Mana ular qanday ko'rinishga ega:
Saturn halqalari g'ayrioddiy yupqa: ularning diametri taxminan 250 000 km bo'lsa-da, qalinligi 1,5 kilometrdan oshmaydi. Saturn uchta halqa (A, B va C) bilan o'ralgan bo'lib, ular sayyora ekvatori kabi o'z orbitasi tekisligiga 26 ° 45 ' burchak ostida moyil bo'ladi. Bundan tashqari, zaifroq halqalar mavjud - D, E, F. Yaqinroq tekshirilganda, yana ham ko'proq halqalar mavjud.
Halqalarning ichki qismlari tashqi qismlarga qaraganda tezroq aylanadi.
Tashqi halqa o'rtasidan qorong'u bo'shliq - Kassini yorig'i bilan ajratilgan. O'rta halqa eng yorqin. Bundan tashqari, ichki halqadan qorong'i bo'shliq bilan ajratiladi. Ichki qorong'u va shaffof halqa krep deb ataladi. Uning qirrasi xiralashgan, halqa asta-sekin so'nib bormoqda.
Bu halqalar chang, muz bo'laklari va toshlardan iborat. Ularning o'lchamlari bir santimetrdan bir necha metrgacha.
Nima uchun uzuklar tekis? Ularning shakli ikki kuchning ta'siri natijasidir: tortishish (tortishish) va markazdan qochma. Gravitatsion tortishish ularni har tomondan siqib chiqaradi. Halqalarning aylanishi aylanish o'qi bo'ylab siqishni oldini oladi, lekin uning eksa bo'ylab tekislanishiga to'sqinlik qila olmaydi.
Ular qayerdan kelgan? Bu borada ikkita gipoteza mavjud.
Birinchi nazariyaga ko'ra, halqalar Saturnga yaqinlashgan ehtiyotsiz sun'iy yo'ldosh, kometa yoki asteroidning qulashi natijasida paydo bo'lgan. "Begona" jismning yo'q qilinishi gigant Saturnning to'lqinli kuchlarining ta'siri tufayli sodir bo'lishi mumkin, u o'zining kuchli jozibasi bilan uni "parchalab tashlagan". Hisob-kitoblar shuni ko'rsatdiki, agar sun'iy yo'ldosh halqalar kabi masofada paydo bo'lgan bo'lsa ham, u suv oqimi ta'sirida mayda bo'laklarga bo'linib ketgan bo'lar edi.
Boshqa bir farazga ko'ra, Saturn halqalari ulkan aylana bulutining qoldiqlari. Sun'iy yo'ldoshlar ushbu bulutning tashqi qismlaridan hosil bo'lgan, ichki qismi esa hali ham parchalangan holatda, ya'ni halqalar shaklida. Ular Saturnning o'zgaruvchan tortishishi tufayli sun'iy yo'ldoshlarni hosil qila olmadilar, juda tasodifiy aylanadilar va to'qnashadilar va shuning uchun ular doimo ezilib ketishdi, shuning uchun ular shunday bo'sh holatga keldilarki, ular eng kichik bir turtki bo'lganda ham parchalanib ketishdi.
Bilasizmi...
Saturn halqalari birinchi marta 1610 yilda Galiley Galiley tomonidan kashf etilgan. U teleskopida juda xira tasvirni ko'rdi: Saturnning go'yo ikkita qulog'i yoki qo'shimchasi bor edi: Saturn halqalari sayyoraning yon tomonlarida ikkita tumanli dog'ga o'xshardi. Galiley bu katta sun'iy yo'ldoshlar bo'lishi mumkin, deb o'yladi: "Men sayyoralarning eng olislarini uchliklarda kuzatdim". Galileyning majoziy ifodasiga ko'ra, qo'shimchalar "chol Saturnni (qadimgi Rimliklar orasida vaqt xudosi) osmon bo'ylab zerikarli sayohatida qo'llab-quvvatlovchi ikkita xizmatkorga" o'xshardi.
Halqalardan tashqari Saturnning 62 ta yo'ldoshi bor. Eng mashhur va eng kattasi Titan. Bu quyosh tizimidagi atmosferaga ega bo'lgan yagona oydir.
Katta teleskopda Saturn uchta halqaga ega: o'rtacha yorqinlikdagi tashqi halqa, o'rta, eng yorqin halqa va ichki shaffof halqa ("krep"). Saturndan olib tashlash uchun ular lotin alifbosi harflari bilan ko'rsatilgan: C, B, A.
1966 yilning o'ta qulay davrida, halqalar yorug'liksiz tomoni va deyarli chekkasi bilan Yer kuzatuvchisiga aylantirilganda (ya'ni yorqin halqalar kuzatishlarga xalaqit bermagan), juda zaif tashqi halqa topildi. Yana bir halqa. (shuningdek, juda zaif) "krep" halqasi C va sayyoraning o'zi orasidagi ichki bo'shliqda er yuzidagi kuzatuvchilar tomonidan ko'rilgan.
Kosmik xabarchilar Saturnda bu juda kam uchraydigan halqalarning mavjudligini tasdiqladilar va eng tashqi halqa bo'shliqlar bilan ajratilgan uchta mustaqil halqa bilan ifodalanganligini aniqladilar. Ushbu uchta halqaning eng tashqi radiusi sayyoramizning 6 radiusigacha bo'lgan zonani qamrab oladi, ya'ni 360 ming km ga etadi.
