Saturn, šesti planet od Sunca. Saturnovi prstenovi su sustav ravnih koncentričnih formacija leda i prašine smještenih u ekvatorijalnoj ravnini planeta. Planet ima sedam glavnih (A, B, C, D, E, F, G) i mnogo malih prstenova.
Otvaranje prstenova Saturna
1610. - Galileo Galilei prvi je vidio Saturnove prstenove u svom teleskopu pri 20-puta povećanju, ali ih nije prepoznao kao prstenove.
1655. - Christian Huygens, znanstvenik iz Nizozemske, prvi je prepoznao prsten u čudnim izbočinama koje su pratile Saturn. Ali samo 4 godine kasnije, uvjeren da je u pravu, sa stranica knjige "Saturnov sustav" rekao je da je Saturn "okružen tankim, ravnim prstenom, koji se nigdje ne dodiruje, sklon ekliptiki."
1675. - ravnatelj Pariške zvjezdarnice Giovanni Domenico Cassini otkrio je crnu prugu unutar prstena (kasnije nazvanu "Cassinijeva divizija"). Prerezala ga je na dva dijela - počeli su se zvati prstenovi A i B. Prvi je pretpostavio da se prstenovi sastoje od zasebnih čestica.
Podrijetlo prstenova
Promotivni video:
Sada su se hipoteze počele pojavljivati jedna za drugom. Nekoliko stoljeća tajanstveni Saturnovi prstenovi uvijek privlače pažnju astronoma. Što su teleskopi postajali savršeniji, to se činila složenija struktura prstenova. U današnje vrijeme - uz pomoć međuplanetarnih sondi koje su bile u blizini Saturna - o njima znamo puno. Uz glavne, astronomi su već izbrojali više od 100 tisuća odvojenih prstenova koji okružuju planet. Različiti su po svom kemijskom sastavu i boji. Podrijetlo prstenova i dalje postavlja mnoga pitanja. Istraživači nikad ne prestaju iznositi sve nove hipoteze koje objašnjavaju prirodu prstenova.
Hipoteze
U 19. stoljeću francuski astronom Edouard Albert Roche pretpostavio je da se jedan od Saturnovih mjeseci toliko približio planetu da ga je plimna sila rastrgala, a njegovi su ostaci stvorili prstenove koji sada okružuju Saturn. Niti jedan satelit koji je prešao takozvanu "Rocheovu granicu" ne može preživjeti; prije ili kasnije će se raspasti, tvoreći drugi prsten, koji će se kasnije smjestiti na planetu. Bilo kako bilo, prstenovi su, smatraju pristaše ove hipoteze, privremeni. Sretni smo što živimo u vrijeme kada je odjednom njima okruženo nekoliko velikih planeta.
Prema drugoj hipotezi, prstenovi su mogli nastati nakon sudara jednog od Saturnovih mjeseci s velikim meteoritom. Mnogo otpadaka koji su zasipali okolinu planeta nakon sudara postali su materijal od kojeg su nastali prstenovi. Proračuni su pokazali da njihova starost nije veća od 100 milijuna godina.
Od čega su napravljeni prstenovi
Sada znamo da su Saturnovi prstenovi 90–95% vodeni led. Ali nebeska tijela, koja bi im mogla poslužiti kao materijal, barem su na pola sastavljena od raznih silikata i metala. Stoga bi i Saturnovi prstenovi trebali sadržavati najmanje nekoliko desetaka posto tih materijala. Samo nove hipoteze mogu riješiti ovu proturječnost.
Ali što ako su Saturnovi prstenovi, poput njemu najbližih satelita, nastali uslijed iste katastrofe? Ovu je verziju 2010. iznio američki astrofizičar Robin Kanup. Sugerirao je da se u dalekoj prošlosti oko Saturna vrtio još jedan satelit velik poput Titana. Njegova se jezgra sastojala od silikata i željeza, a pokrivala ju je moćna ledena školjka. Približivši se planetu na udaljenosti jednakoj granici Rochea, pod utjecajem plimnih sila, bacio je ovu ledenu školjku i ona je, postupno se raspadajući na sve manje dijelove, počela kružiti oko Saturna, tvoreći brojne prstenove. Što se tiče željezne kamene jezgre satelita, ona se srušila na Saturnu.
