Эффект куколки. Раскрыта тайна самой странной планеты Солнечной системы

Присмотр за людьми с деменцией и замещающие семьи. Минтруда о новых соцуслугах
27.09.2022
Умер Борис Моисеев
27.09.2022
Показать все

Эффект куколки. Раскрыта тайна самой странной планеты Солнечной системы

 Причины, по которым Сатурн выглядит так необычно, долгое время оставались загадкой. Новое исследование дает убедительный ответ на вопрос о формировании колец. Могли бы они появиться у Земли и как бы тогда изменилось наше небо — в материале РИА Новости.

Пропавшая луна

В последние годы астрономы далеко продвинулись в изучении Сатурна и его 83 спутников. Например, определили химический состав ярких колец (93 процента — лед с незначительными примесями, семь процентов — углерод) и их примерный возраст — около 100 миллионов лет. То есть они сформировались, когда на Земле жили динозавры. Однако откуда взялись окружности, ученые до недавних пор не знали.
Еще одна загадка: почему планета сильно наклонена (26,7 градуса) относительно плоскости, в которой вращается вокруг Солнца. Новое исследование, опубликованное в журнале Science, предлагает ответ на оба вопроса.
Ранее наклон пытались объяснить гравитационным резонансом с Нептуном. Данные аппарата “Кассини”, изучавшего систему Сатурна с 2004 по 2017 год, позволили выяснить, что планета действительно когда-то зависела от Нептуна, но потом “сбежала” из-под его влияния.
Сатурн, запечатленный аппаратом Кассини с затененной стороны (2013 г.)
Сатурн, запечатленный аппаратом “Кассини” с затененной стороны (2013 год)
Команда астрономов во главе с Джеком Уисдомом из Массачусетского технологического института решила разобраться, почему так произошло. Они попытались представить наклон Сатурна в виде уравнения. Для того чтобы оно соответствовало гравитационной “синхронизации” с Нептуном, не хватало еще одной переменной — небесного тела размером с Япет (это третий по величине спутник Сатурна). Ученые сделали вывод, что когда-то вокруг планеты вращался еще один объект. Гипотетический планетоид назвали Хризалисом, что в переводе с английского означает “куколка”.
Согласно расчетам Уисдома и его коллег, примерно 100-200 миллионов лет назад Хризалис вошел в хаотическую орбитальную зону и “испытал ряд близких контактов” с Япетом и крупнейшим спутником — Титаном. В итоге “куколку” отнесло к Сатурну, и гравитация разорвала ее на куски. Из обломков получились кольца. Лишившись спутника, Сатурн “рассинхронизировался” с Нептуном.
“Подобно куколке бабочки этот спутник долгое время бездействовал, но внезапно стал активным, в результате чего появились кольца”, — сказал Уисдом.

