Naš Sunčev sustav sastoji se od Sunca i planeta, zvijezda, kometa, asteroida i drugih svemirskih tijela. Danas ćemo govoriti o planetima koji su okruženi prstenovima. Iz ovog članka naučit ćete koji planeti imaju prstenove.
Kako se zove planet s prstenovima?
Uglavnom samo divovski planeti imaju prstenove, o čemu ćemo govoriti u nastavku. Prstenovi su formacije prašine i leda koje kruže oko nebeskog tijela. Koncentrirani su u blizini ekvatora i stoga tvore tanke linije. Ova je značajka povezana s aksijalnom rotacijom planeta: u ekvatorijalnoj zoni prisutno je stabilno gravitacijsko polje. To je ono što drži prstenove oko planeta.
Koji planeti imaju prstenove?
U našem solarnom sustavu, divovski planeti imaju prstenove. Najveći i najjasnije vidljivi prstenovi su Saturn. Prvi ih je otkrio 1659. nizozemski astronom Christiaan Huygens. Ukupno ima 6 prstenova: najveći od njih podijeljen je na tisuće malih prstenova. Sastoje se od komadića leda različitih veličina.
Na kraju dvadesetog stoljeća, kada su izumljeni svemirski brodovi i precizni teleskopi, znanstvenici su vidjeli da nema samo Saturn prstenove. Godine 1977. Tijekom istraživanja Uran, oko njega se primijetio sjaj. Ispostavilo se da su to prstenovi. Tako je otkriveno 9 prstenova, a Voyager 2 1986. godine otkrio je još 2 prstena - tanka, uska i tamna.
Godine 1979. svemirska letjelica Voyager 1 otkrila je prstenove oko planeta. Jupiter. Njegov unutarnji prsten je slab i u kontaktu je s atmosferom planeta. I konačno, 1989. godine, Voyager 2 otkrio je okolo Neptun 4 prstena. Neki od njih su imali lukove, područja gdje je bila povećana gustoća materije.
Međutim, moderna tehnologija visoke preciznosti omogućila je otkrivanje novih tajni našeg sustava. Nedavna istraživanja znanstvenika pokazala su da Saturnov mjesec Rhea ima prstenove. Također, patuljasti planet Haumea, koji rotira u perifernom dijelu Sunčevog sustava, ima svoj sustav prstenova.
U općem entuzijazmu koji je zahvatio znanstvenike početkom 17. stoljeća u vezi sa zapanjujućim otkrićima, jedno od njih ostalo je gotovo nezapaženo. Godine 1610. Kepler je od svog velikog talijanskog kolege dobio anagram koji je glasio: “Promatram najudaljeniji trostruki planet...”. Krajem 1610. Galileo je jednom od svojih dopisnika napisao: “Našao sam cijelo dvorište s dvojicom slugu Starca (Saturna); podržavaju ga u povorci i ne odvajaju se od njegovih strana.” I odjednom su ti sateliti... nestali, barem iz vidnog polja teleskopa. Zadivljen, Galileo je uvijek iznova gledao u nebo, ali ih nije vidio. Tek je Huygens u Haagu, 45 godina nakon prvih Galileovih promatranja, uspio donekle shvatiti misterij Saturna. Uspoređujući vlastita i tuđa opažanja, došao je do zaključka da su "sateliti" koje je otkrio Galileo jednostavno uši tankog, ravnog prstena, gotovo neprekidnog, nagnutog prema ravnini ekliptike.
Stoga se sa Zemlje može vidjeti na različite načine. Dva puta tijekom Saturnove godine, prsten se može postaviti tako da njegova ravnina postane paralelna s linijom gledanja. Prsten se ne vidi s ruba, vrlo je tanak.
Saturnov prsten je izvanredan objekt za promatranje čak i malim teleskopima. Njegovo potpuno otkrivanje ili nestanak ponavlja se nakon 14-16 godina. Otkriće ovog neobičnog fenomena, međutim, nije izazvalo veliku pozornost znanstvenika. Bilo je to razdoblje velikih revolucionarnih događaja u astronomiji. Otkriće neobičnog prstena oko Saturna potonulo je među njima.
