Величествените пръстени на Сатурн ще изчезнат след по-малко от три месеца

Ваня Милева Последна промяна на 13 януари 2025 в 00:00 25542 0

Сатурн

Кредит NASA

Пръстените на Сатурн може временно да изчезнат от полезрението ни, но хората знаят, че те ще се върнат. Всяка фаза ни позволява да научим малко повече за това как се държат космическите обекти и как може да се появи живот при нови условия.

Сатурн е най-впечатляващата планета в Слънчевата система заради своите пръстени, предизвикващи любопитство от стотици години.

През XVII в. италианският астроном Галилео Галилей описва тази далечна планета като имаща "уши", което показва колко ограничени са били тогавашните му наблюдения. Дори с помощта на елементарни инструменти той усеща нещо необичайно във външния вид на планетата, въпреки че не може да го обясни напълно.

Пръстените на Сатурн завладяват вниманието

Съвременните телескопи и световните обсерватории промениха представата ни за Сатурн. Те разкриват въртящи се натрупвания от лед и скали, които обикалят около масивната планета в широки дъги, които наричаме пръстени.

Тези ивици от отломки са нещо повече от просто небесно украшение, на което ние, хората, можем да се възхищаваме; те хвърлят светлина върху гравитационните сили, които действат в нашата Слънчева система.

Изучавайки пръстените на Сатурн, астрономите разбират по-добре как се държат космическите частици, когато са свързани с гравитацията, и защо външният им вид се променя, когато ги гледаме от Земята.

Джона Питър (Jonah Peter), докторант в Центъра по астрофизика "Харвард-Смитсониън" (CfA), се е фокусирал върху това как луните на Сатурн влияят върху състоянието на пръстените.

Работата му свързва движенията на този пръстенов материал с по-обширната история на космическата ни съседка, като всичко това се определя от процес, известен като орбитална или небесна механика.

Тази анимация демонстрира 29,5-годишния орбитален период на Сатурн по дата на противопоставяне, както и драматичните промени в ориентацията на пръстеновидния диск на планетата. Системата от пръстени се върти около фиксирана ос, така че двете страни на пръстеновидния диск се виждат от Земята през всеки период, в който Сатурн обикаля около Слънцето. Кредит: Lynne Tseng (CC BY-SA 4.0)

Какво казва орбиталната механика

Орбиталната механика описва как телата се движат под въздействието на гравитацията. Планетите обикалят около Слънцето, луните обикалят около планетите, а сателитите остават в орбита около Земята.

Тези траектории зависят от фактори като скорост и форма на орбитата, които поддържат обектите да се движат в предсказуеми цикли.

Наклонът на Сатурн играе роля за това как виждаме пръстените. Тъй като планетата продължава да се движи, гледната ни точка се променя с течение на времето.

В някои фази пръстените се показват в цялата си ширина. В други те се подреждат по ръба, превръщайки се в тънка ивица, която сякаш може да изчезне.

Как ще изчезнат пръстените на Сатурн

На 23 март 2025 г. ще се случи забележително събитие, наречено "пресичане на равнината на пръстена". Пръстените ще изглеждат напълно изчезнали, защото тънките им ръбове ще бъдат насочени към Земята.

Това изравняване се случва, когато наклонът и местоположението на Сатурн съвпаднат така, че вече няма да виждаме ярката ивица от частици фронтално.

След като пръстените изчезнат от полезрението през март 2025 г., Сатурн ще изглежда като бледожълта сфера през повечето телескопи. Около средата на планетата може да се вижда едва забележима линия, но само през най-мощните телескопи.

Пръстените А, В, С. Забелязва се голяма празнина между пръстените А и В. Това се нарича "пролука на Касини". Има и други празнини в пръстените на други места, но тази е най-голямата. (снимка от космическия телескоп Хъбъл). Кредит: NASA

На някои ентусиасти може да им липсва типичното сияние, но все пак има известна тръпка в очакването тази грандиозна демонстрация да се появи отново.

Тъй като Земята и Сатурн променят позициите си, пръстените ще се появят отново в пълна видимост около ноември 2025 г. Въртящите се отломки на планетата ще се откроят отново, заедно с проблясъците на многобройните й луни.

Тази повтаряща се картина напомня на наблюдателите, че гледната ни точка може да се промени, дори когато самият Сатурн си остава същата величествена планета, каквато е бил винаги.

Състав и структура на пръстените на Сатурн

Пръстените са разделени на участъци, наречени пръстени А, В и С, плюс няколко по-бледи, обозначени като D, E, F и G. Между пръстените А и В се намира делението (пролуката) Касини, широко около 4800 км.

