Ikona szukaj

Kiedy znikną pierścienie na Saturnie?

Saturn jest prawdopodobnie najbardziej znany z systemu swych pierścieni, które czynią go wizualnie najciekawszym obiektem Układu Słonecznego. Najwięcej i najbardziej szczegółowych danych o pierścieniach dostarczała od 2004 do 2017 roku sonda Cassini. Jej pomiary, przy użyciu spektrometru INMS, wykazały, że pierścienie składają się z wody, metanu, amoniaku, tlenku węgla, azotu cząsteczkowego i dwutlenku węgla – pierścienie to głównie kawałki lodu i skał. Najmniejsze cząsteczki mają rozmiar pyłku kurzu, największe natomiast wielkość domu. Rozciągają się one od 6630 km do 120700 km od równika planety. Średnica głównych pierścieni Saturna wynosi ponad 250 tysięcy kilometrów. Co 14–15 lat pierścienie Saturna ustawiają się pod takim kątem, że przestają być widoczne z Ziemi. Sonda wykazała znaczne różnice w kolorze pierścieni – wynikają one z innego składu chemicznego materiału pierścienia i różnych rozmiarów cząstek.

Jako pierwszy pierścienie dostrzegł Galileusz w 1610 roku, jednak dopiero Holender Christiaan Huygens w 1658 opisać ten niezwykły dysk wokół planety. Według późniejszej koncepcji pierścienie miały się składać z blisko położonych, ale oddzielnych pasm materii. Dzięki obserwacjom sondy Cassini wiemy obecnie, że przerw pomiędzy pierścieniami jest niewiele.

Istnieją dwie główne teorie dotyczące pochodzenia pierścieni, jedna głosi, że pierścienie są resztkami zniszczonego księżyca Saturna, druga stwierdza, że pierścienie są pozostałością pierwotnej mgławicy, z której powstała planeta.

Pierwsza obserwacja przerwy pomiędzy pierścieniami miała miejsce w 1665 roku, a zaobserwował ją William Ball, jednak dopiero Giovanni Cassini dokładnie opisał ten fenomen jako szczelinę. Została nazwana na jego cześć (Przerwa Cassiniego) i jest ona jedyną, którą przy zastosowaniu prostych instrumentów, możemy zobaczyć z Ziemi (mierzy 4800 km szerokości).

Pierścienie, które są dobrze widoczne z Ziemi, noszą oznaczenia kolejnych liter alfabetu łacińskiego. Od strony planety są to: D, C, B, A, F, G i E. Taki układ, wynika z kolejności, w jakiej były odkrywane. Te natomiast, które zostały zauważone przez sondy, swe nazwy zawdzięczają księżycom, z którymi dzielą orbitę. Oprócz pierścieni całkowicie otaczających planetę, istnieją również bardzo słabe, niekompletne łuki materii, związane z orbitami drobnych księżyców. Najprawdopodobniej powstają na skutek uderzeń małych meteoroidów w te obiekty.

6 października 2009 r. ogłoszono odkrycie słabego obłoku materii w płaszczyźnie orbity księżyca Febe. Obłok ten, w kształcie spłaszczonego dysku, można określić mianem drugiego systemu pierścieni. Jest on nachylony pod kątem 27° do płaszczyzny równikowej Saturna i głównego systemu pierścieni. Rozciąga się od 100 do 270 promieni Saturna i ma grubość ok. 40 jego promieni. Orbita księżyca Febe znajduje się w średniej odległości 215 promieni Saturna. Pierścień ten pomimo dużych rozmiarów jest praktycznie niewidoczny; tworząca go materia jest rozproszona w bardzo dużej objętości i niezwykle rozrzedzona. Został wykryty za pomocą obserwacji w podczerwieni przez Kosmiczny Teleskop Spitzera. Cząsteczki pierścienia pochodzą prawdopodobnie od uderzeń meteorów w Febe. Materia pierścienia Febe krąży wokół planety w przeciwną stronę niż wewnętrzne księżyce i pierścienie.

Najbliżej Saturna znalazła się sonda Pioneer 11, która 1 września 1979 roku przeleciała w odległości 20 900 km od widocznej powierzchni chmur planety. Podczas tego przelotu sonda odkryła pierścień F. Najbliższe zbliżenie sondy Voyager 1 miało miejsce w listopadzie 1980 r, na odległości 64 200 km. Obrazy z tego statku kosmicznego dostarczyły szczegółów układu pierścieni i ujawniły istnienie pierścienia G.

Dane z sondy kosmicznej Cassini wskazują, że pierścienie Saturna posiadają własną atmosferę, niezależną od atmosfery planety, sugerują również, że pierścienie są znacznie młodsze od samego Saturna, najprawdopodobniej powstały w ciągu ostatnich 100 milionów lat.

Pomiary sondy Cassini i obliczenia na ich podstawie wykazały, że pierścienie są dość cienkie: 3–5 m w obrębie przerwy Cassiniego i 10–15 m w najgrubszym obszarze pierścienia A. Pierścień B jest największym, najjaśniejszym i najbardziej masywnym z pierścieni. Natomiast pierścień D składa się wyłącznie z cząsteczek o mikroskopijnych wymiarach.

Ciekawym zjawiskiem są "szprychy" występujące w pierścieniu B. Promienie te są najprawdopodobniej cząsteczkami poddanymi działaniom pola grawitacyjnego planety. Zostały zauważone na zdjęciach wykonanych przez sondę Voyager, a analiza tych zdjęć, doprowadziła naukowców do wniosku, że szprychy są jedynie zjawiskiem przejściowym/okresowym.

W 2006 roku na zdjęciach dostarczonych przez sondę Cassini odkryto cztery małe księżyce w pierścieniu A. Mają one ok. 100 m średnicy, przypuszcza się, że pierścień ten zawiera tysiące takich obiektów.

Szacuje się, że pierścienie znikną za 292 mln lat.

Źródło:

08.03.2021

Monika

©Planeta Mars 2021