Prema proračunima, Saturnovi prstenovi nekada su bili važni tisuće puta više nego sada. Međutim, asteroidi i komete, koji su se povremeno zaletavali u njih, izbacili su dio materijala. Mogao je formirati unutarnje Saturnove satelite - na primjer, Tetidu. U međuvremenu, silikati i metali sadržani u asteroidima nadopunjavali su materijal prstenova - tako se pojavilo 5-10% nečistoća koje su tamo pronađene.
Kada su nastali prstenovi?
Međutim, i ova hipoteza, kao i ostale spomenute, ima iste nedostatke. Primjerice, nakon uništenja satelita pojavljuju se fragmenti različitih veličina - od kockica leda do ledenih planina koje se protežu desecima kilometara. U stvari, niti jedna ledena ploha koja je formirala prstenove nije dugačka više od 10 metara. Druga je stvar jesu li se Saturnovi prstenovi pojavili zajedno s planetom! Tada se - uslijed snažnog djelovanja gravitacije - mali komadići leda ne bi mogli izgubiti čak ni u grudama veličine kuće. Uz to, uništavanje satelita jednaka je nesreća, a svi su divovski planeti okruženi prstenovima, pa nije slučajno baš za vjerovati. Mnogi astronomi vjeruju da su prstenovi oko planeta nastali u isto vrijeme.
Znači li to da su ti prstenovi izrađeni od materije koja je preživjela od nastanka Sunčevog sustava? U to se vrijeme oko Sunca vrtio ogroman disk plina i prašine, iz materijala od kojeg su se planeti rađali jedan za drugim. Ostaci svemirskih praznina - sve te čestice leda i prašine - sada su se vrtjeli među novokovanim planetima, na kraju se svitajući u grude satelita. Ali oni se mogu pojaviti samo na određenoj udaljenosti od planeta, inače će se brzo srušiti. Stoga su u blizini divovskih planeta neko vrijeme ostali fragmenti diska plinske prašine koji su naknadno formirali zasebne prstenove.
Zbog čestih međusobnih sudara, kao i utjecaja snažnih plimnih sila, sva ta zrna i nakupine nikada nisu činile niti jedan satelit. Ako je ova verzija točna, materijal prstenova neprestano se nadopunjava materijom s površine Saturnovih mjeseci - inače bi prstenovi mogli ispariti za nekoliko stotina milijuna godina.
Otkrivanje novih prstenova
Astronomi u međuvremenu otkrivaju nove Saturnove prstenove. Dakle, prije nekog vremena primijećen je ranije nepoznati ogromni prsten. U principu, prstenasti sustavi divovskih planeta prilično su mali u usporedbi sa samim planetima. Prema astronomima, njihov radijus ne prelazi 5-10 polumjera planeta. Dakle, polumjer najvećeg do nedavno poznatog Saturnovog prstena - E prstena - nije prelazio 10 polumjera Saturna (njegov ekvatorski radijus je 60 tisuća km).
Promatranja su pokazala da se vanjski prstenovi Saturna neprestano napajaju prašinom koja izlazi s površine njegovih satelita nakon sudara s mikrometeoritima. Od njega se sastoji prsten, otkriven tek 2009. Njegov polumjer je od 100 do 200 radijusa Saturna, a nastao je od prašine bačene s površine Phoebe, najudaljenijeg i najmračnijeg satelita planeta. Uspjeli su otkriti novi prsten zahvaljujući infracrvenom zračenju koje iz njega proizlazi. Za razliku od ostalih Saturnovih prstenova, on se nalazi ne u ekvatorijalnoj ravnini planeta, već u ravnini orbite kojom se okreće oko Sunca. Kut između dviju ravnina je oko 27 °.
Gustoća ovog prstena je samo 20 čestica po kubnom kilometru (!). Prema astronomu Anne Verbisker sa Sveučilišta Virginia, koja je vodila istraživanje, "čestice prstena toliko su udaljene da ako uđete u njega, ni to odmah ne primijetite." Štoviše, veličina čestica često ne prelazi nekoliko mikrometara.
Čini se da se čestice prašine koje izlijeću iz ovog prstena talože na površini drugog Saturnovog satelita, Japeta, okrenute prema njemu. To objašnjava neobičan izgled ovog mjeseca. Jasno je podijeljen u dvije polovice, svijetlu i tamnu. Prema riječima stručnjaka, visina sloja prašine koji prekriva jednu od njegovih strana kreće se od 20 centimetara do nekoliko metara.
Preporučeno za gledanje: "Najveća misterija astronoma - kako su se pojavili Saturnovi prstenovi."