Neki astronomi 18. i ranog 19. stoljeća pretpostavili su da prsten može biti čvrst i čvrst ili da se sastoji od niza tankih kontinuiranih prstenova, čvrstih ili tekućih. Ali već pedesetih godina 19. stoljeća astronomima koji su promatrali prsten postalo je jasno da on ne može biti čvrsto tijelo, već da se mora sastojati od pojedinačnih čestica - čestica prašine ili kamenčića, od kojih se svaka, kao samostalan satelit, okreće oko Saturna.
Sedamdesetih godina 19. stoljeća najpotpuniju studiju strukture i stabilnosti prstena provela je poznata ruska matematičarka Sofia Kovalevskaya. Njezini zaključci uskoro su briljantno potvrđeni spektroskopskim promatranjima. Ispostavilo se da se prsten doista sastoji od mnogo neovisnih satelita. Ali odakle ovaj prsten na Saturnu?
Astronomi 19. stoljeća i mnogi znanstvenici našeg vremena, smatrajući prsten stabilnim, proglasili su ga ostatkom pramaterijala (od kojeg je nastao planet), odnosno rezultatom raspada jednog od Saturnovih satelita, koji je ušao u opasna zona u blizini planeta, gdje bi ga moćne plimne sile mogle raskomadati. Zanimljivo je prisjetiti se: stari Grci su imali mit da je Saturn proždirao svoju djecu.
Od 50-ih godina prošlog stoljeća astronomski opservatoriji, naoružani sve sofisticiranijim teleskopima, počeli su bilježiti brojne promjene u strukturi prstena. Neki su njegovi dijelovi ili postali svijetli ili su bili jedva primjetni. U isto vrijeme, Otto Struve na zvjezdarnici Pulkovo posumnjao je na postupno širenje prstena i približavanje njegova unutarnjeg ruba površini planeta. Uspoređujući precizna mjerenja veličina prstena koja su izveli znanstvenici tijekom 200 godina, otkrio je da se tijekom dva stoljeća unutarnji rub prstena približio planetu za 18 tisuća kilometara. Čini se da moderna promatranja potvrđuju širenje prstena, iako su brojke nešto drugačije.
Nove informacije o prirodi Saturnovih prstenova donijele su korištenje moćnih sredstava astrofizike. Još krajem 19. stoljeća A. A. Belopolsky (Pulkovski opservatorij) primijetio je da raspodjela svjetline u spektru prstena nije ista kao u spektru samog planeta. Izvanredne fotografije koje je 1909. godine snimio G. A. Tikhov pomoću golemog 30-inčnog teleskopa Pulkovo jasno pokazuju da je prsten puno "blješti" od planeta. Tridesetih godina ovu problematiku detaljno je proučavao G. A. Shain na Zvjezdarnici Simeiz. Rezultati ovih istraživanja i brojni kasniji radovi doveli su astronome do uvjerenja da se u nekim dijelovima prstena, osim čvrstih čestica i tijela meteoritskog karaktera, nalazi led i određena količina plina.
Ali led u slobodnom stanju ne može dugo postojati čak ni na tako velikoj udaljenosti od mjesta gdje se Saturn kreće (9,5 astronomskih jedinica). Do 11 astronomskih jedinica, tj. do udaljenosti od 1,7 milijardi kilometara, sunčeve zrake moraju udarati u led, izbacujući nastale čestice plina izvan Sunčevog sustava. Promatramo takav proces u kojem smrznuti plinovi koji brzo isparavaju formiraju glavu i rep kometa.
Ali ako prsten neprestano gubi supstancu, onda mora odnekud dobiti nadopunu. Vani, izvan Saturnovog sustava? Ovo je nemoguće! Nadopunjavanje materije prstena i, posljedično, formiranje samog prstena može se objasniti samo emisijama iz Saturnovog sustava, snažnim erupcijskim procesima kako na površini Saturnovih satelita, tako i, moguće, na samom planetu.
Zaključak o snažnoj vulkanskoj aktivnosti u Saturnovom sustavu sasvim je u skladu s onim što su promatrači više puta primijetili na samoj površini planeta. Tu je više puta uočena pojava svijetlih bijelih mrlja, koje su ponekad postojale mjesecima. A kasnije sam došao na ideju o gigantskim izbacivanjima materije sa Saturna na temelju sasvim drugih razmatranja. Proučavanje... kometa dovelo me do ovog zaključka.