Shunday qilib, Saturn halqalarining umumiy tuzilishi bo'shliqlar bilan ajratilgan ettita ko'proq yoki kamroq keng halqalar bilan ifodalanadi. Ammo aks ettirilgan quyosh nurlarining 99% dan ortig'i Yerdan yaxshi kuzatilgan ikkita halqadan keladi: o'rta, eng yorqin va undan Kassini yorig'i bilan ajratilgan tashqi halqa.
Voyagers tomonidan juda qiziqarli natijalarga erishildi. Voyager 1 teleskoplar orqali ko'rilgan Saturnning keng halqalari yuzlab tor halqalardan iborat ekanligini ko'rsatdi. Va ancha sezgir televizion kameralarga ega bo'lgan Voyajer 2 barcha tor halqalar gramofon plastinasidagi oluklarga o'xshash yanada tor halqalarga bo'linganini "ko'rdi". Kameralar o'lchamlari (taxminan 100 m) ichida bunday halqalar soni taxminan 10 mingga etadi.Aslida ular 100 mingdan ortiq bo'lishi mumkin.Ammo nima uchun halqalardagi zarralar butun bo'shliqni bir tekisda emas, balki to'ldiradi. tor halqalarga guruhlanganmi?
Sovet olimlari A. M. Fridman va V. L. Polyachenko buni zarrachalar bilan bir tekisda to‘ldirilgan halqa alohida halqalarga bo‘lingan halqaga qaraganda katta potensial energiyaga ega ekanligi bilan izohladilar. Va har qanday jismoniy tizim minimal potentsial energiyaga mos keladigan pozitsiyani egallashga intilayotganligi sababli, halqalarning evolyutsiyasi ularni hozirgi holatga olib keldi.
Saturn halqalari milliardlab mayda zarralardan tashkil topgani, ularning har biri sayyora atrofida mayda oydek aylanib turishi uzoq vaqtdan beri isbotlangan. Olimlarni ushbu mini-oyning hajmi va kimyoviy tarkibi qiziqtirdi. Hatto yerga asoslangan spektral kuzatuvlardan ham, halqalarning zarralari, ehtimol, muzli ekanligi ma'lum edi. Kosmik kemalarga o'rnatilgan bort asboblari bu xulosaning to'g'riligini tasdiqladi. Halqalar mavjud bo'lgan juda past haroratda (o'rtacha -206 ° C), ular butunlay muz zarralari yoki muz qatlami bilan qoplangan bo'lishi mumkin (ichida tosh "suyak" bilan). Ular juda kichik va hatto Saturn yaqinida uchadigan kosmik kemalarning telekameralari yordamida ham ularni ko'rish mumkin emas edi. Shunga qaramay, kosmik tajribalar bu ko'rinmas zarrachalarning fizik-kimyoviy xususiyatlarini ishonchli baholashga yordam berdi.
Zarrachalar diametrlari Saturn halqalari bilan kosmik kemaning radio okkultatsiyasi usuli bilan o'lchandi. Kosmik kemaning radio nuri ketma-ket ravishda tashqi halqani, Kassini bo'shlig'ini, ichki, eng yorqin halqani va uning ichida joylashgan "krep" halqani teshdi. Radioto'lqinlar u yoki bu halqadan o'tganda, ular halqaning zarrachalariga tarqaldi. Radioto'lqinlarning tarqalish tabiatiga ko'ra, zarrachalarning o'rtacha diametri har xil - bir necha santimetrdan bir necha o'n metrgacha ekanligi aniqlandi. Ularning eng kichigi "krep" halqasida, eng kattasi (uyning kattaligi) - tashqi qismida joylashgan. Katta bloklar ham halqalarda uchraydi - diametri bir necha yuz metrgacha. Kuchli tarqalish, lekin radio to'lqinlar emas, balki ko'rinadigan yorug'lik eng tashqi ikkita halqada topilgan. Bu ularning tarkibida sezilarli miqdordagi mayda chang mavjudligini ko'rsatadi.
Tadqiqotchilarni savol ham qiziqtirdi: halqalarning zarralari butunlay muzdan iboratmi yoki ular faqat muz bilan qoplanganmi? Radar bu sirni hal qilishga yordam berdi. Ma'lumki, tosh zarralar radioto'lqinlarni o'zlashtiradi va halqa zarralari radio to'lqinlarining yaxshi reflektori bo'lib chiqdi. Shuning uchun Saturn halqalari asosan muzli.
Diametri Yer va Oy masofasidan ikki baravar katta bo'lgan bu ulkan halqalar tizimi hayratlanarli darajada nozik bo'lib chiqdi. Voyager 2 tomonidan uzatilgan tasvirlarga qaraganda, ba'zi joylarda halqalarning qalinligi 150 m, va 100 m ga zo'rg'a etib boradigan joylari bor.Aftidan, halqalarning qalinligi bir necha o'ndan bir necha yuz metrgacha o'zgarib turadi va mutanosibdir. hajmi bilan eng katta zarralar.
Kosmik kemalar ham halqalarning massasini o'lchashga harakat qilishdi. Katta ehtimol bilan, u Saturnning o'zi massasining o'n milliondan biriga yoki Yer massasining yuz mingdan biriga yaqin yoki Oy massasining mingdan biriga teng.
Saturn halqalari haqidagi hikoyani yakunlab, ularning kelib chiqishi muammosiga yana bir bor to'xtalib o'tmoqchiman. Halqalar Saturnning yaqin sun'iy yo'ldoshlaridan birini kuchli suv toshqini kuchlari tomonidan yo'q qilinishi natijasida paydo bo'lishi mumkin edi.
