Planetas gigantes, seus anéis e planetas satélite. Planetas com anéis Quais planetas do sistema solar não têm anéis

Nosso sistema solar, se queremos dizer sua substância, consiste no Sol e quatro planetas gigantes, e ainda mais fácil - do Sol e Júpiter, uma vez que a massa de Júpiter é maior do que todos os outros objetos circunsolares - planetas, cometas, asteróides - combinados. Na verdade, vivemos em um sistema binário Sol-Júpiter, e o resto da "pequena coisa" obedece à sua gravidade

Saturno é quatro vezes menor que Júpiter em massa, mas sua composição é semelhante a ele: também consiste principalmente de elementos leves - hidrogênio e hélio em uma proporção de 9: 1 em termos de número de átomos. Urano e Netuno são ainda menos massivos e mais ricos em composição em elementos mais pesados ​​- carbono, oxigênio, nitrogênio. Portanto, um grupo de quatro gigantes é geralmente dividido ao meio, em dois subgrupos. Júpiter e Saturno são chamados de gigantes gasosos, enquanto Urano e Netuno são chamados de gigantes de gelo. O fato é que Urano e Netuno não têm uma atmosfera muito densa e a maior parte de seu volume é um manto de gelo; isto é, uma substância bastante sólida. E para Júpiter e Saturno, quase todo o volume é ocupado por uma "atmosfera" gasosa e líquida. Além disso, todos os gigantes têm núcleos de pedra de ferro excedendo a massa da nossa Terra.

À primeira vista, planetas gigantes são primitivos, enquanto planetas pequenos são muito mais interessantes. Mas talvez seja porque ainda conhecemos mal a natureza desses quatro gigantes, e não porque eles têm pouco interesse. Acontece que não os conhecemos bem. Por exemplo, em toda a história da astronomia, uma sonda espacial (Voyager 2, NASA, 1986 e 1989) apenas uma vez se aproximou de dois gigantes de gelo - Urano e Netuno - e mesmo assim passou por eles sem parar. Quanto ele poderia ver e medir lá? Podemos dizer que ainda não começamos a explorar os gigantes de gelo.

Os gigantes gasosos foram estudados com muito mais detalhes, pois além dos veículos voadores (Pioneer 10 e 11, Voyager 1 e 2, Ulysses, Cassini, New Horizons, NASA e ESA) satélites artificiais: Galileo (NASA) 1995-2003 e Juno (NASA) exploram Júpiter desde 2016, e Cassini (NASA e ESA) em 2004-2017. estudou Saturno.

Júpiter foi investigado mais profundamente e - no sentido literal: uma sonda foi lançada em sua atmosfera a partir do Galileo, que voou a uma velocidade de 48 km / s, abriu o paraquedas e em 1 hora caiu 156 km abaixo da borda superior das nuvens, onde a uma pressão externa de 23 atm e uma temperatura de 153 ° C, parou de transmitir dados, aparentemente devido ao superaquecimento. Na trajetória de descida, ele mediu muitos parâmetros da atmosfera, incluindo até mesmo sua composição isotópica. Isso enriqueceu visivelmente não apenas a planetologia, mas também a cosmologia. Afinal, planetas gigantes não liberam matéria de si mesmos, eles preservam para sempre aquilo de que nasceram; isso é especialmente verdadeiro para Júpiter. Em sua superfície nublada, a segunda velocidade cósmica é de 60 km / s; é claro que nenhuma molécula jamais escapará de lá.

Portanto, pensamos que a composição isotópica de Júpiter, especialmente a composição do hidrogênio, é característica dos primeiros estágios da vida, pelo menos do sistema solar, e talvez do universo. E isso é muito importante: a razão dos isótopos pesados ​​e leves do hidrogênio indica como nos primeiros minutos da evolução do nosso Universo se processou a síntese dos elementos químicos, quais eram as condições físicas então.

Júpiter gira rapidamente, com um período de cerca de 10 horas; e como a densidade média do planeta é baixa (1,3 g / cm 3), a força centrífuga deforma visivelmente seu corpo. Ao olhar para o planeta, você pode ver que ele está comprimido ao longo do eixo polar. A razão de compressão de Júpiter, ou seja, a diferença relativa entre seus raios equatorial e polar é ( R eq - R piso)/ R eq = 0,065. É a densidade média do planeta (ρ ∝ SR 3) e seu período diário ( T) determinam a forma de seu corpo. Como você sabe, um planeta é um corpo espacial em estado de equilíbrio hidrostático. No pólo do planeta, apenas a força da gravidade atua ( GM / R 2), e no equador é oposto pela força centrífuga ( V 2 /R= 4π 2 R 2 /RT 2). A proporção deles determina a forma do planeta, já que a pressão no centro do planeta não deve depender da direção: a coluna equatorial de matéria deve ter o mesmo peso que a polar. A proporção dessas forças (4π 2 R/T 2)/(GM/R 2) ∝ 1/(SR 3)T 2 ∝ 1 / (ρ T 2). Portanto, quanto menor a densidade e a duração do dia, mais o planeta é comprimido. Vejamos: a densidade média de Saturno é de 0,7 g / cm 3, o período de sua rotação é de 11 horas - quase o mesmo de Júpiter - e a compressão é de 0,098. Saturno é comprimido uma vez e meia mais forte do que Júpiter, e isso é fácil de notar ao observar os planetas através de um telescópio: a contração de Saturno é impressionante.

A rápida rotação dos planetas gigantes determina não apenas a forma de seu corpo e, portanto, a forma de seu disco observado, mas também sua aparência: a superfície nublada dos planetas gigantes tem uma estrutura zonal com listras de cores diferentes alongadas ao longo do equador . Os fluxos de gás movem-se rapidamente, a velocidades de muitas centenas de quilômetros por hora; seu deslocamento mútuo causa instabilidade de cisalhamento e, junto com a força de Coriolis, gera redemoinhos gigantes. A Grande Mancha Vermelha em Júpiter, o Grande Oval Branco em Saturno e a Grande Mancha Escura em Netuno são visíveis de longe. Especialmente famoso é o anticiclone da Grande Mancha Vermelha (BKP) em Júpiter. Como o BKP tinha o dobro do tamanho do atual, foi visto pelos contemporâneos de Galileu em seus telescópios fracos. Hoje o BKP empalideceu, mas, mesmo assim, esse vórtice vive na atmosfera de Júpiter há quase 400 anos, pois abrange uma massa gigantesca de gás. Seu tamanho é maior do que o globo. Essa massa de gás, uma vez girando, não vai parar tão cedo. Em nosso planeta, os ciclones vivem por cerca de uma semana, e lá - por séculos.

Em qualquer movimento, a energia é dissipada, o que significa que sua fonte é necessária. Cada planeta possui dois grupos de fontes de energia - internas e externas. Do lado de fora, um fluxo de radiação solar é derramado sobre o planeta e os meteoróides caem. De dentro, o planeta é aquecido pela decadência de elementos radioativos e pela compressão gravitacional do próprio planeta (o mecanismo Kelvin-Helmholtz). ... Embora já tenhamos visto como objetos grandes caem sobre Júpiter, causando explosões poderosas (cometa Shoemaker - Levy 9), as estimativas da frequência de sua queda mostram que o fluxo médio de energia que eles trazem é significativamente menor do que o da luz solar. Por outro lado, o papel das fontes de energia internas é ambíguo. Nos planetas terrestres, constituídos por elementos refratários pesados, a decadência radioativa é a única fonte interna de calor, mas sua contribuição é insignificante em comparação com o calor do sol.

