannak a gyűrűktől, és elektrosztatikus erők segítségével tartják őket. A bolygó mágneses mezejének hatására együtt mozognak a bolygóval, és a gyűrűkhöz hasonlóan apró részecskékből állnak. Az F gyűrűben vékony gyűrűszálak összefonódását és megvastagodását találtuk. Ez a Szaturnusz rejtélye. A csillagászok még nem tudják megmagyarázni, miért történik ez. Csak egy feltételezés létezik, hogy elektromágneses erők hatnak rájuk.

Más bolygók gyűrűi

1977-ben, az Uránusz tanulmányozása során gyűrűket fedeztek fel, ami némi zavarba hozta a tudósokat, hiszen addig azt hitték, hogy csak a Szaturnusznak van ilyen jelensége. A tudósok azon kezdtek gondolkodni, hogy mely bolygóknak vannak gyűrűi. A Voyager 1 állomás halvány gyűrűt fedezett fel a Jupiter közelében. Ma már köztudott, hogy a Naprendszerben minden gázóriás bolygó rendelkezik ilyenekkel. Négy ilyen bolygó van - Szaturnusz, Jupiter, Neptunusz, Uránusz. A Chariklo aszteroida felkerült erre a listára, és számos tudós szerint a Szaturnusz Rhea holdja rendelkezik velük.

Úgy tartják, hogy más bolygók is gyűrűsek. De hogy mely bolygóknak van gyűrűje, azt még nem tudni. Egyes csillagászok számításai megerősítik létezésüket a Plútó törpebolygó közelében. Ám ezt egyelőre nem erősítették meg, ahogy a Rhea műholdja esetében sem.

Jupiter gyűrűi

Egy másik óriási gyűrűs gázbolygó a Jupiter. Rendszerük gyenge, porból áll és négy összetevőből áll: egy vastag részecskékből álló tórusz - a Halo, egy nagyon vékony és sűrű - Főgyűrű, valamint két gyenge és széles, úgynevezett pókhálógyűrűk. A tudósok azt sugallják, hogy a bolygó műholdjaiból származó porból keletkeztek. Feltételezik, hogy van egy másik gyűrű, de erre még nincs megerősítés.

A Neptunusz gyűrűi

A Naprendszer gyűrűs bolygója a Neptunusz gázóriás. Szerkezetét viszonylag nemrég fedezték fel, és kevéssé tanulmányozták. Öt komponensből áll, amelyeket szilikátokkal bevont jégszemcsék és egy egyelőre ismeretlen szénalapú anyag alkotnak. A gyűrűk neve Adams, Le Verrier, Halo, Lascelles és Arago.

Érdekes tény, hogy az első gyűrűt E. Guian amerikai űrhajós fedezte fel. Később azonban megfigyelések közben a csillagászok észrevették, hogy nem teljes, dugattyúgyűrűkre hasonlít. A bolygó ebben az időben az árnyékba került. Hogy ez miért történt, az továbbra sem világos. A legkülső gyűrűnek öt íve van. Eredetük sem tisztázott. A Voyager 2 képei halványabb gyűrűket tártak fel, amelyek hatalmas szerkezettel rendelkeztek.

Uránusz gyűrűi

A bolygó körül 13 gyűrűből álló rendszert fedeztek fel, amely vízjégből, szerves anyagokból, porból és tárgyakból áll, amelyek mérete több tíz centimétertől 20 méterig terjed. Rendkívül sötétek, átlátszatlanok és keskenyek. Feltehetően halvány porgyűrűk és ívek vannak a rendszer fő elemei között. Úgy gondolják, hogy a rendszer olyan műholdak ütközéséből jött létre, amelyek korábban a bolygón voltak.

Hirdető

A Szaturnusz gyűrűinek szerkezete sokkal bonyolultabb. Hét régió (zóna) van bennük.