Moskva astronomi M. S. Bobrov uzoq vaqtdan beri Saturn halqalari sayyoraning tortishish kuchi bilan parchalanib ketgan sun'iy yo'ldosh emas, balki, aksincha, to'lqin kuchlari yagona sun'iy yo'ldoshga aylanishiga to'sqinlik qilgan protoplanetar materiyaning zarralari degan fikrni ilgari surgan. Shu sababli, Saturn halqalari hududi, ehtimol, Quyosh tizimidagi birlamchi, sayyoradan oldingi materiya qoldiqlari saqlanib qolgan deyarli yagona joy. Uni o'rganish sayyoralarning paydo bo'lish tarixiga oydinlik kiritishi mumkin.
Saturn, Quyoshdan oltinchi sayyora. Saturn halqalari sayyoramizning ekvator tekisligida joylashgan muz va changning tekis konsentrik shakllanish tizimidir. Sayyorada ettita asosiy (A, B, C, D, E, F, G) va ko'plab kichik halqalar mavjud.
Saturn halqalarining kashfiyoti
1610 yil - Galileo Galiley birinchi bo'lib Saturn halqalarini o'z teleskopida 20 marta kattalashtirish bilan ko'ra oldi, lekin ularni halqa sifatida tanimadi.
1655 yil - Gollandiyalik olim Kristian Gyuygens Saturn bilan birga kelgan g'alati o'simtalardagi halqani birinchi bo'lib tanidi. Ammo atigi 4 yil o'tgach, u o'zini haq ekanligiga ishonch hosil qilib, "Saturn tizimi" kitobining sahifalaridan Saturn "yupqa, tekis halqa bilan o'ralgan, hech qanday joyga tegmaydigan, ekliptikaga moyil" ekanligini aytdi.
1675 yil - Parij observatoriyasi direktori Jovanni Domeniko Kassini halqa ichida qora tasmani topdi (keyinchalik u "Kassini bo'limi" deb nomlanadi). U uni ikki qismga kesib tashladi - ular A va B halqalari deb atala boshlandi. U birinchi bo'lib halqalar alohida zarrachalardan iborat degan fikrni aytdi.
Uzuklarning kelib chiqishi
Endi farazlar birin-ketin paydo bo'la boshladi. Bir necha asrlar davomida Saturnning sirli halqalari doimiy ravishda astronomlarning e'tiborini tortdi. Teleskoplar qanchalik mukammal bo'lsa, halqalarning tuzilishi shunchalik murakkab ko'rinardi. Bugungi kunda Saturn yaqinida bo'lgan sayyoralararo zondlar yordamida biz ular haqida ko'p narsalarni bilamiz. Asosiylariga qo'shimcha ravishda, astronomlar allaqachon sayyorani o'rab turgan 100 mingdan ortiq alohida halqalarni hisoblashgan. Ular kimyoviy tarkibi va rangi bilan farqlanadi. Uzuklarning kelib chiqishi, avvalgidek, ko'plab savollar tug'diradi. Tadqiqotchilar halqalarning tabiatini tushuntiruvchi yangi farazlarni ilgari surishdan to‘xtamaydilar.
Gipotezalar
19-asrda frantsuz astronomi Eduard Albert Rosh Saturnning sunʼiy yoʻldoshlaridan biri sayyoraga shunchalik yaqinlashib kelganki, uni toʻlqinlar taʼsirida parchalab tashlagan va hozirda Saturnni oʻrab turgan halqalar uning parchalaridan hosil boʻlgan, deb faraz qilgan edi. "Roche chegarasi" deb atalmish chegarani kesib o'tgan hech bir sun'iy yo'ldosh omon qololmaydi; ertami-kechmi u parchalanib, boshqa halqani hosil qiladi, keyinchalik u sayyorada joylashadi. Qanday bo'lmasin, bu gipoteza tarafdorlarining fikriga ko'ra, uzuklar vaqtinchalik hodisadir. Biz bir vaqtning o'zida bir nechta yirik sayyoralar ular bilan o'ralgan paytda yashayotganimizdan baxtiyormiz.
Boshqa farazga ko‘ra, halqalar Saturn sun’iy yo‘ldoshlaridan biri katta meteorit bilan to‘qnashgandan keyin paydo bo‘lishi mumkin edi. To'qnashuvdan so'ng sayyora yaqinida tarqalib ketgan ko'plab parchalar halqalar hosil bo'lgan materialga aylandi. Hisob-kitoblar shuni ko'rsatdiki, ularning yoshi 100 million yildan oshmaydi.
Uzuklar nimadan yasalgan?
Endi bilamizki, Saturn halqalari 90-95% suv muzidan iborat. Ammo ular uchun material bo'lishi mumkin bo'lgan samoviy jismlar kamida yarmi turli silikatlar va metallardan iborat. Shuning uchun, Saturn halqalari ham ushbu materiallarning kamida bir necha o'n foizini o'z ichiga olishi kerak. Bu qarama-qarshilikni faqat yangi farazlar hal qilishi mumkin.
Ammo, agar Saturn halqalari, unga eng yaqin sun'iy yo'ldoshlar kabi, xuddi shu falokat tufayli paydo bo'lgan bo'lsa-chi? Ushbu versiya 2010 yilda amerikalik astrofizik Robin Kanup tomonidan ilgari surilgan. U uzoq o'tmishda Titan kabi yana bir yirik sun'iy yo'ldosh Saturn atrofida aylanib yurganini taklif qildi. Uning yadrosi silikatlar va temirdan iborat bo'lib, u kuchli muz qobig'i bilan qoplangan. Sayyoraga Roche chegarasiga teng masofada yaqinlashib, to'lqin kuchlari ta'sirida u bu muz qobig'ini o'zidan tashladi va u asta-sekin kichikroq va kichikroq qismlarga bo'linib, Saturn atrofida aylana boshladi va ko'plab halqalarni hosil qildi. Sun'iy yo'ldoshning temir-tosh yadrosiga kelsak, u Saturnga qulab tushdi.