Znanstvenici su do danas odredili orbite 573 kometa. 442 kometa imaju orbitalne periode veće od 1000 godina, a obrasci gibanja nekih od njih pokazuju da zauvijek napuštaju Sunčev sustav. 75 kometa kreće se u malim eliptičnim orbitama s orbitalnim periodom manjim od 15 godina. To su takozvani kometi obitelji. A preostalih 56 kometa imaju orbitalne periode od 15 do 1000 godina. To uključuje, posebno, obitelji kometa Saturn, i.
Prevladavanje kometa s vrlo izduženim paraboličnim orbitama dovelo je do ideje da kometi dolaze iz međuzvjezdanog prostora, a većina njih samo prolazi kroz Sunčev sustav. Tu je hipotezu prije više od dva stoljeća izrazio i matematički razvio francuski znanstvenik Laplace.
No pala je na kasnijim ispitima koje su joj davali mnogi astronomi i matematičari. Da su kometi tijela međuzvjezdane prirode, trebali bismo promatrati oštro hiperbolične orbite, ali to nije slučaj.
Ako volite šah, vjerojatno ste se susreli s problemima koji uključuju retrogradnu analizu. Njihovo značenje je da se, s obzirom na položaj na ploči, mora rekonstruirati niz poteza koji su do njega doveli. Sličan problem riješili su i astronomi. Za mnoge komete kod kojih je zabilježeno slabo hiperbolično gibanje izračunati su svi poremećaji od planeta kako bi se saznalo kakva je bila orbita prije ulaska u područje utjecaja planeta. U svim slučajevima pokazalo se da je početna orbita bila eliptična, što ukazuje da su kometi pripadali Sunčevom sustavu.
Precizna astrofizička istraživanja te korištenje metoda fotometrije i spektralne analize omogućili su određivanje sastava kometa. Svjetleće glave i repovi kometa sastoje se od iznimno razrijeđenih plinova (uglavnom ugljikovodika, cijanogena, ugljičnog monoksida, molekularnog dušika itd.), uglavnom u obliku ioniziranih atoma i molekula. Kometni plinovi nedvojbeno su produkti raspada složenijih matičnih molekula pod utjecajem sunčevog zračenja. Jezgre kometa moraju biti sastavljene od čvrstih čestica. Nedavno je dokazano da su plinovi u kometima u smrznutom stanju, u obliku leda, često “kontaminirani” sitnom prašinom.
Utvrđena je i činjenica od iznimne važnosti: kometi ubrzano slabe. Od pojave do pojave postaju sve manje svijetle i nakon 10-20 pojavljivanja oslabe desetke i stotine puta!
Postalo je jasno da kometi brzo iscrpljuju materijale koji stvaraju plin iz kojih nastaju maglovite glave i repovi kometa. Prema tome, kometi su se morali pojaviti sasvim nedavno u području planeta. Astronomi su odredili starost mnogih kometa. Pokazalo se da je vrlo malo: samo nekoliko stotina, a ponekad čak i desetke godina. Ali kako možemo objasniti postojanje velikog broja kratkoperiodičnih kometa?
Laplace je vjerovao da su oni jednostavno “zarobljenici” velikih planeta, posebno Jupitera, koji ih je presreo na putu i prisilio da promijene svoje orbite, koje su prije bile parabolične. Ali mnoge značajke kretanja kometa govorile su protiv Laplacea. Naprotiv, čini se da su kometi sada, u naše vrijeme, rođeni u Sunčevom sustavu i da imaju određeni odnos sa Jupiterovim sustavom, budući da su svi kratkoperiodični kometi usko povezani s ovim planetom. U početku se pretpostavljalo da su izbačeni izravno s površine Jupitera i drugih velikih planeta. Ali onda se pokazalo da pretpostavka o izbacivanju kometa s površine Jupiterovih satelita još bolje odgovara opažanjima.
U međuvremenu, otkrivene su i druge izvanredne značajke kometa. Pokazalo se da su kometni ledovi po svom sastavu vrlo bliski plinovima planetarne atmosfere, a posebno atmosferi otkrivenoj na satelitima Saturna i Neptuna - Titanu i Tritonu. Brojni podaci sugeriraju da su veliki Jupiterovi mjeseci prekriveni slojem smrznute atmosfere, odnosno leda.
