https://frosthead.com

Питајте Смитсонијана: Колико прстенова има Сатурн?

Сатурнови прстенови су лепота. Они су вековима пробудили радозналост легија астронома, а о њима се још увек врло мало зна.

Сличан садржај

  • Погледајте три породичне месечеве позе на породичној фотографији
  • Савет да би Сатурнски месец могао имати хидротермалне отворе - и подржати живот
  • Сатурнови прстенови могу да се униште један од својих месеци

Колико су стари? Како су стигли тамо? Да ли служе било којој сврси? Ниједно од ових питања нема дефинитивне одговоре. Чак и број прстенова варира, у складу са начином бројања.

Прстење је први пут приметио Галилео 1610. године. Он и други рани астрономи нису ни били сигурни да ли су то прстенови, јер је изгледало као да повремено нестају - функција танких трака које се понекад виде ивице. Али контролисани експеримент 50 или више година након Галилеовог открића доказао је да су они заиста прстенови.

У наредних неколико векова, међутим, није се сазнало много више о тим прстенима, све док свемирске летелице Пионеер и Воиагер нису спровеле летење шесте планете са сунца почетком 1980-их. Знање је убрзано мисијом Цассини-Хуигенс - кооперативним пројектом НАСА-е, Европске свемирске агенције и италијанске свемирске агенције који је пројектован да испита сваки аспект Сатурна, његове луне и прстенове. Свемирска летелица Цассини од 4.600 килограма - једно од највећих и најсложенијих интерпланетарних возила икада изграђених - стигла је до Сатурна 2004. године, после седмогодишњег путовања. Од тада преноси фантастичне слике и податке. Цассини је требало да заврши 2008. године, али његова мисија је продужена неколико пута и тренутно је предвиђена за смрт 2017. године.

Зашто проучавати прстенове? „Прстенови заправо нису толико значајни, рекао бих, у смислу онога што нас могу научити“, каже Јохн Веисс, асистент физике на Универзитету Ст. Мартин у Лацеи-у, Васхингтон. "Главни разлог због којег мислим да већина нас то проучава је тајна, нешто што ми не разумемо", додаје Веисс, који је пост-докторат радио као специјалиста за снимање у мисији Цассини и од тада се фокусирао на динамика Сатурнових прстенова.

Прстенови такође могу дати трагове о томе како се планете формирају и о орбиталној динамици, каже он.

У овој симулираној слици Сатурнових прстенова боја означава величине честица прстена у различитим регионима на основу измерених ефеката три радио сигнала. Три истовремено радио сигнала таласне дужине 0, 94, 3, 6 и 13 центиметара (Ка-, Кс- и С-опсег) послати су са свемирске летјелице Цассини преко прстенова на Земљу. (НАСА / Лабораторија за млазни погон Калифорнијски технолошки институт) Панорамски поглед створен је комбиновањем 165 слика снимљених Цассинијевом ширококутном камером у периоду од скоро три сата 15. септембра 2006. (НАСА / Јет Пропулсион Лаборатори Цалифорниа Институте оф Тецхнологи) Поглед на Сатурн са четврте године мисије Цассини у 2000. години (НАСА / Јет Пропулсион Лаборатори Цалифорниа Институте оф Тецхнологи)

Превладавајућа мудрост била је да су прстенови настали пре око 100 милиона година - прави младић у поређењу са соларним системом старим 4, 5 милијарди година. Но, научници са Универзитета у Колораду у Боулдеру 2014. године, наоружани подацима Цассинија, изјавили су да су прстенови ту у старту и да су заиста стари око 4 до 5 милијарди година.

Делом су проценили старост прстенова испитивањем зрнца леда која чине већину њих. Веисс је првенствено вода, са мало метана и угљен диоксида, каже Веисс. Понекад лед прекрива неки каменити материјал, јер честице временом временом губе одређену рефлективност. Слој прашине такође се може сакупљати током времена. На овај начин се старост може проценити рефлективношћу, али истраживање у Колораду показало је да чак и сјајне, рефлектирајуће честице могу бити старе.

"Волио бих да је идеја о овим прстенима одувијек била око Сатурна, али немам другог разлога за то поред естетике", каже Веисс. Није јасно да ли ће се резултати у Колораду временом задржати, додаје он.

Па како су честице доспеле тамо? Једна теорија је да су прстенови сачињени од остатака месеца који су разбијени метеоритима. Или су то остаци комете који се распадао. Веисс каже да не мисли да има довољно доказа који би могли рећи који је највјероватнији.

За сада астрономи броје осам главних прстенова. Како су откривени, сваком је додељено слово абецеде (није баш најблиставија номенклатура за такву планету која надахњује). Али не појављују се по абецедном реду. Радећи изван Сатурна, први су прстенови Ц, Б и А. Д прстен је слаб и најближи је планети. Ф прстен је узак и налази се тик испред А прстена. Даље од тога, налазе се два слабије прстена, Г и Е. Постоје празнине између прстенова који су именовани, и одсеци унутар прстенова, који су повећали број прстенова на хиљаде.

Свеукупно, прстенови се протежу око 175 000 миља од Сатурна - готово удаљеност између Земље и месеца. Али разликују се у ширини и висини - неке су високе само 30 стопа.

Цассини занат направио је занимљива открића око прстенова - укључујући да су Сатурнови луни покренули таласе у прстенима и да их мали „пропелер“ предмети у прстеновима мењају. Астрономи то пажљиво прате, надајући се да ће видети како мењају орбиту и какав би утицај могли имати у будућности.

Док Цассини завршава своју мисију у 2017. години, инжењери планирају пут којим ће се, надамо се, сигурно маневрисати кроз прстенове, а да их честице не униште, тако да могу сликати унутар прстенова и празнина. Тада ће занат завршити свој живот у блиставој атмосфери, кад погоди Сатурнову атмосферу - ако то учини толико далеко.

„Дакле, док се спушта, то ће се спустити са лабуду песмом“, каже Веисс, који је испољавао одређену тугу размишљајући о паду свемирске летјелице.

Ваш је ред да питате Смитхсониана.

Питајте Смитсонијана: Колико прстенова има Сатурн?