Hisob-kitoblarga ko'ra, bir vaqtlar Saturn halqalari hozirgidan minglab marta og'irroq edi. Biroq, ba'zida ularga qulagan asteroidlar va kometalar materialning bir qismini nokautga uchratib yubordi. Undan Saturnning ichki yo'ldoshlari paydo bo'lishi mumkin edi - masalan, Tetis. Shu bilan birga, asteroidlar tarkibidagi silikatlar va metallar halqalarning materialini to'ldirdi - u erda topilgan aralashmalarning 5-10 foizi shunday paydo bo'ldi.
Halqalar qachon paydo bo'lgan?
Biroq, bu gipoteza, aytib o'tilgan boshqalar kabi, bir xil kamchiliklarga ega. Masalan, sun'iy yo'ldosh yo'q qilinganidan keyin turli o'lchamdagi parchalar paydo bo'ladi - muz kublaridan tortib o'nlab kilometrlarga cho'zilgan muz tog'larigacha. Darhaqiqat, halqalarni hosil qilgan muz qatlamlarining hech biri uzunligi 10 metrdan oshmaydi. Yana bir narsa, agar Saturn halqalari sayyora bilan birga paydo bo'lgan bo'lsa! Keyin - tortishish kuchining kuchli qarama-qarshiligi tufayli - kichik muz bo'laklari hatto uy kattaligidagi bo'laklarga ham aylana olmaydi. Bundan tashqari, sun'iy yo'ldoshning yo'q qilinishi hali ham baxtsiz hodisadir va barcha gigant sayyoralar halqalar bilan o'ralgan, shuning uchun baxtsiz hodisaga ishonish juda qiyin emas. Ko'pgina astronomlarning fikricha, sayyoralar atrofidagi halqalar ular bilan bir vaqtda paydo bo'lgan.
Xo'sh, bu halqalar quyosh tizimining paydo bo'lishidan beri saqlanib qolgan materiyadan iboratmi? O'sha paytda Quyosh atrofida ulkan gaz va chang diski aylanardi, uning materialidan sayyoralar birin-ketin tug'ilgan. Kosmik bo'shliqlarning qoldiqlari - barcha muz va chang zarralari - endi yangi zarb qilingan sayyoralar orasida aylanib, oxir-oqibat sun'iy yo'ldoshlar bo'laklariga aylanadi. Ammo ular faqat sayyoradan bir oz masofada paydo bo'lishi mumkin, aks holda ular tezda qulab tushadi. Shuning uchun gaz va chang diskining bo'laklari gigant sayyoralar yaqinida bir muncha vaqt saqlanib qolgan, keyinchalik ular alohida halqalarni hosil qilgan.
Bir-biri bilan tez-tez to'qnashuvlar, shuningdek, kuchli to'lqin kuchlarining ta'siri tufayli bu donalar va bo'laklar bitta sun'iy yo'ldoshni hosil qilmadi. Agar bu versiya to'g'ri bo'lsa, halqalarning materiali doimo Saturn yo'ldoshlari yuzasidan materiya bilan to'ldiriladi - aks holda halqalar bir necha yuz million yil ichida bug'lanib ketishi mumkin edi.
Yangi uzuklarni kashf qilish
Astronomlar esa Saturnning tobora ko'proq halqalarini kashf qilmoqdalar. Shunday qilib, bir muncha vaqt oldin, ilgari noma'lum bo'lgan ulkan uzuk sezildi. Aslida, gigant sayyoralarning halqa tizimlari sayyoralarning o'ziga nisbatan ancha kichikdir. Astronomlarning fikricha, ularning radiusi sayyoraning 5-10 radiusidan oshmaydi. Shunday qilib, yaqin vaqtgacha ma'lum bo'lgan Saturn halqalarining eng kattasi - E halqasining radiusi Saturnning 10 radiusidan oshmadi (uning ekvator radiusi 60 ming km).
Kuzatishlar shuni ko'rsatdiki, Saturnning tashqi halqalari doimiy ravishda mikrometeoritlar bilan to'qnashgandan keyin uning sun'iy yo'ldoshlari yuzasidan chiqarilgan chang bilan oziqlanadi. Faqat 2009 yilda kashf etilgan halqa aynan shundan iborat bo'lib, uning radiusi Saturnning 100 dan 200 radiusiga teng bo'lib, sayyoramizning eng olis va qorong'i sun'iy yo'ldoshi bo'lmish Fibi sirtidan chiqarilgan changdan hosil bo'lgan. Ular undan chiqadigan infraqizil nurlanish tufayli yangi uzukni aniqlay olishdi. Saturnning boshqa halqalaridan farqli o'laroq, u sayyoraning ekvator tekisligida emas, balki Quyosh atrofida aylanadigan orbita tekisligida joylashgan. Ikki tekislik orasidagi burchak taxminan 27 °.
Bu halqaning zichligi kub kilometrga atigi 20 zarracha (!). Tadqiqotga rahbarlik qilgan Virjiniya universiteti astronomi Enn Verbiskerning so‘zlariga ko‘ra, “halqaning zarralari bir-biridan shunchalik uzoqdaki, uning ichiga kirsangiz, uni darhol sezmay qolasiz”. Bundan tashqari, zarrachalar hajmi ko'pincha bir necha mikrometrdan oshmaydi.