Mnoge komete prati kiša meteora. Ova dva fenomena povezana su barem zajedničkim podrijetlom. A proučavanje meteorita u laboratorijima, proučavanje njihove strukture i kemijskog sastava dovodi do zaključka da su oni fragmenti kore planetarnih tijela. Najveći ruski vulkanolog i stručnjak za meteorite A. N. Zavaritsky otkrio je da je većina kamenih meteorita po strukturi vrlo bliska sedrenim stijenama vulkanskih područja Zemlje. Još ranije je još jedan izvanredni mineralog V. N. Lodochnikov došao do zaključka o mogućnosti formiranja meteorita i potoka meteorskih tijela tijekom divovskih zemaljskih erupcija.
Također se pokazalo da životni vijek kiše meteora nije duži od nekoliko stotina ili tisuća godina. Priroda orbita sugerira da čestice meteora pripadaju Sunčevom sustavu i nedvojbeno su nastale unutar njega. To znači da kiša meteora koju sada promatramo mora biti vrlo nedavnog porijekla.
Povezanost kiše meteora s kometima daljnji je dokaz vulkanskog ili eksplozivnog porijekla malih tijela Sunčevog sustava. Svaka erupcija mora biti popraćena oslobađanjem enormnih količina pepela i pijeska, koji će formirati kišu meteora u Sunčevom sustavu.
To su bili razlozi koji su bili temelj pretpostavke da je Saturnov prsten komet-meteoritske prirode. Ali zašto, samo u jednom konkretnom slučaju sa Saturnom, priroda nije štedjela na prstenu za planet? To je pogrešno. Oko Jupitera bi trebali kružiti i oblaci koji se sastoje od tijela kometa i meteorita, odnosno kamenja i čestica pepela. Erupcija na Jupiterovom satelitu mora toj tvari dati brzinu od 5-7 kilometara u sekundi kako bi se formirao novi komet. Ali znatno više kamenja i čestica imat će manje brzine, Jupiter će ih zadržati svojom gravitacijom i okupiti oko sebe u obliku prstena.
Gdje je? Uostalom, u blizini Jupitera ne promatramo tako svijetlu i primjetnu formaciju kao Saturnov prsten. Ovdje treba imati na umu da čak i da Jupiter ima prsten masivan kao Saturnov, ne bismo vidjeli ništa slično onome što vidimo na Saturnu. Činjenica je da je ravnina Saturnovog ekvatora nagnuta prema ekliptici (tj. ravnini gibanja planeta) za 28°, zbog čega možemo vidjeti prsten „otvoren“, dok je Jupiterov nagib samo 3° i, stoga je Jupiterov prsten Uvijek smo vidljivi s ruba (baš kao što se događa tijekom razdoblja "nestajanja"). Kada se, kao rezultat kretanja Saturna i Zemlje, nađemo blizu ravnine prstena, on nestaje; uši se ne vide, a na disku planeta duž ekvatora nalazi se tamna pruga - "prstenasta sjena".
Nastavit će se.
P.S. O čemu još razmišljaju britanski znanstvenici: da će prije ili kasnije ljudi ipak moći kolonizirati druge planete našeg sunčevog sustava. A onda će na površini Saturna ili Jupitera neka vrsta stanice za deferizaciju vode biti sasvim uobičajena. Ali za sada sve to zvuči kao znanstvena fantastika.
Znate li koliko planeta u Sunčevom sustavu ima prstenove? Sigurno će se svi odmah sjetiti Saturna, čiji je svijetli i široki sustav prstenova sastavni dio slike planeta.
Ali Saturn nije jedini koji ima sustav prstenova. Formacije prašine i leda kruže i oko drugih plinovitih planeta Sunčevog sustava: Jupitera, Urana i Neptuna. Ljudima su dugo bili nepoznati, jer... Prije izuma svemirskih letjelica i orbitalnih teleskopa, astronomi ih nisu mogli vidjeti. No, razvojem tehnologije otkriveno je da svi ledeni divovi u Sunčevom sustavu imaju prstenove. I danas su svi ti objekti detaljno proučeni.
U ovom članku ćemo detaljno proučiti sve planete s prstenovima u Sunčevom sustavu , tko ih ima, i razgovarajmo o njihovim sličnostima i razlikama.
Saturn
Drugi najveći i šesti najudaljeniji plinoviti div od Sunca. Planet je najprepoznatljiviji među objektima Sunčevog sustava upravo zbog svojih svijetlih prstenastih formacija. Vjeruje se da su nastali od velikih satelita koje je apsorbirao Saturn u zoru njihova postojanja. Jezgre satelita uništene su u atmosferi diva, a čestice leda i prašine formirale su tako poznate formacije oko njegove orbite.