Kомпозитно изображение в естествени цветове на пръстените D, C, B, A и F на Сатурн (отляво надясно), направени на 9 май 2007 г. от космическия кораб "Касини". (разстоянията са до центъра на планетата). Кредит: NASA/JPL/Space Science Institute

Учените отбелязват, че подобни пространства могат да се образуват, когато орбиталните движения и гравитационните течения разчистят определени пътища.

Тези пръстени не са твърди плочи. Те са съставени от парчета, които варират от зърна с размерите на прах до буци, големи колкото автобуси.

Някои изследователи смятат, че пръстените са се появили от луна, разкъсана от гравитацията на Сатурн. Други предполагат, че остатъкът от материала, останал при формирането на планетата, е помогнал за създаването на пръстените преди повече от четири милиарда години.

Луни и тяхното гравитационно привличане

Сатурн има 146 известни луни, 63 от които имат официални имена. Смята се, че има и други около 100 външни луни, по-големи от 3 км в диаметър.

Има доказателства за десетки до стотици луни с диаметри от 40-500 метра в пръстените на Сатурн, които не се считат за истински спътници.

Тяхната гравитация задържа частиците на пръстена на място, като им пречи да се разпръснат твърде далеч в една или друга посока. Този процес помага на пръстените да запазят разпознаваемите си пролуки и ивици.

Освен тези спътници системата на Сатурн включва и по-големи тела, които имат уникални свойства. Най-голямото от тях, Титан, е обект на постоянни изследвания. Атмосферата му е съставена предимно от азот.

Учените са измерили и магнитно поле около Титан, което, макар и по-слабо от това на Юпитер, превъзхожда земното по относителна сила.

Титан и "водното конче"

Мисията Dragonfly ("водно конче") на НАСА планира да изпрати изследователски кораб до Титан.

Изследователите искат да научат повече за неговите езера от течни въглеводороди и за гъстата оранжева мъгла, която скрива голяма част от повърхността му.

Тези особености подсказват, че пейзажът е оформен от химията по различен начин от този на нашата планета.

Радиосигналите от Титан показват ярки полярни сияния на полюсите. Тези сигнали доказват, че в околната среда на тази луна действат електрически и магнитни сили.

Тази необичайна комбинация от съставки поражда въпроси за това как може да се появи живот на друго място, ако изобщо се появи.

ТитанДюните на Титан се виждат като тъмни области на това инфрачервено композитно изображение на най-голямата от луните на Сатурн, която бе заснета през 2015 г. от вече несъществуващия космически кораб Касини на НАСА. Кредит: NASA

На Енцелад може да има живот

Енцелад, друга от луните на Сатурн, привлича вниманието заради ледените гейзери, изпускани в близост до южния ѝ полюс.

Наблюденията на мисията "Касини" разкриха водни пари и възможни химически градивни елементи за живи организми.

Това откритие превърна Енцелад в обект на интерес за хората, които търсят живот в Слънчевата система.

"Изглежда, че Енцелад не само отговаря на основните изисквания за обитаемост, но вече имаме представа как биха могли да се образуват сложни биомолекули там и какви химични пътища биха могли да бъдат включени", обяснява Джона Питър (Jonah Peter). Тези открития вдъхват надежда за откриването на микробен живот извън Земята.

Спектърът на водния шлейф на Енцелад. Кредит: NASA, ESA, CSA, STScI, L. Hustak (STScI), G. Villanueva (NASA's Goddard Space Flight Center)

Загадката и величието на Сатурн

Старата забележка на Галилей за "ушите" на Сатурн подчертава колко далеч сме стигнали. Първите астрономи са разполагали с ограничени инструменти, но въпреки това са съзрели нещо забележително.

Съвременните инструменти добавят детайли, но усещането за чудо остава. Сатурн показва как нашата Слънчева система е изпълнена с изненади, които мотивират нови открития.

Тъй като любители и експерти продължават да насочват обективите си към небето, те продължават да намират причини да оценяват променящия се облик на тази планета.

Пръстените може временно да изчезнат от полезрението ни, но хората знаят, че те ще се върнат. Всяка фаза ни позволява да научим малко повече за това как се държат космическите обекти и как може да се появи живот при нови условия.

Справка: Water-Ice Dominated Spectra of Saturn's Rings and Small Moons From JWST; M. M. Hedman, M. S. Tiscareno, M. R. Showalter, L. N. Fletcher, O. R. T. King, J. Harkett, M. T. Roman, N. Rowe-Gurney, H. B. Hammel, S. N. Milam, M. El Moutamid, R. J. Cartwright, I. de Pater, E. M. Molter;  JGR Planets. https://doi.org/10.1029/2023JE008236

Източник: Saturn's majestic rings will vanish in less than three months from now, Eric Ralls, Earth.com 

    Най-важното
    Всички новини
    За писането на коментар е необходима регистрация.
    Моля, регистрирайте се от TУК!
    Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

    Няма коментари към тази новина !