Aftidan, bu halqadan uchib chiqqan chang zarralari Saturnning boshqa sun`iy yo'ldoshi Yapetusning unga qaragan yuzasiga joylashadi. Bu oyning g'alati ko'rinishini tushuntiradi. U ochiq va qorong'i ikki qismga bo'lingan. Mutaxassislarning fikricha, uning bir tomonini qoplagan chang qatlamining balandligi 20 santimetrdan bir necha metrgacha.
A, B va C nomli 3 ta asosiy halqa mavjud. Ular Yerdan juda ko'p muammosiz ajralib turadi. Bundan tashqari, zaifroq halqalar mavjud - D, E, F. Uzuklarni yaqinroq o'rganib chiqqach, juda xilma-xillik mavjud. Halqalar o'rtasida zarrachalar bo'lmagan bo'shliqlar mavjud. Yerdan o'rta teleskop bilan ko'rish mumkin bo'lgan (A va B halqalari orasida) Kassini yorig'i deb ataladi. Tiniq kechalarda siz hatto kamroq ko'rinadigan yoriqlarni ham ko'rishingiz mumkin. Halqalarning ichki qismlari tashqi qismlarga qaraganda tezroq aylanadi.
SATURN HALUZALARI |
Halqalarning kengligi 400 ming km, ammo qalinligi bir necha o'n metrni tashkil qiladi. Yulduzlarni halqalar orqali ko'rish mumkin, garchi ularning yorug'ligi sezilarli darajada zaiflashgan. Barcha halqalar alohida muz bo'laklaridan iborat turli o'lchamlar: chang zarralaridan diametri bir necha metrgacha. Bu zarralar deyarli bir xil tezlikda harakat qiladi (taxminan 10 km/s, ularning tezligi shunchalik yaxshi muvozanatlanganki, qo'shni zarralar bir-biriga nisbatan harakatsiz bo'lib ko'rinadi), ba'zan bir-biri bilan to'qnashadi. Sun'iy yo'ldoshlar ta'sirida halqa bir oz egilib, tekis bo'lishni to'xtatadi: Quyoshdan soyalar ko'rinadi. Shunga qaramay, zarralar asta-sekin turli yo'nalishlarda - 1-2 mm / s tezlikda harakatlanadi.
Halqalarning ko'rinishi yildan-yilga o'zgarib turadi. Bu halqalar tekisligining sayyora orbitasi tekisligiga moyilligi bilan bog'liq. Halqalar tekisligi orbita tekisligiga 26° ga moyil. Shuning uchun, yil davomida biz ularni iloji boricha kengroq ko'ramiz, shundan so'ng ularning ko'rinadigan kengligi pasayadi va taxminan 15 yildan keyin ular zaif xususiyatga aylanadi. 1610 yilda Galileo Galiley birinchi marta teleskop orqali Saturn halqalarini ko'rdi, lekin ular nima ekanligini tushunmadi, shuning uchun Saturn qismlardan iborat ekanligini yozdi.
1610 yil iyul oyida Galileo Galiley quyidagi mazmundagi shifrlangan xabarni e'lon qildi: "Sayyoralarning eng uzoqida uchlik kuzatildi". O'sha paytda "sayyoralarning eng uzoqi" Saturn hisoblanar edi va uning halqalari Galiley teleskopida sayyora chetidagi ikkita tumanli dog'ga o'xshardi.
Yarim asr o'tgach, Kristian Gyuygens Saturnning halqalari borligini ma'lum qildi va 1675 yilda Kassini halqalar orasidagi bo'shliqni aniqladi.
Saturn halqalari o'zining noyob shakli bilan tadqiqotchilarning tasavvurini doimo hayajonga solib kelgan. Kant birinchi bo'lib Saturn halqalarining nozik tuzilishi mavjudligini bashorat qilgan. U o‘zining protoplanetar bulut modelidan foydalanib, Kepler qonuniga ko‘ra sayyora atrofida differensial ravishda aylanadigan to‘qnashuvchi zarrachalardan iborat tekis disk ko‘rinishidagi halqani tasavvur qildi. Bu, Kantning fikriga ko'ra, diskning bir qator nozik halqalarga tabaqalanishiga sabab bo'lgan differentsial aylanishdir. Keyinchalik Simon Laplas qattiq keng halqaning beqarorligini isbotladi. O'tgan asrning o'rtalarida astronomlar Saturn atrofida o'nta halqani topdilar. Saturn halqalarining barqarorligini o'rganishga katta hissa qo'shgan Jeyms Maksvell, u bunday tor halqalar ham beqaror va sayyoraga tushishini ko'rsatgan ishi uchun Adams mukofotiga sazovor bo'lgan. Va Maksvellning sayyoradagi gipotetik qattiq muz halqasining qulashi haqidagi xulosasi noto'g'ri bo'lsa ham (bunday halqa ancha oldin parchalanishi kerak), uning oqibati - Saturn tizzalarining meteorik tuzilishi to'g'ri bo'lib chiqdi. Shunday qilib, 19-asrning oxiriga kelib, Saturn halqalarining meteor tuzilishi haqidagi gipoteza, birinchi marta Jan Kassini tomonidan ilgari surilgan, nazariy va 1893 yilda kuzatuv tasdig'ini oldi. 20-asrda sayyora halqalari to'g'risida asta-sekin yangi ma'lumotlar to'planib bordi: Saturn halqalaridagi zarrachalarning o'lchamlari va kontsentratsiyasi bo'yicha hisob-kitoblar olindi, spektral tahlil halqalarning muzli ekanligini aniqladi, bu azimutal o'zgaruvchanlikning ochiq sirli hodisasidir. Saturn halqalarining yorqinligi.