Черный пояс по астрономии

Кольца Сатурна — самые яркие в Солнечной системе (они покрыты льдом, поэтому отражают свет даже сильнее, чем сама планета), но далеко не единственные. Пояса есть у всех четырех газовых гигантов: помимо Сатурна, это Юпитер, Уран и Нептун.
Вторая по сложности система колец — у Урана. Тринадцать концентрических образований черны, как уголь, и почти не отражают свет, так что обнаружить их можно только современными астрономическими средствами. Кольца, вероятно, состоят из водяного льда с примесью органики. В них есть пыль, но преобладают крупные куски — от 20 сантиметров до 20 метров. Считают, что они образовались в результате столкновения спутников.
Однако непонятно, за счет чего система остается стабильной. Обычно для этого нужны так называемые спутники-пастухи. Но достаточного количества таковых у Урана пока не обнаружили.
На снимке телескопа Хаббл хорошо видна структура колец Урана
На снимке телескопа “Хаббл” хорошо видна структура колец Урана
Тонкие кольца Юпитера впервые заметил космический аппарат “Вояджер-1” в 1979-м. С Земли их разглядеть сложно. С этим справляются телескопы, действующие в инфракрасном диапазоне.
Окружности совпадают с орбитами нескольких спутников Юпитера и состоят из мелких частиц пыли, выброшенных в результате попадания метеоритов в планетоиды. Это нестабильные структуры: чтобы существовать, они должны постоянно пополняться новым материалом — пылью от высокоскоростных столкновений небесных тел.
Телескоп Джеймса Вебба запечатлел кольца Юпитера
Телескоп “Джеймс Вебб” запечатлел кольца Юпитера
Еще одна простая система — кольца Нептуна. Их состав — частицы льда, покрытые силикатами, или материалом, основанным на углероде. Это придает окружностям красноватый оттенок. Кроме того, вокруг планеты вращается спутник Тритон, который через несколько миллиардов лет повторит судьбу Хризалиса — разрушится под воздействием гравитации. И тогда возникнет кольцо более мощное, чем у Сатурна.
Кольца Нептуна, запечатленные аппаратом Вояджер-2 в 1999 году
Кольца Нептуна, запечатленные аппаратом “Вояджер-2” в 1999 году
“В отличие от Сатурна, кольца других планет Солнечной системы маломассивные, — говорит старший научный сотрудник Государственного астрономического института имени Штернберга Владимир Сурдин. — Если собрать в кучу все вещество каждого из колец, то у Сатурна получится “комочек” диаметром 200 километров, а у Юпитера — всего 200 метров. То есть в миллион раз меньше! Для сравнения: у Урана — четыре километра, у Нептуна — один”.
Как показывают визуальные модели, над бразильским городом Макапа, расположенным на экваториальной широте, через небосвод проходила бы тонкая белая полоса. Из Москвы можно было бы наблюдать гигантскую небесную арку. А из Арктики — небольшой “горб”, поднимающийся из-за горизонта.

Окольцованная Земля

Есть вероятность, что у нашего космического дома когда-то тоже были кольца. По словам Сурдина, они могли существовать короткое по астрономическим меркам время после того, как в Землю врезалась гипотетическая планета — Тейя. Обломки, выброшенные в околоземное пространство, образовали окружность, из которой затем получилась Луна.
Сформировавшись, естественный спутник Земли стал фактором, препятствующим возникновению новых земных колец. “Массивная Луна сильно дергает все, что рядом с Землей, поэтому ни одна частица не будет крутиться в этом пространстве долго. Даже искусственные спутники на геостационарных орбитах страдают от этого”, — отмечает Сурдин.
Появлению у Земли колец, как у Сатурна, мешает не только Луна. На нашей орбите они не могут быть ледяными, а значит, столь же яркими: Солнце слишком близко. Это не мешает людям представлять, как выглядело бы небо, будь у голубой планеты такая особенность.
Художественное представление о том, как бы выглядели кольца Земли - РИА Новости, 1920, 20.09.2022
Художественное представление о том, как бы выглядели кольца Земли
Кольца находились бы всегда в одном и том же месте, их бы видели в любое время суток. Кроме того, иногда на них бы падала гигантская овальная тень от Земли.
Это, вероятно, повлияло бы на климатические условия. “Кольца лежат в районе экватора любой планеты. Земля имеет наклон к плоскости вращения вокруг Солнца. Поэтому кольцо затемняло бы попеременно разные области Земли, бросая тень то к северу, то к югу от экватора. Ненадолго — на четверть года. Из-за этого климат в районе экватора был бы более контрастным. Средние широты это никак не затронет. Разве что небо стало бы еще красивее”, — объясняет Сурдин.
Футуристы не исключают появления у Земли колец техногенного происхождения. Изобретатель Никола Тесла предлагал с помощью гигантских подпорок построить вокруг экватора кольцевую транспортную систему. Позже подпорки следовало убрать, а структура вращалась бы дальше со скоростью планеты. По мысли инженера, если поместить туда космический корабль, а затем остановить систему, аппарат должен стремительно улететь в космос. Но способа затормозить кольцо Тесла так и не придумал. Существуют и современные разработки подобных проектов, однако пока это скорее научная фантастика.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

Авторизация
*
*
Войти с помощью: 
Регистрация
*
*
*
captcha
Войти с помощью: 
Генерация пароля

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: