SaturnsPārsteidzošie gredzeni padara to par vienu no skaistākajiem objektiem, ko zvaigznītes var izcelt debesīs. Lieliskā gredzenu sistēma ir redzama pat ar mazu teleskopu, lai arī nav ļoti detalizēta. Vislabākos skatus paveikuši kosmosa kuģi, piemēram, Voyagers, un Cassini misijas. No šīm ciešajām tikšanās reizēm planētu zinātnieki ir ieguvuši ļoti daudz informācijas, kas palīdz apgaismot Saturna gredzenu izcelsmi, kustības un attīstību.
Taustiņu izņemšana
- Saturna gredzeni lielākoties ir izgatavoti no ledus, kur atrodas putekļu daļiņas.
- Saturns lepojas ar sešām galvenajām gredzenu sistēmām ar sadalījumu starp tām.
- Gredzeni var būt izveidojušies, kad mazs mēness klīst pārāk tuvu Saturnam un sadalījās gabalos, taču daļiņas var būt nākušas arī no klaiņojošām komētām vai asteroīdiem.
- Tiek uzskatīts, ka gredzeni ir diezgan jauni, tikai dažus simtus miljonu gadu veci, un saskaņā ar NASA, tie varētu izklīst tuvāko simts miljonu gadu laikā.
Caur teleskopu Saturna gredzeni gandrīz izskatās stingri. Daži agrīnie astronomi, piemēram, Jean-Dominique Cassini, spēja noteikt, kas izskatījās pēc "spraugām" vai gredzenu pārtraukumiem. Lielākais no tiem tika nosaukts slavenā astronoma, Cassini nodaļas, vārdā. Sākumā cilvēki domāja, ka pārtraukumi ir tukši laukumi, taču 20. gadsimta kosmosa kuģu skati parādīja, ka arī tie ir piepildīti ar materiālu.
Cik gredzenu ir Saturnā?
Ir seši galvenie gredzenu reģioni. Galvenie ir A, B un C gredzeni. Pārējie, D (tuvākais), E, F un G, ir daudz vājāki. Gredzenu kartē tie parādīti šādā secībā, sākot no tieši virs Saturna virsmas un virzoties uz āru: D, C, B, Cassini Division, A, F, G un E (vistālākie). Pastāv arī tā saucamais "Phoebe" gredzens, kas ir tikpat tālu kā mēness Fēbe. Gredzeni tiek nosaukti alfabēta secībā atbilstoši secībai, kādā tie tika atklāti.
Gredzeni ir plati un plāni, un tie ir platāki līdz 282 000 kilometru (175 000 jūdzēm) no planētas, bet lielākajā daļā to ir tikai dažu desmitu pēdu biezumā. Sistēmā ir tūkstošiem gredzenu, no kuriem katrs sastāv no miljardiem bitu ledus, kas riņķo ap planētu. Gredzena daļiņas galvenokārt ir izgatavotas no ļoti tīrām ūdens ledus. Lielākā daļa gabalu ir diezgan mazi, bet daži ir kalnu vai pat mazu pilsētu lielumā. Mēs tos varam redzēt no Zemes, jo tie ir gaiši un atspoguļo daudz saules gaismas.
Gredzena daļiņas tiek turētas savā vietā, veicot gravitācijas mijiedarbību savā starpā un ar maziem pavadoņiem, kas iestrādāti gredzenos. Šie "ganu satelīti" ganāmpulkā brauc pa gredzenu daļiņām.
Cik Saturns ieguva savus gredzenus
Lai gan zinātnieki vienmēr ir zinājuši, ka Saturnam ir gredzeni, viņi nezina, cik ilgi gredzeni ir pastāvējuši un kad tie radīti. Ir divas galvenās teorijas.
Dzimis šādā veidā, teorija
Daudzus gadus zinātnieki pieņēma, ka planēta un tās gredzeni ir izveidojušies agrīnā pasaules vēsturē Saules sistēma. Viņi uzskatīja, ka gredzeni ir izveidoti no esošajiem materiāliem: putekļu daļiņām, akmeņainiem asteroīdiem, komētām un lieliem ledus laukakmeņiem.
Šī teorija turpinājās līdz pirmajiem kosmosa kuģu pētījumiem, ko veica Voyager misijas, kas sākās 1981. gadā. Attēli un dati parādīja izmaiņas gredzenos pat īsos laika periodos. Cassini misija sniedza papildu informāciju, ko zinātnieki joprojām analizē, norādot, ka gredzena daļiņas īsā laika posmā tiek zaudētas. Vēl viens pavediens par gredzenu vecumu nāk no ļoti tīrā daļiņu ūdens-ledus kosmētikas. Zinātnieki apgalvo, ka tas nozīmē, ka gredzeni ir daudz, daudz jaunāki par Saturnu. Laika gaitā vecākas ledus daļiņas putekļos satumst. Ja tā ir taisnība, tad tagad redzamie gredzeni var nebūt datēti ar Saturna pirmsākumiem.
Broken Moon, otrā teorija
Alternatīvi, iespējams, pašreizējā gredzenu sistēma tika izveidota, kad Mimas mēness bija nomodā pārāk tuvu Saturnam pirms apmēram 200 miljoniem gadu un sadalījās, pateicoties Saturna milzīgajam smagums. Tad iegūtie gabali būtu iekrituši orbītā ap Saturnu, izveidojot gredzenus, kurus mēs šodien redzam. Iespējams, ka šis mēness sadalīšanās scenārijs ir daudzkārt izspēlējis planētas 4,5 miljardu gadu dzīves periodu. Gredzeni, kurus mēs šodien redzam, saskaņā ar šo teoriju ir tikai jaunākais komplekts.
Iespējams, ka gredzenu veidošanā varēja iesaistīties arī ļoti agrīna, “Titānam līdzīga” pasaule, veidojot sistēmu, kas ir daudz lielāka un masīvāka nekā šodien redzētā.
Vai tu zināji?
Saturns nav vienīgā planēta ar gredzeniem. Milzu Jupiters, noslēpumainais Urāns, un vēss Neptūns ir arī viņiem.
Neatkarīgi no tā, kā tie veidojās, Saturna gredzeni laika gaitā turpina mainīties, iegūstot materiālu, jo mazāki objekti klīst pārāk tuvu. Balstoties uz datiem, kas savākti Cassini misija, zinātnieki domā, ka gredzeni piesaista starpplanētu putekļus, kas palīdz papildināt materiālus, kas laika gaitā tiek zaudēti. Aitu pavadoņu aktivitātes gredzenos arī rada izmaiņas gredzenos.
Saturna gredzenu nākotne
Zinātniekiem ir vairākas teorijas par to, kā pašreizējie gredzeni varētu izklīst, taču vairums piekrīt, ka tie, iespējams, neturpināsies ļoti ilgi. Jauni gredzeni izveidosies tikai tad, ja kaut kas būs pietiekami tuvu, lai varētu saplēst. Citas mazākas daļiņas, kaut arī tās netālu esošie pavadoņi novērš, var izplatīties kosmosā un tikt pazudušas sistēmā. Kad paši pavadoņi migrē uz āru, gredzenu daļiņas, kuras viņi "ganās", izkliedēsies.
Daļiņas varētu "nokļūt" Saturnā vai izkliedēties telpā. Turklāt sprādzieni un sadursmes ar meteoroīdi varētu izsist daļiņas no orbītas. Laika gaitā šīs darbības varēja izraisīt gredzenu masas zaudēšanu un galu galā pilnībā izzust. Cassini dati norāda uz domu, ka pašreizējie gredzeni varētu būt vismaz daži simti miljonu gadu veci. Viņi var ilgt tikai vēl simts miljonus gadu, pirms izkliedējas kosmosā vai uz planētas. Tas nozīmē, ka Saturna gredzeni ir īslaicīgi, salīdzinot ar pašu planētu, un ka planētai varēja būt daudz gredzenu komplektu, jo mazākas pasaules klejoja pārāk tuvu Saturna dzīves laikā.
Viena lieta, par kuru zinātnieki vienojas, - laiks nozīmē dažādas lietas planētas dzīves laikā, un mēs varēsim novērtēt Saturna satriecošos gredzenus vēl daudzus gadu tūkstošus.
Avoti
Grosmens, Liza. “Saturna gredzeni varētu būt sasmalcināti mēneši.” Zinātnes ziņas studentiem, 2018. gada 24. janvāris.
"Cik biezi ir Saturna gredzeni?" Atsauces galds, Habla vietne.
"Saturns." NASA, 2019. gada 25. aprīlis.
Steigerwald, Bill. "NASA pētījumi atklāj, ka Saturns zaudē savus gredzenus pēc sliktākā scenārija ātruma." Nensija Džounsa, NASA, 2018. gada 17. decembris, Grīnbeta, Merilenda.