Yerdan 29,5 yil ichida Saturn halqalari maksimal ochilishda ikki marta ko'rinadi va Quyosh va Yer halqalar tekisligida bo'lgan ikkita davr bor, keyin halqalar Quyosh tomonidan "chetdan" yoritiladi. ", yoki u yer kuzatuvchisiga "chetdan" ko'rinadi. Ushbu davrda halqalar deyarli butunlay ko'rinmas, bu ularning juda kichik qalinligini ko'rsatadi. Vizual va fotometrik kuzatishlar va ularni nazariy qayta ishlash asosida turli tadqiqotchilar halqalarning o'rtacha qalinligi 10 sm dan 10 km gacha degan xulosaga kelishadi. Albatta, bunday qalinlikdagi halqani Yerning chetidan ko'rishning iloji yo'q.
Kepler qonunlariga ko'ra, halqaning turli radiusidagi zarralar turli tezliklarda harakat qiladi: sayyoraga qanchalik yaqin bo'lsa, shunchalik tez bo'ladi. Eng zich halqada zarralar 10,5 soatlik davr bilan aylanadigan hudud mavjud, ya'ni. Saturnning aylanishi bilan bir xil burchak tezligi bilan. Bu shuni anglatadiki, sayyora yuzasiga nisbatan ular harakatsiz qoladilar.
Voyagerlar nimani o'rganishdi?
Voyager 1 AMS tomonidan uzatilgan halqalarning birinchi suratlarida halqalarda bir oz rang o'zgarishlari, C halqasida bo'shliq, Kassini bo'linishida materiya mavjudligi va materiyaning tarqalishi va yorqinligidagi o'zgarishlar ko'rsatilgan. C va B halqalari.Birinchi tasvirlardagi eng qiziqarli detallar "gapiqlar" bo'lib, yorqin halqa B ning ba'zi qismlarini kesib o'tuvchi radial qorong'u shakllanishlardir. Ba'zida halqaning ichki qirrasi tagida joylashgan bo'lsa-da, bir necha soat davomida "gapiqlar" kuzatilgan. ning "gapishgan" qismi sayyora atrofida "gapiq" ning yuqori qismidagi tashqi chetidan yuqori tezlikda aylanadi va bu shakllanishlar qulashi kerak edi.
Keyinchalik, quyosh nuri oldinga tarqalib ketganda, "gaplar" suratlari olingan. Bu kadrlarda spiker joylari yorug‘, orqaga chalingan yorug‘lik bilan olingan birinchi kadrlardagidek qorong‘i emas. Bu "gapiqlar" joylarida juda nozik chang zarralari borligini ko'rsatdi. "Gaplar" kuzatilgan hudud Saturn atrofida magnit maydoni bilan bir xil tezlikda aylanadigan halqa zonasini bir-biriga yopishadi. Bu, ba'zi olimlarning fikriga ko'ra, zarrachalarning tezligi har xil bo'lishiga qaramay, spikerlarning barqarorligini tushuntirishi mumkin. Olimlar ushbu kuchli zarralar va elektrostatik kuchlar o'rtasidagi o'zaro ta'sir natijasida zarralar ma'lum sohalarda to'planishi yoki halqalar tekisligidan yuqoriga ko'tarilishi mumkin deb taxmin qilishdi. Agar halqa zaryadlangan bo'lsa, undagi zarralar bir-birini itarishi kerak, lekin tortishish kuchlari ularni halqada ushlab turadi. Katta zarralar uchun tortishish kuchlari itaruvchi kuchlardan kattaroq bo'lib, ular halqada qoladi, kichik zarralar uchun esa itaruvchi kuchlar kattaroq bo'lib, ular halqa tekisligidan yuqoriga ko'tariladi. Taxminlarga ko'ra, sayyora magnit maydoni B halqasi ustida joylashgan zaryadlangan kichik zarrachalarga ta'sir qilib, ularni "temir chig'anoqlari kabi quradi" yoki bir-biriga yopishib qolishiga olib keladi. Yana bir gipoteza spikerlarning mavjudligini halqa atrofidagi to'lqin hodisalari bilan tushuntiradi, bu esa to'lqin yo'lida joylashgan kichik zarrachalarga ta'sir qiladi. Ringning zaryadini aniqlaydigan mexanizm aniq emas. Bu Saturn atmosferasi yoki Quyoshdan keladigan yuqori energiyali ultrabinafsha nurlanish ta'sirida sodir bo'ladi, degan farazlar ilgari surilgan.
Tasvirlar shuni ko'rsatdiki, Saturnning ilgari kuzatilgan oltita halqasining har biri (D, C, B, A, F, E - sayyoradan uzoqlashish tartibida) juda ko'p sonli tor halqalardan iborat. Tasvirlarni to'liq qayta ishlashdan so'ng 500 - 1000 ta tor halqalarni hisoblash mumkinligiga ishonishdi. Ilgari nisbatan materiyadan xoli deb hisoblangan Kassini parchalanishida bir nechta tor halqalar ham topilgan.