Három fő koncentrikus zóna: az A külső gyűrű, a legfényesebb középső B gyűrű (ezek a gyűrűk közönséges távcsővel is megfigyelhetők) és egy meglehetősen átlátszó „krepp” belső gyűrű C, amelynek nincs éles határa (1. ábra). Az A és B gyűrűt az úgynevezett Cassini-rés, mintegy 4700 km széles, míg az S és C gyűrűt az úgynevezett Maxwell-rés választja el, körülbelül 270 km széles. A C gyűrű bolygóhoz legközelebb eső belső tartományát D gyűrűként különböztetjük meg. Az A gyűrű külső határán egy nagyon keskeny, szabálytalan alakú F gyűrű található, mögötte a G gyűrű és a legkülső, szinte átlátszó E gyűrű található. Az A gyűrű külső határa körülbelül 75 ezer km távolságra van a bolygó légkörében lévő hagyományos határtól (1 atmoszféra nyomással), a C gyűrű belső határa körülbelül 20 ezer km távolságra van. Így a Szaturnusz jól megkülönböztethető gyűrűinek hossza körülbelül 55 ezer km, míg vastagságuk nem haladja meg a 3,5 km-t. A gyűrűk domináns szemcsemérete több centiméter, de vannak jellemző méretű, több mikrométeres szemcsék és nagy, egységnyi, több tíz méteres töredékek is. A kis részecskék a B gyűrű síkja felett elhelyezkedő poros plazma képződésében vesznek részt. A „küllők” szögsebessége (szemben a gyűrűk részecskéinek Kepleri sebességével) egybeesik a bolygó saját forgásának szögsebességével. A gyűrűk sűrűsége nem nagy - csillagok ragyognak át rajtuk. Az infravörös spektrometria szerint a Szaturnusz gyűrűiben lévő részecskék valószínűleg vízjégből vagy más kémiai összetételű jégbevonatú részecskékből állnak. A gyűrűs részecskék össztömege nagyjából egy körülbelül 200 km átmérőjű műholdnak felel meg. A Kepler-törvényeknek megfelelően a részecskék mozgási sebessége a gyűrű belső zónájában nagyobb, mint a külső zónában.

Gyűrűk kialakulása. Az óriásbolygók körüli gyűrűrendszerek kialakulása a mechanika törvényeinek egyenes következménye, és a bolygóképződés folyamatához hasonlít. Minden gyűrű az úgynevezett Roche-határon belül helyezkedik el – azon a területen, ahol a bolygóműholdak az árapály-erők miatt szétszakadhatnak. Ez a hatás megakadályozza a bolygó közelében található részecskék konszolidációját, és ennek megfelelően a nagy műholdak kialakulását. A gyűrűk jelenlegi konfigurációja a bolygó gyűrűszerkezetének közvetlen közelében (vagy akár belsejében) elhelyezkedő, ezért „pásztoroknak” nevezett műholdak gravitációs vonzásának köszönhető. A gyűrűs részecskék, amelyek maguk is kis műholdak, rezonanciában találják magukat a bolygó nagyobb műholdjaival (azaz keringési periódusuk és a műhold keringési periódusának arányát egyszerű törtként fejezzük ki - 1/2, 2/3 stb.). Ez a gyűrűk homogén szerkezetének megbomlásához vezet, különösen rések kialakulásához bennük (például a Cassini-rés a Szaturnusz gyűrűiben), amelyek természetükben hasonlóak az „üres” régiókhoz (az ún. az úgynevezett Kirkwood kikelések) a fő aszteroidaövben (lásd Kisbolygók). Ugyanezek az okok okozzák a sűrűséghullámok keletkezését, a gyűrűk hierarchikus szerkezetének kialakulását és több ezer vékony spirális gyűrűre (gyűrűkre) való szétválást, amelyet a Szaturnusz főgyűrűinek szerkezetében figyeltek meg (3. ábra).

M. Ya.

MILYEN BOLYGÓKON VAN GYŰRŰ?

