Кільця Сатурна

Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.

Історія відкриття

Першими кільця Сатурна побачив в далекому 1610 році великий астроном Галілео Галілей, який винайшов телескоп, що став справжньою науковою сенсацією тих часів. Але Галілео Галілей не міг пояснити природу і походження кілець, з моменту відкриття, століття вони залишалися загадкою для людства. Так, втім, і залишаються донині, так як детальне вивчення кілець Сатурна, розпочате НАСА в 1980-х роках минулого століття за допомогою космічних апаратів Вояджер-1 і Вояджер-2 тільки додало таємниць.

З чого складаються

Як вважають вчені, кільця навколо Сатурна складаються з численних комет, астероїдів і зруйнованих супутників, будучи знищеними, перш ніж досягли поверхні планети, вони собою поповнили міріади частинок цих самих кілець. Розміри частинок кільця можуть варіюватися від маленьких камінчиків, до величезних брил, розміром з гору. Також кожне кільце обертається навколо планети зі своєю швидкістю. Від чого залежить швидкість кілець Сатурна, точної відповіді поки немає.

Фото

Походження

Зараз в науці є дві теорії, що пояснюють походження кілець Сатурна. Згідно з першою вони утворилися в результаті аварії чи то великого метеорита, чи то необережного супутника. Руйнування могло бути викликано потужними гравітаційними впливами Сатурна, що буквально розірвали цей небесний об’єкт на дрібні шматочки. Але є й інша теорія на цей рахунок, згідно неї, кільця є залишками великої навколопланетної хмари. З зовнішньої частини цієї хмари утворилися супутники Сатурна (їх 62 штуки) а внутрішня так і залишилася у вигляді космічного пилу, з якого тепер і складаються знамениті кільця.

Система кілець

Кількість кілець

Далі спробуємо відповісти на питання про кількість кілець Сатурна. Зараз астрономами зафіксовані кільця D, C, B, A, F, G, E, притому, що саме зовнішнє кільце E не видиме для оптичних систем, воно реєструвалося за допомогою пристроїв, що реагують на заряджені частинки та електричні поля. Кільця А, В і С можна назвати основними кільцями планети, вони добре видимі в телескоп. Кільце А є умовно зовнішнім кільцем, кільце В – середнім і кільце С – внутрішнім. Кільця D, E і F є слабшими і побачити їх в телескоп не так то просто, а кільце E і зовсім неможливо. Але це ще не все, адже названі латинськими буками кільця досить умовні, так як при більш детальному наближенні ми побачимо, що кожне з кілець Сатурна розпадається на більш дрібні, а ті на ще більш дрібні частини. В результаті кількість кілець Сатурна може прагнути до нескінченності.

Колір кілець

Знімки кілець Сатурна з космічних апаратів показують, що кільця мають різні кольори. Ви самі можете бачити це на картинці. Так як кільця світяться за рахунок відбитого сонячного світла, їх випромінювання мало б мати сонячний спектр. Але це за умови, що кільця володіють абсолютною відбивною здатністю. Насправді, частинки, з яких складаються кільця, в свою чергу в основному складаються з водяного льоду, з невеликими домішками більш темного кольору.

Автор: Павло Чайка, головний редактор журналу Пізнавайка

При написанні статті намагався зробити її максимально цікавою, корисною та якісною. Буду вдячний за будь-який зворотний зв’язок та конструктивну критику у вигляді коментарів до статті. Також Ваше побажання/питання/пропозицію можете написати на мою пошту [email protected] або у Фейсбук.

Хто відкрив супутники Юпітера?

400 років тому, у травні 1609, знаменитий учений і філософ Галілео Галілей, вперше скориставшись власним винаходом – телескопом, побачив у маленьке віконце багато такого, що призвело до революції в науковому світі і поклало початок заснуванню «науки про небо» – астрономії, глибоко вплинула на світогляд усього людства.

Великий італієць побачив у свій телескоп кільця Сатурна, кратери і гірські ланцюги на Місяці, а пізніше – 7 травня 1610, продовжуючи спостереження за небесними тілами, Галілей відкрив перші три супутники Юпітера – Іо, Європу і Ганімед, а потім і Каллісто (у такому порядку вони розташовуються в міру віддалення від Юпітера).

Тепер їх так і називають – Галілеєві супутники, і вони входять до числа найбільших супутників Сонячної системи. До речі, чим ближче супутник до Юпітера, тим більше його середня щільність і тим менше на ньому води.

Спочатку Галілей назвав супутники «планетами Медичі», на честь чотирьох братів Медічі, і просто пронумерував їх. Проте німецький астроном Симон Маріус, який спостерігав супутники на рік раніше Галілея, але не заявив вчасно про своє відкриття, в 1614 році запропонував для них імена персонажів давньогрецької міфології – коханок Зевса (Юпітер – аналог Зевса в римському пантеоні), які і стали використовуватися з середини XX століття.

Система Юпітера – Це «Сонячна система в мініатюрі». А самого Юпітера в астрономії часто іменують не інакше, як Цар планет. Це велика планета, видима неозброєним оком. Шлях її по нічному небу люди спостерігали ще тисячоліття тому.