Em planetas gigantes, a proporção de elementos pesados ​​é significativamente menor, mas eles são mais massivos e mais fáceis de comprimir, o que torna a liberação de energia gravitacional sua principal fonte de calor. E como os gigantes estão longe do Sol, a fonte interna passa a competir com a externa: às vezes o planeta se aquece mais do que o Sol o aquece. Até Júpiter, o gigante mais próximo do Sol, emite (no infravermelho) 60% mais energia do que recebe do Sol. E a energia que Saturno emite para o espaço é 2,5 vezes mais do que a que o planeta recebe do sol.

A energia gravitacional é liberada tanto durante a compressão do planeta como um todo quanto durante a diferenciação de seu interior, ou seja, quando a matéria mais densa desce para o centro e o material mais "flutuante" é deslocado dali. Ambos os efeitos provavelmente funcionarão. Por exemplo, Júpiter em nossa época diminui cerca de 2 cm por ano. E imediatamente após sua formação, tinha o dobro do tamanho, encolheu mais rápido e ficou muito mais quente. Em sua vizinhança, então, desempenhava o papel de um pequeno sol, conforme indicado pelas propriedades de seus satélites galileanos: quanto mais próximos estão do planeta, mais densos e menos contêm elementos voláteis (como os próprios planetas no sistema solar )

Além da compressão do planeta como um todo, a diferenciação do interior desempenha um papel importante na fonte gravitacional de energia. A substância é dividida em densa e flutuante, e a densa afunda, liberando sua energia potencial gravitacional na forma de calor. Provavelmente, em primeiro lugar, é a condensação e a subsequente queda de gotículas de hélio pelas camadas flutuantes de hidrogênio, bem como as transições de fase do próprio hidrogênio. Mas pode haver fenômenos mais interessantes: por exemplo, cristalização de carbono - chuva de diamantes (!), Embora não libere muita energia, já que há pouco carbono.

A estrutura interna dos planetas gigantes foi estudada apenas teoricamente. Temos poucas chances de penetração direta em suas entranhas, e os métodos de sismologia, ou seja, sonorização acústica, ainda não foram aplicados a eles. Talvez um dia possamos aprender como brilhar através deles usando neutrinos, mas ainda está muito longe.

Felizmente, em condições de laboratório, o comportamento da matéria às pressões e temperaturas que prevalecem nas entranhas de planetas gigantes já foi bem estudado, o que dá base para a modelagem matemática de suas entranhas. Existem métodos para controlar a adequação dos modelos da estrutura interna dos planetas. Dois campos físicos, magnético e gravitacional, cujas fontes estão localizadas nas profundezas, saem para o espaço que circunda o planeta, onde podem ser medidos por instrumentos de sondas espaciais.

A estrutura do campo magnético é afetada por muitos fatores de distorção (plasma próximo ao planeta, vento solar), mas o campo gravitacional depende apenas da distribuição de densidade dentro do planeta. Quanto mais o corpo do planeta difere de um corpo esfericamente simétrico, mais complexo é seu campo gravitacional, mais harmônicos nele o distinguem de um simples newtoniano. GM / R 2 .

O dispositivo para medir o campo gravitacional de planetas distantes, via de regra, é a própria sonda espacial, mais precisamente, seu movimento no campo do planeta. Quanto mais distante a sonda está do planeta, mais fracos em seu movimento são as pequenas diferenças entre o campo do planeta e o campo esfericamente simétrico. Portanto, é necessário lançar a sonda o mais próximo possível do planeta. Para este fim, uma nova sonda Juno (NASA) está operando perto de Júpiter desde 2016. Ele voa em uma órbita polar, o que não acontecia antes. Na órbita polar, os harmônicos superiores do campo gravitacional são mais perceptíveis, uma vez que o planeta é comprimido, e a sonda chega muito perto da superfície de tempos em tempos. É isso que permite medir os harmônicos superiores da decomposição do campo gravitacional. Mas, pelo mesmo motivo, a sonda terminará seu trabalho em breve: ela voa pelas regiões mais densas dos cinturões de radiação de Júpiter, e seu equipamento sofre muito com isso.

Os cinturões de radiação de Júpiter são colossais. Em alta pressão, o hidrogênio nas entranhas do planeta é metalizado: seus elétrons são generalizados, perdem o contato com os núcleos e o hidrogênio líquido se torna um condutor de eletricidade. A enorme massa do meio supercondutor, rápida rotação e poderosa convecção - esses três fatores contribuem para a geração de um campo magnético devido ao efeito dínamo. Em um campo magnético colossal que captura partículas carregadas voando do Sol, monstruosos cinturões de radiação são formados. Em sua parte mais densa estão as órbitas dos satélites galileus internos. Portanto, na superfície da Europa, o homem não viveu um dia, e em Io - nem mesmo uma hora. Até mesmo um robô espacial tem dificuldade em estar lá.

Mais distantes de Júpiter, Ganimedes e Calisto, nesse sentido, são muito mais seguros para pesquisas. Portanto, é para lá que Roskosmos enviará uma sonda no futuro. Embora a Europa com seu oceano subglacial fosse muito mais interessante.

Os gigantes de gelo Urano e Netuno parecem ser intermediários entre os gigantes gasosos e os planetas terrestres. Comparados a Júpiter e Saturno, eles têm tamanho, massa e pressão central menores, mas sua densidade média relativamente alta indica uma grande proporção dos elementos do grupo CNO. As atmosferas extensas e massivas de Urano e Netuno são principalmente hidrogênio-hélio. Abaixo dele está um manto de água com uma mistura de amônia e metano, que é comumente chamado de gelo. Mas entre os cientistas planetários costuma-se chamar de "gelo" os próprios elementos químicos do grupo CNO e seus compostos (H 2 O, NH 3, CH 4, etc.), e não seu estado de agregação. Portanto, o manto pode ser mais líquido. E embaixo dele está um núcleo de pedra de ferro relativamente pequeno. Uma vez que a concentração de carbono nas entranhas de Urano e Netuno é maior do que a de Saturno e Júpiter, uma camada de carbono líquido pode estar na base de seu manto gelado, no qual cristais, ou seja, diamantes, são condensados.

Deixe-me enfatizar que a estrutura interna dos planetas gigantes está sendo ativamente discutida, e ainda existem alguns modelos concorrentes. Cada nova medição de sondas espaciais e cada novo resultado de simulações de laboratório em instalações de alta pressão levam a uma revisão desses modelos. Deixe-me lembrá-lo que a medição direta dos parâmetros de camadas muito rasas da atmosfera e apenas perto de Júpiter foi realizada apenas uma vez por uma sonda lançada do Galileo (NASA). E todo o resto são medidas indiretas e modelos teóricos.