Ukupno, Saturn ima 8 glavnih formacija prstena. Prvih sedam nazvano je slovima latinske abecede, a posljednje i najudaljenije zove se Phoebus - u čast jednog od nadimaka starogrčkog boga Apolona.
Saturnovi prstenovi su najširi. Njihov promjer je veći od 13 milijuna km (promjer posljednjeg elementa sustava je formacija Phoebus). Međutim, njegova debljina je mala - od nekoliko desetaka metara do kilometra. Ukupna masa fragmenata iz kojih se sastoje iznosi 3*10 9 kg.
Na primjer, element D je najbliži planetu, nalazi se 67 tisuća km od Saturna.Između sebe, formacije su odvojene prazninama i podjelama, koje su dobile imena poznatih astronoma. Elementi sustava A i B nalaze između sebe najveći odjeljak, širok 4700 km. Ovaj jaz je dobio ime po talijanskom astronomu Giovanniju Cassiniju.
Saturnov sustav prstenova nagnut je prema orbitalnoj ravnini za 27°. Kada se promatra, to utječe na vidljivost formacije sa Zemlje. Tijekom ekvinocija diva praktički je nedostupan za promatranje. Tijekom sljedećih 7 godina postupno se otkriva, dostižući najveću vidljivost na solsticij. Tijekom sljedećih 7 godina vidljivost se progresivno pogoršava. Godine 1921. "nestanak" Saturnovih prstenova čak je doveo do panike među stanovnicima Zemlje. Ljudi su vjerovali da su se formacije oko planete srušile i da njihovi fragmenti lete na našu planetu :).
Neptun
Planet je najmanji plinoviti div i najudaljeniji u Sunčevom sustavu. Neptunovi prstenovi dugo su bili nepoznati istraživačima. Otkrila ih je tek 1989. godine američka svemirska sonda Voyager 2. Ukupno ima 5 formacija prstenova. Ime su dobili u čast astronoma i matematičara koji su sudjelovali u otkriću Neptuna.
Formacija Halle nalazi se najbliže površini planeta (42 000 km). Sljedeći po redu su Le Verrier, Lascelles, Arago i Adams. Potonji ima polumjer od 63 tisuće km i sastoji se od 5 lukova: Hrabrost, Sloboda, Jednakost 1, Jednakost 2, Bratstvo.
Uz led, prašinu i krhotine koji su glavne komponente bilo koje formacije prstena, oni imaju visok postotak vjerojatne organske tvari, koja im daje crvenu boju.
Jupiter
Planet ima najimpresivnije dimenzije. Međuplanetarna sonda Voyager 1 potvrdila je prisutnost prstenova oko Jupitera, petog planeta Sunčevog sustava. Galilejeva sonda i
a orbitalni opservatorij Hubble dobio je dodatne podatke o njima.
Jupiterovi prstenovi su tanki i slabi. Halo najbliži planetu ima polumjer od 92 tisuće km. Najmasivniji je i njegova debljina doseže 12,5 tisuća km. Slijedi suptilna glavna i dvije takozvane "mreže", nazvane po satelitima planeta koji ih tvore - Amalteja i Teba. Ukupni radijus sustava je 226 tisuća km.
Uran
Ovaj blijedoplavi "ledeni" planet je sedmi najdalje od Sunca. Uran je razvio sustav prstenova jači od Neptuna i Jupitera. Sastoji se od 9 uskih glavnih, 2 prašnjava i 2 vanjska prstena. Najbliži planetu je ζ(zeta) prsten, čiji je radijus 37 tisuća km. Dalje μ(mu) nalazi se od Urana na udaljenosti od 103 tisuće km. Najsjajnija formacija je ε(epsilon). Svoju svjetlinu zahvaljuje gustom sloju čestica leda koje reflektiraju najviše svjetla u sustavu.
Kompozicija uključuje dimmer elemente sustava osim leda i prašine, izrazito tamne tvari koja upija svjetlost. Vjeruje se da je riječ o organskoj tvari ozračenoj magnetosferom planeta. Svi elementi sustava uranovog prstena nastali su kao rezultat sudara malih satelita i uništenja asteroida koji su ušli u atmosferu planeta.
Prema astronomima, planeti u čvrstom stanju, uključujući Zemlju, ranije su imali formirane prstenove. Za desetke milijuna godina slična sudbina čeka Mars kada mjesec Phobos padne na njegovu površinu pod djelovanjem sile plime i oseke.