Yorug'likning oldinga tarqalishi bilan tortishish halqalardagi zarrachalarning o'lchamlari bir necha mikrondan bir necha metrgacha ekanligini ko'rsatdi. Voyager 1 AMS radio signallarining C halqasi orqali o'tish xususiyatiga asoslanib, bu halqadagi zarrachalar hajmi 10 sm dan 10 m gacha va har bir 10 m zarracha uchun taxminan 1000 1 m bor degan xulosaga keldi. zarralar va taxminan bir million mayda zarralar. Kichik zarralar muzdan, kattaroq zarralar esa muz qo'shimchalari bo'lgan qordan iborat. Keyinchalik, radiozond ma'lumotlariga ko'ra, C halqadagi zarrachalarning o'rtacha hajmi 1 m, ba'zilari esa 10 m ga yetganligi xabar qilindi.Ta'kidlanishicha, avvalroq kichikroq o'rtacha zarracha o'lchami taxmin qilingan. Zarrachalar, shuningdek, radiotovush va infraqizil o'lchovlar bilan ko'rsatilgandek, muz bo'laklari yoki muz bilan qoplangan silikatlar ekanligi haqida xabar berilgan. Shunga qaramay, halqalarning asosiy qismi metr o'lchamdagi zarrachalarda joylashgan.
Vaqti-vaqti bilan samarali tomoshani kuzatish mumkin - ikkita katta zarrachaning to'qnashuvi. Mana, bog 'uyining o'lchamidagi ikkita blok asta-sekin bir-biri bilan aloqa qila boshlaydi va bo'shashgan qorlarning butun yuzadan siljiydi. Ularga omad kulib boqmadi: ular zarba berishda o'zaro bosimga dosh bera olmadilar va asta-sekin ajralib ketishdi. Odatda sekundiga millimetr tezlikda "falokat" halqalari uchun! Dastlabki jismlarning ikkita qoldig'i harakat qilishda davom etadi va ulardan tashlangan qor ko'chkilari, bo'laklar va qor changlari asta-sekin suvga tarqaladi. turli tomonlar uzoq quyosh nurlarida porlaydi. Bir necha kundan keyin "ta'sirlangan" zarralar yana o'sib, halqalardagi katta miqdordagi kichik qor to'plarini ushlaydi va o'zlashtiradi.
C halqasi uchta "klassik" halqalarning (A, B va C) eng kam yorqinidir. Ko'rinishidan, u erda modda ko'proq tarqalgan. B halqasi eng yorqin, bu erda moddaning eng yuqori zichligi bo'lishi kerak. B halqasida zarrachalar shu qadar zich joylashganki, agar biz seridinga uchib kirsak, yulduzlarni ko'rmay qolamiz.
Klassik halqalardan tashqari, Voyager 1 tasvirlarida sayyoramizga eng yaqin D halqasi ko‘rsatilgan.U C halqasining ichki chetini tashkil etuvchi to‘siqdan o‘tib ketgan materiyadan hosil bo‘lgan deb ishoniladi.
Tasvirlarga ko'ra, F halqasi biroz elliptik shaklga ega bo'lishi mumkin: bu nozik halqaning ba'zi qismlari boshqa qismlarga qaraganda sayyoraga yaqinroq. Bu halqa, aftidan, ikkita va ehtimol uchta, erkin bog'langan "iplar" dan hosil bo'lgan. Olimlar bu hodisani tushuntirish qiyin. Gipotezalardan biri shundaki, F halqasi chang zarrachalardan tashkil topganligi sababli ular quyosh nuridan yoki quyoshdan kelib chiqadigan zarrachalardan elektr zaryadini olishlari va miniatyura elektromagnitlari xossalariga ega bo'lishlari mumkin. Bunday holda, ularning Saturnning magnit maydoni bilan o'zaro ta'siri halqalarning o'zaro bog'lanishiga olib kelishi mumkin. F halqasi atrofida materiya bo'laklari topilgan. Ulardan biri shu qadar zich ediki, dastlab uni sun'iy yo'ldosh deb adashgan. Keyingi tahlillar shuni ko'rsatdiki, bu 100 - 200 km xarakterli kattalikdagi moddalar kontsentratsiyasi hududi. Taxminlarga ko'ra, bu bo'lakning kengroq qismi ma'lum darajada S-13 va S-14 sun'iy yo'ldoshlari tomonidan boshqariladi yoki to'qnashuv natijasida bo'laklar ajralib chiqadigan katta tanani o'z ichiga oladi va shuning uchun zichlik oshadi. Bu sohada moddalar kuzatiladi. To'plar Saturn atrofidagi orbitada joylashganga o'xshaydi. Taxminlarga ko'ra, F halqasining ikkala tomonida joylashgan S-13 va S-14 sun'iy yo'ldoshlari ushbu halqadagi zarrachalarning harakatini boshqaradi.
Yorug'likning oldinga tarqalishi bilan halqalarni otish natijasida taxminiy ravishda G deb atalgan yana bir halqa aniqlandi. G halqasining orbital radiusi 150 000 km. Taxminlarga ko'ra, u "ko-orbital" S-10 va S-11 sun'iy yo'ldoshlari orbitalari yaqinida joylashgan. Ushbu sun'iy yo'ldoshlardan birida kuzatilgan soya aynan shu halqa tomonidan tushgan bo'lishi mumkin. Tasvirlarda, ehtimol, sayyoradan 480 000 km uzoqlikda joylashgan E halqasi ham ko‘rsatilgan.
Umuman olganda, halqa tizimi Saturn uchun nisbatan barqaror hodisa bo'lib ko'rinadi. Bundan farqli o'laroq, Yupiterning halqasi doimiy ravishda o'z-o'zini tartibga soluvchi, lekin cheklangan umrga ega bo'lgan dinamik tizim ekanligiga ishoniladi. Yupiterning halqasi, aftidan, ba'zi jismlar uzukni doimiy ravishda materiya bilan oziqlantirishi yoki halqaning o'zida zarrachalarni hosil qiluvchi aniqlanmagan jismlar mavjudligi sababli mavjud. Uran halqalariga kelsak, ular haqida nisbatan kam narsa ma'lum.