Os campos magnéticos de Urano e Netuno são mais fracos do que os dos gigantes gasosos, mas mais fortes do que os da Terra. Embora a indução de campo perto da superfície de Urano e Netuno seja aproximadamente a mesma que perto da superfície da Terra (frações de um gauss), o volume e, portanto, o momento magnético, é muito maior. A geometria do campo magnético em gigantes de gelo é muito complexa, longe da forma de dipolo simples característica da Terra, Júpiter e Saturno. A razão provável é que um campo magnético é gerado em uma camada eletricamente condutora relativamente fina do manto de Urano e Netuno, onde os fluxos de convecção não têm um alto grau de simetria (já que a espessura da camada é muito menor que seu raio).

Com semelhanças externas, Urano e Netuno não podem ser chamados de gêmeos. Isso é evidenciado por suas diferentes densidades médias (respectivamente 1,27 e 1,64 g / cm 3) e diferentes intensidades de liberação de calor no intestino. Embora Urano esteja uma vez e meia mais perto do Sol do que Netuno e, portanto, receba 2,5 vezes mais calor dele, é mais frio do que Netuno. O fato é que Netuno emite ainda mais calor em seu interior do que recebe do Sol, e Urano emite quase nada. O fluxo de calor das entranhas de Urano próximo à sua superfície é de apenas 0,042 ± 0,047 W / m 2, que é ainda menor do que o da Terra (0,075 W / m 2). Urano é o planeta mais frio do sistema solar, embora não seja o mais distante do sol. Isso está relacionado com sua estranha rotação "de lado"? Não está excluído.

Agora vamos falar sobre os anéis dos planetas.

Todo mundo sabe que o "planeta anelado" é Saturno. Mas, observando de perto, descobrimos que todos os planetas gigantes têm anéis. É difícil percebê-los da Terra. Por exemplo, não vemos o anel de Júpiter através de um telescópio, mas o notamos em contraluz quando a sonda espacial olha para o planeta de seu lado noturno. Este anel consiste em partículas escuras e muito pequenas, cujo tamanho é comparável ao comprimento de onda da luz. Eles praticamente não refletem a luz, mas a espalham bem para a frente. Urano e Netuno são rodeados por anéis finos.

Em geral, os planetas não têm dois anéis idênticos, eles são todos diferentes.

Na brincadeira, podemos dizer que a Terra também tem um anel. Artificial. Consiste em várias centenas de satélites em órbita geoestacionária. Nesta figura, não apenas os satélites geoestacionários, mas também aqueles em órbitas baixas, bem como em órbitas elípticas altas. Mas o anel geoestacionário se destaca visivelmente contra seu pano de fundo. No entanto, este é um desenho, não uma foto. Até agora, ninguém conseguiu fotografar o anel artificial da Terra. Afinal, sua massa total é pequena e a superfície reflexiva é insignificante. É improvável que a massa total dos satélites no anel seja de 1000 toneladas, o que é equivalente a um asteróide de 10 m de tamanho. Compare isso com os parâmetros dos anéis dos planetas gigantes.

É bastante difícil notar qualquer relação entre os parâmetros dos anéis. O material dos anéis de Saturno é branco como neve (albedo 60%), e o resto dos anéis são mais pretos que carvão (A = 2-3%). Todos os anéis são finos e os de Júpiter são bastante grossos. Todos os paralelepípedos e Júpiter da poeira. A estrutura dos anéis também é diferente: alguns se assemelham a um disco de gramofone (Saturno), outros - uma pilha de aros em forma de matryoshka (Urano), outros - embaçados, difusos (Júpiter) e os anéis de Netuno não estão fechados de todo e parecem arcos.

A espessura relativamente pequena dos anéis não cabe na minha cabeça: com um diâmetro de centenas de milhares de quilômetros, sua espessura é medida em dezenas de metros. Nunca seguramos objetos tão delicados em nossas mãos. Se compararmos o anel de Saturno com uma folha de papel para escrever, então, com sua espessura conhecida, o tamanho da folha seria do tamanho de um campo de futebol!

Como você pode ver, os anéis de todos os planetas diferem na composição das partículas, na sua distribuição, na morfologia - cada planeta gigante tem sua decoração única, cuja origem ainda não entendemos. Normalmente os anéis ficam no plano equatorial do planeta e giram na mesma direção que o próprio planeta e um grupo de satélites próximos a ele gira. Antigamente, os astrônomos acreditavam que os anéis são eternos, que existem desde o momento em que o planeta nasceu e permanecerão com ele para sempre. Agora o ponto de vista mudou. Mas cálculos mostram que os anéis não são muito duráveis, que suas partículas desaceleram e caem no planeta, evaporam e se espalham no espaço, se acomodam na superfície dos satélites. Portanto, a decoração é temporária, embora de longa duração. Agora os astrônomos acreditam que o anel é o resultado da colisão ou destruição dos satélites do planeta. O anel de Saturno pode ser o mais jovem, por isso é tão grande e rico em voláteis (neve).

E assim um bom telescópio com uma boa câmera pode fotografar. Mas aqui ainda não vemos quase nenhuma estrutura no ringue. Há muito tempo, uma "lacuna" sombria foi notada - a ruptura da Cassini, descoberta há mais de 300 anos pelo astrônomo italiano Giovanni Cassini. Parece não haver nada na lacuna.

O plano do anel coincide com o equador do planeta. Não pode ser de outra forma, já que um planeta simétrico achatado tem um potencial bem ao longo do equador no campo gravitacional. Em uma série de imagens tiradas de 2004 a 2009, vemos Saturno e seu anel de diferentes ângulos, já que o equador de Saturno está inclinado em relação ao plano de sua órbita em 27 °, e a Terra está sempre próxima a esse plano. Em 2004, estávamos definitivamente no plano dos anéis. Você entende que, com uma espessura de várias dezenas de metros, não podemos ver o anel em si. No entanto, uma faixa preta é sentida no disco do planeta. Esta é a sombra do anel nas nuvens. É visível para nós, pois a Terra e o Sol estão olhando para Saturno de direções diferentes: estamos olhando exatamente no plano do anel, mas o Sol ilumina de um ângulo ligeiramente diferente e a sombra do anel incide sobre o nublado camada do planeta. Como há uma sombra, isso significa que há uma substância densamente compactada no anel. A sombra do anel desaparece apenas nos dias do equinócio de Saturno, quando o Sol está exatamente em seu plano; e isso indica independentemente uma pequena espessura do anel.

Existem muitas obras dedicadas ao anel de Saturno. James Clerk Maxwell, aquele que ficou famoso por suas equações do campo eletromagnético, investigou a física do anel e mostrou que ele não pode ser um único objeto sólido, mas deve ser constituído de pequenas partículas, caso contrário a força centrífuga o quebraria. Cada partícula voa em sua própria órbita - quanto mais perto do planeta, mais rápido.

Olhar para qualquer assunto do outro lado é sempre útil. Onde na luz direta vimos escuridão, um "buraco" no anel, aqui vemos matéria; é apenas um tipo diferente, ele reflete e espalha a luz de uma maneira diferente

Quando as sondas espaciais nos enviaram fotos do anel de Saturno, ficamos impressionados com sua estrutura fina. Mas, no século XIX, os observadores proeminentes do observatório Pic du Midi na França viram exatamente essa estrutura com o olho, mas ninguém realmente acreditou neles, porque ninguém, exceto eles, notou tais sutilezas. Mas descobriu-se que o anel de Saturno é apenas isso. Os especialistas em dinâmica estelar procuram uma explicação para esta estrutura radial delgada do anel no quadro da interação ressonante das partículas do anel com os satélites massivos de Saturno fora do anel e pequenos satélites dentro do anel. Em geral, a teoria das ondas de densidade dá conta da tarefa, mas ainda está longe de explicar todos os detalhes.