A Jupiter, a Szaturnusz és az Uránusz óriásbolygóknak gyűrűi vannak. A Szaturnusz gyűrűjét először Huygens holland tudós fedezte fel 1656-ban, bár Galilei még korábban, gyenge távcsövén keresztül a Szaturnuszra nézve, felfedezte, hogy ezt a bolygót valami körülveszi. A Szaturnusz tanulmányozása kimutatta, hogy a gyűrű sehol sem érinti a bolygó felszínét, és több, egymásba ágyazott és térközökkel elválasztott gyűrűből áll. A gyűrűk nem folytonosak, hanem kis és nagy részecskékből állnak, amelyek a műholdakhoz hasonlóan a bolygó körül keringenek, együttesen gyűrűket alkotva. A belső gyűrűk nagyobb sebességgel keringenek a bolygó körül, mint a külső gyűrűk. A tudósok kiszámolták ezeket a sebességeket, és kiderült, hogy így fognak forogni a Szaturnusz műholdai, i.e. A Kepler-törvényeknek megfelelően a Szaturnusz tengelye pályája síkjához képest ferde, ezért a távcsőben a gyűrű megjelenésének változása figyelhető meg. Galilei számára ezek a gyűrűk valamiféle titokzatos „fülnek” tűntek. Egy gyűrű jelenlétét a Jupiteren 1960-ban S. K. Vsekhsvyatsky tudós jósolta meg, 1979-ben pedig az amerikai Voyager állomás fényképezte le. A Jupiter gyűrűje nagyon vékony, apró sziklákból és porból áll.

A Föld felé néz, ezért nem látható a Földről.

Az Uránusznak nagyon vékony gyűrűi vannak, amelyek teleszkópon keresztül nem láthatók. A Voyager segítségével 11 tiszta gyűrűt és több fuzzy, úgynevezett diffúz gyűrűt fedeztek fel. A távoli bolygók műholdjainak és gyűrűinek kutatása a jövőben is folytatódik, és minden bizonnyal sok érdekességet hoz majd.

Anyagok másolása csak a cikkre mutató aktív hivatkozással engedélyezett!

Információ

Látogatók egy csoportban Vendégek, nem írhat megjegyzést ehhez a kiadványhoz.

Szaturnusz vele gyűrű — a legcsodálatosabb bolygó a naprendszerben. Széles, teljesen lapos gyűrű veszi körül a bolygó egyenlítőjét, akár egy kalap karimája. A körhöz ferdén helyezkedik el, amelyben Szaturnusz 29,5 év alatt kerüli meg a Napot. Ezért pozíciótól függően SzaturnuszÚtközben a gyűrű felénk fordul, először az egyik, majd a másik oldalra. 15 évente élesen fordul felénk, és ekkor még a legerősebb távcsöveken sem látszik, ami azt jelenti, hogy a gyűrű nagyon vékony: vastagsága nem haladja meg a 10-15 km-t.

Az első, aki felfedezte a Szaturnusz gyűrűit a 17. században Galilei, Huygens. A 19. században angol fizikus J. Maxwell(1831-1879), aki a gyűrű mozgásának stabilitását tanulmányozta Szaturnusz, valamint orosz asztrofizikus A.A. Belopolsky (1854-1934) bebizonyította, hogy a gyűrűk Szaturnusz nem lehet folyamatos.

A Földről a legjobb teleszkópokon keresztül több gyűrű látható, intervallumokkal elválasztva. De az AMS-től továbbított fényképeken sok gyűrű látható. A gyűrűk nagyon szélesek: 60 000 km-rel nyúlnak a bolygó felhőrétege fölé. Mindegyik részecskékből és blokkokból áll, amelyek a pályájukon mozognak Szaturnusz. A gyűrűk vastagsága nem haladja meg az 1 km-t. Ezért, amikor a Föld, ahogy mozog Nap a gyűrűk síkjában jelenik meg Szaturnusz(ez 14-15 év után történik, ez 1994-ben történt), a gyűrűk megszűnnek látszani: nekünk úgy tűnik, hogy eltűnnek. Lehetséges, hogy az anyag, amelyből a gyűrűk állnak, nem szerepelt a bolygók és nagy műholdaik összetételében ezen égitestek kialakulása során.