Halqalarga qaytsak, ular orasida dumaloq orbitadan chetga chiqadigan tor oqimlar mavjud. Ba'zi halqalarning qirralari qirrali bo'lib, ular o'zlari sun'iy yo'ldoshlarning tortishish bosimi ostida chayqalib, egilib, to'lqinlar hosil qiladi. Spiral to'lqinlar, elliptik halqalar, tor halqalarning g'alati to'quvlari ... halqalarning barcha kutilmagan hodisalarini sanab o'tish qiyin.
Kassini nimani o'rgandi?
Kassini stansiyasi 1997 yil 15 oktyabrda ishga tushirilgan. Saturn orbitasida bo'lish uchun Kassini uzoq kutilgan va mas'uliyatli sekinlashuv manevrini bajarishi kerak edi. Ushbu tasvirlar jadvalida ushbu manevrning bir qismini kuzatishingiz mumkin.
Manevr uzoq vaqt oldin ehtiyotkorlik bilan hisoblab chiqilgan va barcha harakatlar dasturi bort kompyuterining xotirasiga joylashtirilgan. Mana, dizaynerlar va olimlar orziqib kutgan 2004 yil 1 iyul sanasi ham keldi. GMT bilan soat 2:11 da Kassini traektoriyaning ko'tarilish tugunini bosib o'tdi va Saturn halqalari tekisligini bosib o'tdi va F va G deb belgilangan ikkita ingichka tashqi halqalar orasiga sirpanib ketdi. |
|||
Bu ta'sirli emasmi? (hatto shunday kichik tasvirlar ham). Ayni paytda Cassini kosmik kemasi sayyora, halqalari va Saturn sun'iy yo'ldoshlari haqida juda ko'p tasvir va ma'lumotlarni olgan.
Saturn halqalarining kelib chiqishi Uzoq vaqt davomida beparvo sun'iy yo'ldosh Saturnga yaqinlashib, uning to'lqinli kuchlari tomonidan parchalanib ketgan deb ishonilgan. Ammo Voyager ma'lumotlari bu mashhur e'tiqodni rad etdi. Hozirgi vaqtda Saturn halqalari (va boshqa sayyoralar ham) millionlab kilometr uzunlikdagi ulkan aylana bulutining qoldiqlari ekanligi aniqlandi. |
Saturn halqalari quyosh tizimidagi eng go'zal hodisadir.
Saturn halqalarini birinchi marta kim ko'rgan?
Saturnning birinchi halqalarini 1610 yilda italiyalik olim Galileo Galiley Saturnga o'zi yaratgan teleskopni yo'naltirganida ko'rgan. U o'z taassurotini shunday ifodaladi: "Saturnning ikkita qulog'i bor". 1655 yilda gollandiyalik Kristian Gyuygens kuchli teleskop yordamida Galiley ko'rmagan narsalarni ko'rdi. U kosmosda osilgan Saturn atrofidagi ajoyib halqalarni kuzatdi.
Go'yo och sariq-jigarrang sayyoradan osilgandek, halqalar uzoqdagi Quyosh nurlarida yaltirab porlaydi. Yupiter singari, Saturn ham vodorod atmosferasi va ammiak va suv muzining muzli bulutlari bilan qoplangan ulkan gaz dunyosidir. Sayyora yuzasi vodorodga o'xshash suyuq metalldir. Saturnning porlab turgan halqalari muzlagan suv - muzdan iborat.
Tegishli materiallar:
Nima uchun neon porlaydi?
Saturn halqalari nimadan yasalgan?
Ular turli o'lchamdagi muz bo'laklaridan iborat - bir stakan alkogolsiz ichimlikka sig'adigan kublardan tortib o'rta kattalikdagi aysberglargacha. Uzoqdan qaraganda, Saturn atrofida soatiga 72 000 kilometr tezlikda aylanadigan muz parchalari bir nechta keng halqalarni hosil qilgandek tuyuladi. Saturnni yaqin masofada o'rgangan Voyajer 1 va Voyajer 2 missiyalaridan oldin ko'plab olimlar uch yoki to'rtta muz halqalari Saturn atrofida aylanadi, deb hisoblashgan.
Kosmik kemalar tomonidan yuborilgan birinchi suratlar vahiy bo'lib chiqdi. Bir nechta uzuk o'rniga bir necha ming bor edi. Ba'zi joylarda halqalar o'rtasida chuqur bo'shliqlar ko'rinadi, lekin asosan uzuklar ixcham diskdagi oluklar kabi bir-biriga juda yaqin joylashgan edi.
Qiziqarli fakt: Saturnning har bir halqasi yuz minglab muz bo'laklaridan iborat.
Voyajer kosmik kemasining kameralari alohida muz qatlamlarining yuqori sifatli tasvirlarini olish uchun halqalardan juda uzoqda edi. Ammo suratlardan uzuklar juda nozik ekanligi ayon bo'ladi: ular orqali yulduzlarni ko'rish mumkin. Yana bir ajablanib. Halqalar orasidagi shaffof birikmalar diametri bir dan to'qson kilometrgacha bo'lgan muz bo'laklari bo'lib, ular teshiklar deb ataladi. Saturnning haqiqiy yo'ldoshlari bilan adashtirmaslik kerak. Teshiklarning jozibador kuchi Saturnning haqiqiy sun'iy yo'ldoshlarining tortishish kuchi bilan birga halqalarning fazoviy yo'nalishini aniqlaydi, deb ishoniladi.