A foto de cima mostra o lado diurno do ringue. A sonda voa pelo plano do anel, e vemos na foto inferior como ela se voltou para nós com seu lado noturno. A substância na divisão Cassini tornou-se bastante perceptível do lado da sombra, e a parte brilhante do anel, ao contrário, escureceu, por ser densa e opaca. Onde havia escuridão, o brilho aparece porque pequenas partículas não refletem, mas espalham a luz para a frente. Essas imagens mostram que a matéria está em toda parte, apenas partículas de diferentes tamanhos e estruturas. Que fenômenos físicos separam essas partículas, ainda não entendemos realmente. A imagem superior mostra Janus, uma das luas de Saturno.

Devo dizer que embora as espaçonaves voassem perto do anel de Saturno, nenhuma delas conseguiu ver as partículas reais que compõem o anel. Vemos apenas sua distribuição geral. Não é possível ver protuberâncias individuais, eles não correm o risco de lançar o aparelho dentro do ringue. Mas algum dia isso terá que ser feito.

Do lado noturno de Saturno, aquelas partes vagamente visíveis dos anéis aparecem imediatamente que não são visíveis na luz direta.

Esta não é uma foto colorida real. As cores aqui mostram o tamanho característico das partículas que constituem uma área específica. Os vermelhos são partículas pequenas, os turquesas são maiores.

Na época em que o anel ficava voltado para o Sol, as sombras de grandes irregularidades caíam no plano do anel (foto superior). A sombra mais longa aqui é do satélite Mimas, e os numerosos pequenos picos, que são mostrados na imagem ampliada na inserção, ainda não receberam uma explicação inequívoca. Projeções do tamanho de quilômetros são responsáveis ​​por eles. É possível que alguns deles sejam sombras das pedras maiores. Mas a estrutura quase regular das sombras (foto abaixo) é mais consistente com aglomerados temporários de partículas resultantes da instabilidade gravitacional.

Os satélites voam ao longo de alguns dos anéis, os chamados "cães de guarda" ou "cães de pastoreio", que por sua gravidade evitam que alguns dos anéis se turvem. Além disso, os próprios satélites são bastante interessantes. Um se move dentro de um anel fino, o outro fora (por exemplo, Janus e Epimetheus). Seus períodos orbitais são ligeiramente diferentes. O interno fica mais próximo do planeta e, portanto, voa em torno dele mais rápido, alcança o satélite externo e, devido à atração mútua, muda sua energia: o externo desacelera, o interno acelera e eles mudam de órbita - aquele que desacelerou vai para uma órbita baixa, e aquele que acelerou - alto. Assim, eles fazem vários milhares de revoluções e, em seguida, trocam de lugar novamente. Por exemplo, Jano e Epimeteu mudam de lugar a cada 4 anos.

Vários anos atrás, o anel mais distante de Saturno foi descoberto, do qual nem mesmo se suspeitou. Este anel está associado ao satélite Febo, de cuja superfície escapa poeira, preenchendo a região ao longo da órbita do satélite. O plano de rotação deste anel, como o do próprio satélite, não está conectado com o equador do planeta, pois, devido à grande distância, a gravidade de Saturno é percebida como o campo de um objeto pontual.

Cada planeta gigante possui uma família de satélites. Júpiter e Saturno são especialmente ricos neles. Hoje, Júpiter tem 69 e Saturno tem 62, e novos são descobertos regularmente. O limite inferior de massa e tamanho para satélites não foi formalmente estabelecido, portanto, para Saturno esse número é condicional: se um objeto de 20-30 metros de tamanho for encontrado perto de um planeta, então o que é - um satélite do planeta ou um partícula de seu anel?

Em qualquer família numerosa de corpos cósmicos, sempre há mais corpos pequenos do que grandes. Os satélites dos planetas não são exceção. Os pequenos satélites são, via de regra, blocos de forma irregular, principalmente constituídos por gelo. Com um tamanho inferior a 500 km, eles não são capazes de se tornarem esferoidais com sua gravidade. Externamente, eles são muito semelhantes aos asteróides e núcleos de cometas. Provavelmente, muitos deles são, porque se movem para longe do planeta em órbitas muito caóticas. O planeta pode capturá-los e depois de um tempo pode perder.

Ainda não estamos familiarizados com pequenos satélites semelhantes a asteróides. Esses objetos perto de Marte foram investigados com mais detalhes do que outros - seus dois pequenos satélites, Phobos e Deimos. Foi dada especial atenção a Fobos; eles até queriam enviar uma sonda para sua superfície, mas até agora não funcionou. Quanto mais atentamente você olha para qualquer corpo cósmico, mais mistérios ele contém. Phobos não é exceção. Veja que estruturas estranhas correm ao longo de sua superfície. Já existem várias teorias físicas tentando explicar sua formação. Essas linhas de pequenas depressões e sulcos são como meridianos. Mas ninguém ainda propôs uma teoria física de sua formação.

Todos os pequenos satélites apresentam inúmeras marcas de impacto. De vez em quando, eles colidem entre si e com corpos vindos de longe, se dividem em partes distintas, ou podem se unir. Portanto, não será fácil restaurar seu passado e origem distantes. Mas entre os satélites existem aqueles que são geneticamente relacionados ao planeta, uma vez que se movem próximos a ele no plano do equador e muito provavelmente têm uma origem comum com ele.

Grandes satélites semelhantes a planetas são de particular interesse. Júpiter tem quatro; estes são os chamados satélites "Galileanos" - Io, Europa, Ganimedes e Calisto. Em Saturno, o poderoso Titã se destaca por seu tamanho e massa. Esses satélites são quase indistinguíveis dos planetas em seus parâmetros internos. Acontece que seu movimento em torno do Sol é controlado por corpos ainda mais massivos - os planetas-mães.

Aqui, à nossa frente, estão a Terra e a Lua, e ao lado delas está a lua de Saturno, Titã, em uma escala. Um maravilhoso pequeno planeta com uma atmosfera densa, com grandes "mares" líquidos de metano, etano e propano na superfície. Mares de gás liquefeito, que estão na forma líquida na temperatura da superfície de Titã (-180 ° C). Um planeta muito atraente, porque será fácil e interessante trabalhar nele - a atmosfera é densa, protege contra os raios cósmicos de forma confiável e tem composição semelhante à da Terra, já que também é constituída principalmente por nitrogênio, embora seja desprovida de oxigênio. Roupas de vácuo não são necessárias lá, já que a pressão atmosférica é quase a mesma que na Terra, até um pouco mais alta. Com uma roupa quente, uma lata de oxigênio nas costas e você trabalhará facilmente em Titã. A propósito, este é o único satélite (além da Lua) em cuja superfície uma espaçonave conseguiu pousar. Era Huygens, voado para lá a bordo da Cassini (NASA, ESA), e o pouso foi bem sucedido.