У серпні та вересні 1977-го року два космічних корабля «Вояджер», запущених для вивчення Сонячної системи, побували біля Юпітера, подарувавши землянам його дивовижно красиві зображення, а також підтвердили здогади про те, що у Царя планет є кільця. Таким чином, Юпітер став третьою планетою, у якої відкрили кільця. В результаті досліджень за допомогою телескопа Хаббл і “Вояджер”, в 1979 році були отримані і основні відомості про галілеєвих супутниках.

Найбільший супутник Юпітера – Ганімед – є також і найбільшим супутником взагалі в Сонячній системі. Він перевищує за розмірами планети Меркурій і Плутон. Поверхня його вкрита великою кількістю льоду, а в розрядженою атмосфері, як і в Європи, міститься кисень, але це ще не означає наявність життя.

На Європі ж життя існувати може з огляду на те, що там є глобальний рідкий океан. На ній дуже мало кратерів, і поверхня її надзвичайно гладка, що нагадує морський лід на Землі. Можливо, під льодом-то і знаходиться океан рідкої води, що підходить для життя. Є на Європі і дуже незначна атмосфера, що складається з кисню.

На Іо виявлені сотні вулканів, деякі з яких активні. Космічними кораблями «Вояджером» і «Галілео» на Землю були передані фотографії вивержень вулканів Іо з факелами висотою до 300 км. Води там мало або взагалі немає. Замість цього на сотні кілометрів тягнуться озера розплавленої сірки та іншої в’язкої рідини.

Супутник Юпітера Каллісто менше Меркурія і складається в основному з льоду, каменю і заліза. Поверхня його повністю покрита кратерами і є дуже незначна атмосфера, що складається з двоокису вуглецю.

Протягом усіх наступних років дивовижні астрономічні відкриття, початок яким поклав великий італієць, проникають все далі в глибини Всесвіту, і нинішній – 2009 з ініціативи Італії – батьківщини Галілея, який відкрив еру телескопічної астрономії, оголошений Організацією Об’єднаних Націй Міжнародним роком астрономії.

24 години на добу спостерігають сьогодні Всесвіт численні сучасні телескопи, розміщені і на Землі, і в космосі. Завдяки їм, у розпорядженні астрономів з’явилися фотографії галактик, віддалених від нас на відстані більше десяти мільярдів світлових років.

Відкриття в космічній науці відбуваються майже безперервно, адже космос жив і живе своїм небесним життям – народжуються і вмирають зірки, щось нескінченно змінюється у Всесвіті. І навіть вченим часом не завжди зрозумілі процеси, що відбуваються там .

Ось тому-то заходи Міжнародного року астрономії будуть спрямовані не тільки на те, щоб дати можливість вченому світу поділитися з нами радістю і хвилюванням від скоєних відкриттів, але і на те, щоб звернути увагу людей на щось нове, незвідане і навіть, на жаль – поки незрозуміле.

«Дві речі наповнюють душу завжди новим і усе більш сильним подивом і благоговінням . – це зоряне небо наді мною і моральний закон в мені», – говорив Іммануїл Кант.

У багатьох країнах світу в рамках Міжнародного року астрономії будуть проходити великі міжнародні симпозіуми, наукові конференції, просвітницькі заходи та тематичні виставки, а тисячі астрономічних клубів, обсерваторій та планетаріїв проведуть масові покази зоряного неба, публічні лекції і телеконференції.

У Росії в Московському університеті, наприклад, наприкінці березня вже відбулася конференція «Астрономія і суспільство», де читали лекції видатні вчені. Велике значення надається саме тому, наскільки наука про небо важлива зараз для людей, і в серпні в Казані пройде на цю тему конференція «Культурна спадщина» – про вплив астрономії на розвиток суспільства.

Наприкінці січня на орбіту був запущений науковий супутник «Коронас-Фотон» – вже третя за рахунком сонячна обсерваторія із серії «Фотон», призначена для дослідження випромінювань нашого світила – Сонця, і особливо його жорстких випромінювань типу гамма і рентгенівського.

Дані досліджень, як сподіваються вітчизняні вчені, дадуть їм можливість точніше прогнозувати сонячні спалахи, що негативно впливають не тільки на самопочуття людей, а й на роботу електронних та електроприладів.

Чимало цікавих проектів з вивчення небесних тіл у російських астрономів ще й попереду – таких, наприклад, як проект «Фобос-грунт» для дослідження поверхні Марса. Космічний апарат повинен буде взяти пробу грунту з супутника Марса – Фобоса – речовини, імовірно, не перекрученого еволюцією Сонячної системи.

І, можливо, це первозданне речовина, з чого утворилася наша Сонячна система, зможе багато розповісти світу надалі.

Але і це ще не все. У планах російських астрономів ще один амбітний проект! Це – наукова програма «Радіоастрон» для вивчення зірок за допомогою мережі радіотелескопів. З її допомогою можна буде отримувати більш точні дані про процеси, що відбуваються на віддалених космічних об’єктах.

Безпосередню участь приймають російські вчені та у міжнародному проекті – у запуску орбітального телескопа «Спектр-ультрафіолет», аналога американського «Хаббла».

Як знати, а може, й вам, дорогі читачі і колеги, раптом вдасться виявити що-небудь дивовижне на нічному небі. Не вважайте за працю – поділіться своїм відкриттям і повідомте про це, як про подію Міжнародного року астрономії 2009!