A híres csillagász, Galileo 1610-ben fedezték fel Szaturnusz körülvéve valamivel. De a teleszkópja túl gyenge volt, és ezért Galilei nem tudta kivenni, mit lát maga körül. Szaturnusz. Csak fél évszázaddal később a holland tudós, Huygens láthatta, hogy ez valójában egy lapos gyűrű, amely körülveszi a bolygót, és nem érinti sehol.

Tanul Szaturnusz fejlettebb távcsövek segítségével kimutatták, hogy a gyűrű három részre szakad, mintegy három független gyűrűt alkotva, amelyek egymásba fészkelnek. A külső gyűrűt a közepétől sötét rés választja el - keskeny fekete rés. A középső gyűrű világosabb, mint a külső. Belülről szomszédos egy áttetsző, mintha ködös, harmadik gyűrű.

Mik ezek a csodálatos gyűrűk? Lehet, hogy ezek tényleg kemény, sima területek? Nem, ez nem igaz. Kiváló tudósok - Maxwell angol fizikus (1831 - 1879) és S. V. Kovalevskaya orosz matematikus nő (1850 - 1891) számításaikkal bebizonyították, hogy ekkora szilárd és tömör gyűrű nem létezhet: a különbségek hatására azonnal megsemmisül. vonzás ereje különböző részei számára. Kiváló orosz asztrofizikus, A. A. Belopolsky, gondos megfigyelésekkel Szaturnusz megerősítette, hogy a gyűrű valóban nem szilárd. Kiderült, hogy a mozgás sebessége a gyűrű különböző részein eltérő. Ez azt jelenti, hogy a gyűrűk kis darabokból állnak, amelyek mindegyike körül forog Szaturnusz ugyanolyan sebességgel, mint egy ugyanolyan távolságra lévő bolygóműhold. Minden ilyen töredék olyan, mint egy független műhold, amely önmaga körül kering. Szaturnusz.

Mik ezek a törmelékek? Valószínűleg különböző méretű kavicsokról van szó: néhány centimétertől egy méter átmérőjűig, de talán por is van a gyűrűkben. Amellett, hogy a gyűrűk körül Szaturnusz Kilenc műhold mozog. Ezek közül az egyik - a Titán - nagyjából megegyezik a Merkúr méretével, tömegében pedig valamivel kisebb. Más műholdak eltérő méretűek. De mindegyik lényegesen kisebb, mint a Titan.

Szaturnusz sok tekintetben hasonlít a testvérére - Jupiter .

Véleményünk szerint a Jupiter sok furcsa vonása fejeződik ki Szaturnusz még élesebben. Például a pólusoknál még erősebben összenyomódik, és a víznél könnyebb anyagból áll. Szaturnusz, a Jupiterhez hasonlóan összefüggő felhőtakaró veszi körül, de csak ez a ködös fátyol rajta kevésbé tarka. Csíkok és foltok rajta Szaturnusz bár léteznek, nem tűnnek ki olyan élesen, mint a Jupiter korongján.

Légkör, amelyben a felhők úsznak, összetétele megegyezik a Jupiterrel: metánt és ammóniát tartalmaz. Távolság Szaturnusz 1426 millió km távolságra van a Naptól, és a napsugárzás ott 90-szer gyengébb, mint a Földön, és 3,5-szer gyengébb, mint a Jupiteren. Nyilvánvaló, hogy ott nagyon erős a fagy - eléri a 150 ° -ot. nap Szaturnusz 10 óra 14 percig tart