Aqui está a única foto tirada na superfície de Titã. A temperatura é baixa, então os blocos são de gelo de água muito fria. Temos certeza disso, porque Titã geralmente é feito de gelo de água. A cor é avermelhada-avermelhada; é natural e deve-se ao fato de que na atmosfera de Titã sob a influência da radiação ultravioleta solar, substâncias orgânicas bastante complexas são sintetizadas sob o nome geral de "tholins". A névoa dessas substâncias passa principalmente as cores laranja e vermelha à superfície, espalhando-a com bastante força. Portanto, estudar a geografia de Titã do espaço é bastante difícil. O radar ajuda. Nesse sentido, a situação se assemelha a Vênus. A propósito, a circulação da atmosfera em Titã também é do tipo venusiano: um poderoso ciclone em cada um dos hemisférios.

Os satélites de outros planetas gigantes também são originais. Este é Io, o satélite mais próximo de Júpiter. Está à mesma distância que a Lua da Terra, mas Júpiter é um gigante, o que significa que atua em seu satélite com muita força. Júpiter foi derretido pelas entranhas do satélite e nele vemos muitos vulcões ativos (pontos pretos). Pode-se ver que ao redor dos vulcões, as emissões caem ao longo de trajetórias balísticas. Afinal, praticamente não há atmosfera, então o que é ejetado do vulcão voa ao longo de uma parábola (ou elipse?). A baixa gravidade na superfície de Io cria condições para altas emissões: 250-300 km acima, ou mesmo direto para o espaço!

O segundo satélite de Júpiter é Europa. Coberto de crosta de gelo, como a nossa Antártica. Sob a crosta, cuja espessura é estimada em 25-30 km, existe um oceano de água líquida. A superfície do gelo está coberta por numerosas rachaduras antigas. Mas, sob a influência do oceano subglacial, camadas de gelo se movem lentamente, lembrando a deriva dos continentes terrestres.

Rachaduras no gelo se abrem de vez em quando e a água jorra em fontes. Agora sabemos com certeza porque vimos as fontes com o Telescópio Espacial Hubble. Isso abre a perspectiva de explorar as águas da Europa. Já sabemos alguma coisa sobre isso: é água salgada, boa condutora de eletricidade, como indica o campo magnético. Sua temperatura provavelmente está próxima à ambiente, mas ainda não sabemos nada sobre sua composição biológica. Eu gostaria de recolher e analisar essa água. E expedições para esse fim já estão sendo preparadas.

Outros grandes satélites dos planetas, incluindo nossa Lua, não são menos interessantes. Na verdade, eles representam um grupo independente de planetas satélites.

Os maiores satélites em comparação com Mercúrio são mostrados aqui na mesma escala. Eles não são de forma alguma inferiores a ele e, por sua natureza, alguns deles são ainda mais interessantes.

Primeiro, vamos listar todos os planetas do sistema solar.

• Mercúrio
• Júpiter
• Plutão
• Nosso planeta terra
• Vênus

Também existe uma suposição ou declaração de que existe um décimo planeta no sistema solar de Xena, como este objeto ou Eris era chamado anteriormente, este nome é mais comum. Esportes ainda estão acontecendo entre os astoronomistas.

Então, agora vamos considerar as características dos planetas

Todos os planetas gigantes gasosos em nosso sistema solar têm anéis.

ou seja, isso

• Júpiter

Desde a infância, todos nós ouvimos falar dos anéis de Saturno, vimos este planeta em muitas fotos e até em guirlandas de árvores de Natal.

É assim que os anéis de Saturno parecem de perto e o próprio planeta

O próximo planeta é Netuno

Anéis de Júpiter

Os anéis dos planetas são compostos principalmente de rochas, poeira, gelo congelado de vários tamanhos e orbitando (parcialmente) em torno desses planetas.

Recentemente, surgiu a teoria da origem dos anéis de Saturno. Os cientistas sugeriram que Saturno absorveu suas luas que o orbitam.

Na verdade, a Astronomia é uma ciência em que muitas teorias diferentes são válidas.

A estação Cassini foi lançada em Saturno, e agora 11 anos de observações de Saturno foram postados em um vídeo compactado de 3 horas no YouTube

Um vídeo muito interessante, o vôo da Cassini deu aos astrônomos respostas a muitas perguntas, inclusive relacionadas aos anéis de Saturno!

A estação espacial Juno também foi enviada para Júpiter, mas houve alguns problemas com o motor, porém, os cientistas dizem que isso limita parcialmente a missão, mas não a coloca na categoria de falhas, isso pode ser argumentado por muito tempo, mas o vôo continua

não houve voos para Urano, o único dispositivo que passou foi a Voyager 2, cujo objetivo era um vôo sem retorno além do sistema solar; em 1986, passou por Urano. Agora, uma missão está planejada - o lançamento de uma estação espacial para Urano. Como e quando isso vai acontecer - só falta esperar respostas das organizações que estão prontas para participar deste projeto.

ANÉIS DOS PLANETAS, formações orbitando o planeta em seu plano equatorial e tendo a forma de um disco. Os anéis dos planetas estão localizados a uma certa distância do planeta e consistem em uma coleção de pequenas partículas sólidas, que representam um número quase infinito de pequenos satélites do planeta. No sistema solar, todos os planetas gigantes têm anéis; os planetas terrestres não têm anéis. O mais famoso é o sistema de anéis de Saturno (observado pela primeira vez por G. Galileo em 1610; H. Huygens em 1655 estabeleceu que este é um sistema de anéis). Em outros planetas gigantes, os anéis foram descobertos apenas na década de 1970-80 (em Urano, quando cobriu uma estrela, em Júpiter e Netuno, ao voar perto dos planetas da espaçonave Voyager).

A estrutura dos anéis. O anel de Júpiter está localizado a uma distância de 50 mil km da fronteira convencional na atmosfera do planeta (com uma pressão de cerca de 1 atmosfera) e tem uma largura de cerca de 1000 km. O anel é uma área de densidade relativamente baixa, preenchida principalmente com pequenas partículas de silicato (menos de 10 -5 m), que dão à área uma cor alaranjada. Na direção de e para Júpiter, esta região é continuada por uma nebulosa difusa de uma estrutura mais ou menos homogênea.