Astronom Eric Mamajek sa Sveučilišta u Rochesteru i njegov partner na Zvjezdarnici Leiden u Nizozemskoj otkrili su da prstenasti sustav jednog od egzoplaneta koji prolazi kroz zvijezdu nalik Suncu J1407 ima proporcije koje su potpuno nezamislive s točke gledišta našeg Sunca. sustav. Mnogo je veći i mnogo teži od Saturnovog prstenastog sustava. Općenito, ovi prstenovi su prvi koji su otkriveni izvan našeg sustava, a to se dogodilo 2012. godine.
Ericov kolega Matthew Kenforty sa zvjezdarnice Leiden proveo je analizu i otkrio da se otkriveni sustav prstenova sastoji od više od trideset prstenova, od kojih svaki ima desetke milijuna kilometara u promjeru. Osim toga, pronađene su praznine u prstenovima, koje ukazuju da su sateliti (egzomjeseci) možda ovdje nastali.
“Detalji koje vidimo u svjetlosnim krivuljama su nevjerojatni. Tranzitna pomrčina zvijezde trajala je nekoliko tjedana, ali smo uspjeli vidjeti promjene u vremenskim razdobljima od samo nekoliko desetaka minuta. To se objašnjava promjenama u mikrostrukturama u prstenovima. Sama zvijezda je preblizu da bismo promatrali prstenove izravnim promatranjem, ali uspjeli smo stvoriti detaljan model temeljen na iznenadnim promjenama u svjetlini zvjezdane svjetlosti kroz prstenasti sustav lokalnog egzoplaneta. Kada bismo Saturnove prstenove mogli zamijeniti onima egzoplaneta J1407b (1SWASP J1407 b), bili bi lako vidljivi noću i bili bi mnogo puta veći od punog Mjeseca,” kaže Kenworthy.
“Ovaj planet je mnogo veći od Jupitera ili Saturna, a njegov sustav prstena je oko 200 puta veći od Saturnovog. Možemo reći da promatramo super Saturn,” ponavlja kolega Mamayek.
Astronomi su analizirali podatke o zvijezdi dobivene projektom SuperWASP. Ovo istraživanje osmišljeno je za otkrivanje plinovitih divova tranzitnom metodom (kada egzoplanet prolazi preko diska svoje zvijezde, ako se taj događaj može vidjeti sa Zemlje). Godine 2012. Mamajek i njegovi kolege sa Sveučilišta u Rochesteru izvijestili su o otkriću mlade zvijezde J1407, kao i o neobičnim pomrčinama. Tada je predloženo da su ove pomrčine uzrokovane prisutnošću protosatelitskog diska koji se formira oko mladog divovskog planeta ili smeđeg patuljka. Kenworthy je zatim proveo nova istraživanja koristeći adaptivnu optiku i Dopplerovu spektroskopiju kako bi procijenio masu prstenastoga objekta. Nakon toga su uspjeli doći do zaključka da znanstvenici u sustavu J1407 promatraju divovski egzoplanet (koji još nije pronađen) sa sustavom divovskih prstenova, koji je upravo odgovoran za opetovano smanjenje sjaja zvijezde. Nakon analize svjetlosne krivulje, bilo je moguće ustanoviti da je promjer prstenova gotovo 120 milijuna kilometara, što je više od 200 puta više od promjera Saturnovog sustava, a masa materijala koji sadrže prstenovi J1407b približno je jednaka na masu cijele Zemlje.
Evo što Mamayek izvještava o tome koliko je materijala sadržano u ovim diskovima i prstenovima: “Kad bismo digli u zrak četiri glavna Galilejeva mjeseca Jupitera i raspršili njihov materijal u prstenove u orbiti planeta, onda bi ovaj prsten bio tako neproziran , da bi se za dalekog promatrača koji bi gledao u Sunce tijekom prolaska ovih prstenova po njegovom disku dogodila jaka višednevna pomrčina. U slučaju J1407, opažamo da prstenovi blokiraju čak 95 posto sve svjetlosti ove mlade zvijezde na mnogo dana. Dakle, ovi prstenovi sadrže mnogo materijala od kojeg se mogu formirati sateliti.