Os anéis de Saturno têm uma estrutura muito mais complexa. Sete áreas (zonas) são distinguidas neles. Três zonas concêntricas principais: o anel externo A, o anel intermediário mais brilhante B (esses anéis podem ser observados até mesmo com binóculos comuns) e um anel interno "crepe" bastante transparente C, que não possui uma borda pontiaguda (Fig. 1). Os anéis A e B são separados pela chamada lacuna de Cassini com cerca de 4700 km de largura, os anéis S e C pela chamada lacuna de Maxwell com cerca de 270 km de largura. A região interna do anel C mais próxima do planeta é identificada como anel D. Na borda externa do anel A há um anel F muito estreito de forma irregular, atrás do qual está o anel G e o anel mais externo, quase transparente, E. borda externa do anel A está localizada a uma distância de cerca de 75 mil km da fronteira convencional na atmosfera do planeta (com uma pressão de 1 atmosfera), a fronteira interna do anel C - a uma distância de cerca de 20 mil km. Assim, o comprimento dos anéis claramente distinguíveis de Saturno é de cerca de 55 mil km, enquanto sua espessura não ultrapassa 3,5 km. O tamanho predominante das partículas do anel é de alguns centímetros, mas também existem partículas com um tamanho característico de vários micrômetros e grandes fragmentos de unidades e dezenas de metros. Pequenas partículas participam da formação do plasma empoeirado localizado acima do plano do anel B. O plasma empoeirado forma faixas escuras radiais (os chamados raios escuros) controlados pelo campo magnético do planeta. A velocidade angular dos "raios" (em contraste com a velocidade Kepleriana das partículas dos anéis) coincide com a velocidade angular da própria rotação do planeta. A densidade dos anéis não é grande - as estrelas brilham através deles. De acordo com a espectrometria de infravermelho, as partículas dos anéis de Saturno são provavelmente compostas de gelo de água ou partículas cobertas de gelo de uma composição química diferente. A massa total das partículas nos anéis corresponde aproximadamente a um satélite com um diâmetro de cerca de 200 km. De acordo com as leis de Kepler, a velocidade de movimento das partículas na zona interna do anel é maior do que na externa.

O equador de Saturno está inclinado em relação ao plano da eclíptica em um ângulo de 27 °, portanto, em diferentes pontos da órbita do planeta, quando vistos da Terra, os anéis são visíveis em diferentes ângulos. Com a configuração mais favorável, toda a sua largura é visível - observa-se a chamada abertura dos anéis. Em outro caso extremo, os anéis parecem uma faixa muito fina, visível apenas em grandes telescópios. Isso acontece quando o plano dos anéis passa exatamente pelo centro do Sol e sua superfície lateral fica apagada, ou quando os anéis estão voltados para o observador na Terra "de ponta-cabeça". O período da revolução de Saturno em torno do Sol e, consequentemente, o ciclo completo de mudanças nas fases dos anéis é de cerca de 29,5 anos.

Os anéis de Urano (Fig. 2) são muito escuros e estreitos, compostos por partículas que não possuem casca de gelo. No final de 2008, Urano tinha 13 anéis abertos, denotados pelas letras do alfabeto grego (α, β, γ, ...). O maior desses anéis (ε) é irregular em largura e forma. O plano dos anéis de Urano é quase perpendicular ao plano da eclíptica.

Os anéis de Netuno são formados por partículas escuras e consistem em quatro zonas estreitas. Eles se distinguem por uma forma ainda mais irregular e densidade variável, portanto, parecem consistir em "arcos" separados. Os dois anéis arqueados mais característicos foram nomeados em homenagem aos cientistas J.C. Adams e W. Le Verrier, que previu a existência de Netuno calculando sua órbita.

Formação de anéis. A formação de sistemas de anéis em torno de planetas gigantes é uma consequência direta das leis da mecânica e se assemelha ao processo de formação de planetas. Todos os anéis estão localizados dentro do chamado limite de Roche - uma área na qual o satélite de um planeta pode ser dilacerado pelas forças das marés. Esse efeito impede a consolidação de partículas localizadas próximas ao planeta e, consequentemente, a formação de grandes satélites. A configuração moderna dos anéis deve sua origem à influência da atração gravitacional dos satélites do planeta localizados nas imediações (ou mesmo dentro) da estrutura dos anéis e por isso são chamados de "pastores". As partículas dos anéis, que são eles próprios pequenos satélites, encontram-se em ressonância com os satélites maiores do planeta (ou seja, a razão entre o período de sua revolução e o período de revolução do satélite é expressa por uma fração simples - 1 / 2, 2/3, etc.). Isso leva ao rompimento da estrutura homogênea dos anéis, em particular à formação de lacunas dentro deles (por exemplo, a lacuna de Cassini nos anéis de Saturno), por sua natureza semelhante às áreas "vazias" (as chamadas escotilhas de Kirkwood ) no Cinturão de Asteróides Principal (consulte Asteróides). Os mesmos motivos causam a geração de ondas de densidade, a formação de uma estrutura hierárquica de anéis e sua estratificação em milhares de finos anéis espirais (argolinhas) observados na estrutura dos anéis principais de Saturno (Fig. 3).

A presença de satélites com órbitas muito próximas também leva ao efeito de focalização gravitacional e concentração de partículas nos anéis finos de Urano e à formação de aglomerados de partículas (loops) à deriva na direção azimutal perto dos anéis de Netuno. O mecanismo de formação dos arcos não é totalmente compreendido, embora uma das explicações seja a presença de ressonâncias de partículas de anéis com o satélite de Netuno Galatea, uma vez que as excentricidades e inclinações das órbitas das partículas e do satélite são praticamente as mesmas. As ressonâncias impedem que as partículas sejam distribuídas uniformemente ao longo da órbita. Assim, os anéis dos planetas representam um sistema aberto complexo de partículas em movimento orbital e ao mesmo tempo experimentando interações caóticas. Como resultado, surge um efeito de auto-organização no sistema, que cria ordem nas configurações dos anéis (principalmente devido ao surgimento de processos coletivos e à presença de colisões inelásticas de macropartículas no sistema de disco). O mecanismo de auto-organização está embutido no próprio sistema; Os satélites próximos do planeta têm um efeito "estimulante" adicional no processo.

Existem duas hipóteses principais para a origem dos anéis planetários: 1) a formação de anéis a partir de partículas da nuvem protoplanetária (a partir da qual os satélites foram formados fora do limite de Roche); 2) o aparecimento de anéis planetários como resultado da desintegração de um asteróide ou cometa que caiu dentro do limite de Roche. O anel de Júpiter é um exemplo típico do último evento. A segunda hipótese também é apoiada pela estimativa da vida útil dos anéis - cerca de 0,5 bilhão de anos, o que é significativamente menor que a idade do sistema solar (cerca de 4,5 bilhões de anos). No quadro desta hipótese, deve-se supor que os anéis planetários surgem e desaparecem periodicamente como resultado da captura gravitacional de um pequeno corpo pelo planeta e sua posterior destruição. Outro argumento que apóia a hipótese de desintegração pode ser, por exemplo, partículas predominantemente de gelo dos anéis de Saturno. Essas partículas possuem um alto albedo, ou seja, não são recobertas por matéria micrometeórica escura, como ocorreria com os anéis de relíquia durante a existência do sistema solar.

Lit .: Anéis planetários / Ed. R. Greenberg, A. Brahic. Tucson, 1984; Gorkavy NN, Fridman AM Física dos anéis planetários. M., 1994; Miner E., Wessen R., Cuzzi J. Sistemas de anéis planetários. V .; N. Y., 2007.

ANÉIS DOS PLANETAS, formações orbitando o planeta em seu plano equatorial e tendo a forma de um disco. Os anéis dos planetas estão localizados a uma certa distância do planeta e consistem em uma coleção de pequenas partículas sólidas, que representam um número quase infinito de pequenos satélites do planeta. No sistema solar, todos os planetas gigantes têm anéis; os planetas terrestres não têm anéis. O mais famoso é o sistema de anéis de Saturno (observado pela primeira vez por G. Galileo em 1610; H. Huygens em 1655 estabeleceu que este é um sistema de anéis). Em outros planetas gigantes, os anéis foram descobertos apenas na década de 1970-80 (em Urano, quando cobriu uma estrela, em Júpiter e Netuno, ao voar perto dos planetas da espaçonave Voyager).

A estrutura dos anéis. O anel de Júpiter está localizado a uma distância de 50 mil km da fronteira convencional na atmosfera do planeta (com uma pressão de cerca de 1 atmosfera) e tem uma largura de cerca de 1000 km. O anel é uma área de densidade relativamente baixa, preenchida principalmente com pequenas partículas de silicato (menos de 10 -5 m), que dão à área uma cor alaranjada. Na direção de e para Júpiter, esta região é continuada por uma nebulosa difusa de uma estrutura mais ou menos homogênea.

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Os anéis de Saturno têm uma estrutura muito mais complexa. Sete áreas (zonas) são distinguidas neles.

Três zonas concêntricas principais: o anel externo A, o anel intermediário mais brilhante B (esses anéis podem ser observados até mesmo com binóculos comuns) e um anel interno "crepe" bastante transparente C, que não possui uma borda pontiaguda (Fig. 1). Os anéis A e B são separados pela chamada lacuna de Cassini com cerca de 4700 km de largura, os anéis S e C pela chamada lacuna de Maxwell com cerca de 270 km de largura. A região interna do anel C mais próxima do planeta é distinguida como anel D. Na borda externa do anel A há um anel F muito estreito de forma irregular, atrás do qual está o anel G e o anel externo, quase transparente, E. borda externa do anel A está localizada a uma distância de cerca de 75 mil km da fronteira convencional na atmosfera do planeta (com uma pressão de 1 atmosfera), a fronteira interna do anel C - a uma distância de cerca de 20 mil km. Assim, o comprimento dos anéis claramente distinguíveis de Saturno é de cerca de 55 mil km, enquanto sua espessura não ultrapassa 3,5 km. O tamanho predominante das partículas do anel é de alguns centímetros, mas também existem partículas com um tamanho característico de vários micrômetros e grandes fragmentos de unidades e dezenas de metros. Pequenas partículas participam da formação do plasma empoeirado localizado acima do plano do anel B. O plasma empoeirado forma faixas escuras radiais (os chamados raios escuros) controlados pelo campo magnético do planeta. A velocidade angular dos "raios" (em contraste com a velocidade Kepleriana das partículas dos anéis) coincide com a velocidade angular da própria rotação do planeta. A densidade dos anéis não é grande - as estrelas brilham através deles. De acordo com a espectrometria de infravermelho, as partículas dos anéis de Saturno são provavelmente compostas de gelo de água ou partículas cobertas de gelo de uma composição química diferente. A massa total das partículas nos anéis corresponde aproximadamente a um satélite com um diâmetro de cerca de 200 km. De acordo com as leis de Kepler, a velocidade de movimento das partículas na zona interna do anel é maior do que na externa.

O equador de Saturno está inclinado em relação ao plano da eclíptica em um ângulo de 27 °, portanto, em diferentes pontos da órbita do planeta, quando vistos da Terra, os anéis são visíveis em diferentes ângulos. Com a configuração mais favorável, toda a sua largura é visível - observa-se a chamada abertura dos anéis. Em outro caso extremo, os anéis parecem uma faixa muito fina, visível apenas em grandes telescópios. Isso acontece quando o plano dos anéis passa exatamente pelo centro do Sol e sua superfície lateral fica apagada, ou quando os anéis estão voltados para o observador na Terra "de ponta-cabeça". O período da revolução de Saturno em torno do Sol e, consequentemente, o ciclo completo de mudanças nas fases dos anéis é de cerca de 29,5 anos.

Os anéis de Urano (Fig. 2) são muito escuros e estreitos, compostos por partículas que não possuem casca de gelo. No final de 2008, Urano tinha 13 anéis abertos, denotados pelas letras do alfabeto grego (α, β, γ, ...). O maior desses anéis (ε) é irregular em largura e forma. O plano dos anéis de Urano é quase perpendicular ao plano da eclíptica.

Os anéis de Netuno são formados por partículas escuras e consistem em quatro zonas estreitas. Eles se distinguem por uma forma ainda mais irregular e densidade variável, portanto, parecem consistir em "arcos" separados. Os dois anéis arqueados mais característicos foram nomeados em homenagem aos cientistas J.C. Adams e W. Le Verrier, que previu a existência de Netuno calculando sua órbita.

Formação de anéis. A formação de sistemas de anéis em torno de planetas gigantes é uma consequência direta das leis da mecânica e se assemelha ao processo de formação de planetas. Todos os anéis estão localizados dentro do chamado limite de Roche - uma área na qual o satélite de um planeta pode ser dilacerado pelas forças das marés. Esse efeito impede a consolidação de partículas localizadas próximas ao planeta e, consequentemente, a formação de grandes satélites. A configuração moderna dos anéis deve sua origem à influência da atração gravitacional dos satélites do planeta localizados nas imediações (ou mesmo dentro) da estrutura dos anéis e por isso são chamados de "pastores". As partículas dos anéis, que são eles próprios pequenos satélites, encontram-se em ressonância com os satélites maiores do planeta (ou seja, a razão entre o período de sua revolução e o período de revolução do satélite é expressa por uma fração simples - 1 / 2, 2/3, etc.). Isso leva ao rompimento da estrutura homogênea dos anéis, em particular à formação de lacunas dentro deles (por exemplo, a lacuna de Cassini nos anéis de Saturno), por sua natureza semelhante às áreas "vazias" (as chamadas escotilhas de Kirkwood ) no Cinturão de Asteróides Principal (consulte Asteróides). Os mesmos motivos causam a geração de ondas de densidade, a formação de uma estrutura hierárquica de anéis e sua estratificação em milhares de finos anéis espirais (argolinhas) observados na estrutura dos anéis principais de Saturno (Fig. 3).

A presença de satélites com órbitas muito próximas também leva ao efeito de focalização gravitacional e concentração de partículas nos anéis finos de Urano e à formação de aglomerados de partículas (loops) à deriva na direção azimutal perto dos anéis de Netuno. O mecanismo de formação dos arcos não é totalmente compreendido, embora uma das explicações seja a presença de ressonâncias de partículas de anéis com o satélite de Netuno Galatea, uma vez que as excentricidades e inclinações das órbitas das partículas e do satélite são praticamente as mesmas. As ressonâncias impedem que as partículas sejam distribuídas uniformemente ao longo da órbita. Assim, os anéis dos planetas representam um sistema aberto complexo de partículas em movimento orbital e ao mesmo tempo experimentando interações caóticas. Como resultado, surge um efeito de auto-organização no sistema, que cria ordem nas configurações dos anéis (principalmente devido ao surgimento de processos coletivos e à presença de colisões inelásticas de macropartículas no sistema de disco). O mecanismo de auto-organização está embutido no próprio sistema; Os satélites próximos do planeta têm um efeito "estimulante" adicional no processo.