U podacima koje su ispitali, astronomi su pronašli barem jednu prazninu u strukturi prstena. Jedno očito objašnjenje za to je formiranje satelita u ovom području, koji je uzeo sav građevinski materijal i stvorio prazninu u prstenovima. Njegova bi masa mogla biti unutar raspona mase Zemlje ili Marsa, a njegov orbitalni period oko J1407b je oko dvije godine. Znanstvenici očekuju da će tijekom sljedećih nekoliko milijuna godina prstenovi postati manje gusti zbog formiranja novih satelita i da će na kraju nestati.
“Zajednica planetarne astronomije desetljećima je iznosila različite teorije o tome kakve su prstenaste sustave imali Jupiter i Saturn u ranim fazama svojih života, koji su se zatim formirali u satelite. Međutim, dok nismo otkrili ovu prstenastu strukturu 2012., nitko nikada prije nije primijetio takve fenomene.”
Znanstvenici procjenjuju da je orbitalni period egzoplaneta J1407b sa sustavom prstenova oko desetljeća. Točnu masu također je teško odrediti, ali najvjerojatniji raspon je otprilike 10-40 Jupiterovih masa. Znanstvenici snažno potiču astronome amatere da također promatraju ovu zvijezdu i zabilježe događaje njezine pomrčine od strane egzoplaneta. Rezultati takvih promatranja mogu se prijaviti Američkoj udruzi promatrača promjenjivih zvijezda (AAVSO).
Slika
Umjetnikov pogled na sustav prstenova oko egzoplaneta 1SWASP J1407 b.
Nevjerojatno lijepi prstenovi prvi su put otkriveni na Saturnu. To su u 17. stoljeću učinili veliki astronomi Huygens i Galileo koji su svojim teleskopima vidjeli široki prsten oko diva. U 19. stoljeću astrofizičar iz Rusije A. Belopolsky i fizičar iz Engleske J. Maxwell uspjeli su dokazati da prsten, koji se u teleskopima činio čvrst, ne može biti takav. Naknadna studija pokazala je da je Saturn doista planet s prstenovima.
Prstenovi Saturna
U početku su prstenovi izazvali divljenje i iznenađenje, ali njihovo naknadno istraživanje pokazalo je da su se pojavili s razlogom i igraju značajnu ulogu u formiranju planeta i proučavanju Svemira. Znanstvenici su uspjeli utvrditi da se prstenovi sastoje od ogromnog broja mikroskopskih čestica i ogromnih blokova leda te da se nalaze duž ekvatora. Oni su, prema kozmičkim mjerilima, tanki, svega nekoliko kilometara, dok im je širina i do nekoliko stotina kilometara.
Planet s prstenom nikada nije prestao iznenađivati astronome. Ako se u početku vjerovalo da Saturn ima samo četiri prstena, a označeni su latiničnim slovima A, B, C, D, kasnije je uspostavljen peti, koji se nalazi na većoj udaljenosti od planeta od ostalih. Označen je slovom E. Međutim, sve do nekog vremena postojanje prstenova D i E izazivalo je sumnje među znanstvenicima.
Nakon što su podatke prenijele američke međuplanetarne postaje, temeljito su proučeni materijali i fotografije prstenova. Šesti (F) je otkrila postaja Pioneer 11. Slike prstenova E i D poslala je postaja Voyager 1, što je odagnalo sumnje znanstvenika u njihovo postojanje.
Koliko prstenova ima Saturn?
Planet s prstenovima privlači sve više pažnje. Nastavljajući ih proučavati, znanstvenici su došli do senzacionalnog otkrića. Kako se pokazalo, nema ih šest, nego mnogo više. Ukupan broj nije utvrđen, ali astronomi sugeriraju da bi broj mogao iznositi tisuću prstenova.
Kao što se može vidjeti na fotografijama koje je poslao Voyager 2, uski prstenovi sastoje se od tanjih prstenova ili, kako ih još nazivaju, niti. Najzanimljivije je da nemaju svi pravilan oblik. Utvrđeno je da jedan od prstenova varira u debljini od 80 do 25 kilometara.
Zašto se prstenje raslojava?
Kako se može objasniti ova struktura prstena? Izneseno je nekoliko hipoteza, no najzanimljivijom se smatra da do razdvajanja prstenova dolazi zbog gravitacijskih sila Saturnovih satelita, ne samo velikih, već i malih, koji su otkriveni relativno nedavno uz pomoć svemirskih letjelica. Astronomi su primijetili malu širinu F prstena u usporedbi s drugima i sugerirali da je to nekako povezano sa satelitima planeta. Prema izračunima trebala bi ih biti dva. Jedan je s vanjske strane prstena, drugi s unutarnje strane. Zvali su ih "pastiri". Vjeruje se da sateliti, djelujući na čestice, vraćaju ih natrag.
Misterije Saturna
Saturn je planet čiji prstenovi predstavljaju mnoge misterije za ljude. Relativno nedavno, astronomi su otkrili takozvane žbice - radijalne formacije koje prodiru kroz prstenove tisućama kilometara. Oni se okreću oko planeta poput žbica kotača oko osovine. Odmah se postavlja pitanje što je to. Oni ne mogu biti sastavni dijelovi prstenova, jer su njihove čestice na različitim udaljenostima i kreću se različitim brzinama. To bi dovelo do njihovog brzog uništenja.
Nakon proučavanja mnogih fotografija i provođenja analize, znanstvenici su otkrili da žbice zajedno s planetom čine puni krug oko Saturnove osi. To je omogućilo pretpostavku da su na određenoj udaljenosti od prstenova i da ih drže pomoću elektrostatskih sila. Kreću se zajedno s planetom pod utjecajem magnetskog polja planeta, a kao i prstenovi sastoje se od malih čestica. U prstenu F nađeni su preplet tankih prstenastih niti i zadebljanja. Ovo je misterij Saturna. Astronomi još ne mogu objasniti zašto se to događa. Postoji samo pretpostavka da na njih djeluju elektromagnetske sile.
Prstenovi drugih planeta
Godine 1977., tijekom proučavanja Urana, otkriveni su prstenovi, što je znanstvenike dovelo u određenu zabunu, jer se do tada vjerovalo da samo Saturn ima takav fenomen. Znanstvenici su počeli razmišljati o tome koji planeti imaju prstenove. Postaja Voyager 1 otkrila je slabašan prsten blizu Jupitera. Danas je dobro poznato da ih imaju svi planeti plinoviti divovi u Sunčevom sustavu. Postoje četiri takva planeta - Saturn, Jupiter, Neptun, Uran. Ovom je popisu dodan i asteroid Chariklo, a prema brojnim znanstvenicima ima ih i Saturnov mjesec Rhea.
Vjeruje se da su i drugi planeti prstenovani. Ali koji planeti imaju prstenove još nije poznato. Proračuni nekih astronoma potvrđuju njihovo postojanje u blizini patuljastog planeta Plutona. Ali do sada to nije potvrđeno, kao što je slučaj s Rheinim satelitom.
Jupiterovi prstenovi
Još jedan divovski plinoviti planet s prstenovima je Jupiter. Njihov sustav je slab, sastoji se od prašine i uključuje četiri komponente: debeli torus čestica - Halo, vrlo tanak i gust - Glavni prsten i dva slaba i široka, koja se nazivaju paučinasti prstenovi. Znanstvenici sugeriraju da su formirani od prašine sa satelita planeta. Pretpostavlja se da postoji još jedan prsten, ali za to još nema potvrde.
Neptunovi prstenovi
Planet s prstenom u Sunčevom sustavu je plinoviti div Neptun. Njegova je struktura otkrivena relativno nedavno i malo je proučavana. Sastoji se od pet komponenti koje čine čestice leda obložene silikatima i još nepoznati materijal na bazi ugljika. Prstenje se zove Adams, Le Verrier, Halo, Lascelles i Arago.
Zanimljiva je činjenica da je prvi prsten otkrio američki astronaut E. Guian. Ali kasnije, tijekom promatranja, astronomi su primijetili da nije potpun, da nalikuje klipnim prstenovima. Planet je u to vrijeme ulazio u sjenu. Zašto se to dogodilo ostaje nejasno. Najudaljeniji prsten ima pet lukova. Njihovo podrijetlo je također nejasno. Slike s Voyagera 2 otkrile su slabije prstenove koji su imali masivnu strukturu.
Prstenovi Urana
Oko planeta je otkriven sustav od 13 prstenova koji se sastoji od vodenog leda, organske tvari, prašine i objekata čija se veličina kreće od nekoliko desetaka centimetara do 20 metara. Izuzetno su tamne, neprozirne i uske. Vjerojatno postoje slabašni prstenovi prašine i lukovi između glavnih komponenti sustava. Vjeruje se da je sustav nastao sudarom satelita koje je planet ranije imao.