Existem duas hipóteses principais para a origem dos anéis planetários: 1) a formação de anéis a partir de partículas da nuvem protoplanetária (a partir da qual os satélites foram formados fora do limite de Roche); 2) o aparecimento de anéis planetários como resultado da desintegração de um asteróide ou cometa que caiu dentro do limite de Roche. O anel de Júpiter é um exemplo típico do último evento. A segunda hipótese também é apoiada pela estimativa da vida útil dos anéis - cerca de 0,5 bilhão de anos, o que é significativamente menor que a idade do sistema solar (cerca de 4,5 bilhões de anos). No quadro desta hipótese, deve-se supor que os anéis planetários surgem e desaparecem periodicamente como resultado da captura gravitacional de um pequeno corpo pelo planeta e sua posterior destruição. Outro argumento que apóia a hipótese de desintegração pode ser, por exemplo, partículas predominantemente de gelo dos anéis de Saturno. Essas partículas possuem um alto albedo, ou seja, não são recobertas por matéria micrometeórica escura, como ocorreria com os anéis de relíquia durante a existência do sistema solar.

Lit .: Anéis planetários / Ed. R. Greenberg, A. Brahic. Tucson, 1984; Gorkavy NN, Fridman AM Física dos anéis planetários. M., 1994; Miner E., Wessen R., Cuzzi J. Sistemas de anéis planetários. V .; N. Y., 2007.

M. Ya.Marov.

QUE PLANETAS TÊM ANÉIS?

Os planetas gigantes Júpiter, Saturno e Urano têm anéis. Pela primeira vez, o anel de Saturno foi descoberto pelo cientista holandês Huygens em 1656, embora ainda antes Galileu, examinando Saturno através de seu telescópio fraco, descobrisse que este planeta estava cercado por algo. O estudo de Saturno mostrou que o anel não toca a superfície do planeta em parte alguma, ele consiste em vários anéis aninhados uns dentro dos outros e separados por intervalos. Os anéis não são sólidos, mas consistem em partículas individuais, grandes e pequenas, que, como os satélites, giram em torno do planeta, juntas formando anéis. Os anéis internos giram em torno do planeta em um ritmo mais rápido do que os externos. Os cientistas calcularam essas velocidades e descobriram que a forma como os satélites de Saturno girariam, ou seja, em total conformidade com as leis de Kepler, o eixo de Saturno é inclinado em relação ao plano de sua órbita, de modo que uma mudança na forma do anel é observada por meio de um telescópio. Para Galileu, esses anéis pareciam uma espécie de "orelhas" misteriosas. A presença de um anel em Júpiter foi prevista em 1960 pelo cientista S.K. Vsekhsvyatsky e, em 1979, foi fotografado pelas estações da American Voyager. O anel de Júpiter é muito fino, composto de pequenas pedras e poeira.

Ele está voltado para a Terra com sua borda e, portanto, não é visível da Terra.

Urano tem anéis muito finos que não podem ser vistos com um telescópio. Com a ajuda da Voyager, foram encontrados 11 anéis claros e vários fuzzy, os chamados difusos. A exploração de satélites e anéis de planetas distantes continuará no futuro e certamente trará muitas coisas interessantes.

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Em formação

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Saturno dele anel — o mais incrível planeta no sistema solar... Um anel largo e completamente plano circunda o equador do planeta, como um chapéu - sua aba. Ele está localizado obliquamente ao círculo ao longo do qual Saturno ultrapassa o Sol em 29,5 anos. Portanto, dependendo da posição Saturno em seu caminho, o anel vira para nós com um lado, depois o outro. A cada 15 anos ele está localizado próximo a nós, e então não pode ser visto nem mesmo com os telescópios mais fortes, o que significa que o anel é muito fino: sua espessura não passa de 10-15 km.

O primeiro a abrir os anéis de Saturno no século 17 Galileu, Huygens. No século XIX. Físico inglês J. Maxwell(1831-1879), que estudou a estabilidade do movimento dos anéis Saturno e o astrofísico russo A.A. Belopolsky (1854-1934) provou que os anéis Saturno não pode ser sólido.

Da Terra, nos melhores telescópios, vários anéis são visíveis, separados por intervalos. Mas as fotos transmitidas do AMC mostram muitos anéis. Os anéis são muito largos: eles se estendem sobre a camada nublada do planeta por 60.000 km. Cada um consiste em partículas e pedras se movendo em suas órbitas ao redor Saturno... A espessura dos anéis não é superior a 1 km. Portanto, quando a Terra, em seu movimento ao redor Suns acaba por estar no plano dos anéis Saturno(isto acontece após 14-15 anos, aconteceu em 1994), os anéis deixam de ser visíveis: parece-nos que desaparecem. É possível que a substância da qual os anéis são compostos não tenha sido incluída na composição dos planetas e seus grandes satélites durante a formação desses corpos celestes.

Astrônomo famoso Galileu em 1610 descobriu que Saturno rodeado por algo. Mas seu telescópio estava muito fraco e, portanto, Galileu não conseguiu ver o que viu perto Saturno... Apenas meio século depois, o cientista holandês Huygens conseguiu considerar que este é na verdade um anel plano que envolve o planeta e não o toca em parte alguma.

O estudo Saturno com a ajuda de telescópios mais sofisticados, ele mostrou que o anel se divide em três partes, formando, por assim dizer, três anéis independentes aninhados um dentro do outro. O anel externo é separado do meio por uma fenda escura - uma fenda preta estreita. O anel do meio é mais brilhante do que o externo. Por dentro, é unido por um terceiro anel translúcido, como se nebuloso.

O que são esses anéis maravilhosos? Talvez sejam almofadas realmente sólidas e lisas? Não, não é bem assim. Cientistas notáveis ​​- o físico inglês Maxwell (1831 - 1879) e a matemática russa SV Kovalevskaya (1850 - 1891) provaram por seus cálculos que um anel sólido e sólido desse tamanho não poderia existir: seria instantaneamente destruído sob a influência de a diferença na força de atração de suas diferentes partes. Excelente astrofísico russo A. A. Belopolsky com observações cuidadosas Saturno confirmou que o anel de fato não é sólido. Descobriu-se que a velocidade de movimento nas diferentes partes do ringue é diferente. Isso significa que os anéis são compostos de pequenos detritos, cada um dos quais gira em torno Saturno a uma velocidade que um satélite do planeta teria, o que é adequado à mesma distância. Cada peça é como um satélite independente, girando em torno de Saturno.

O que são esses escombros? Provavelmente são seixos de tamanhos diferentes: de alguns centímetros a um metro de diâmetro, mas talvez também haja poeira nos anéis. Exceto pelos anéis ao redor Saturno nove satélites estão se movendo. Um deles - Titã - é aproximadamente igual em tamanho a Mercúrio e ligeiramente inferior em massa. Outros satélites são de tamanhos diferentes. Mas eles são significativamente menores do que o Titan.

Saturno em muitos aspectos se assemelha a seu irmão - Júpiter .

Muitas características estranhas, em nossa opinião, de Júpiter são expressas em Saturno ainda mais dramaticamente. Por exemplo, é ainda mais comprimido nos pólos e consiste em uma substância mais leve que a água. Saturno como Júpiter, ele é cercado por uma cobertura contínua de nuvens, mas apenas o véu de névoa nele é menos variegado. Listras e manchas Saturno embora existam, eles não se destacam tão nitidamente como no disco de Júpiter.

Atmosfera, em que as nuvens flutuam tem a mesma composição de Júpiter: contém metano e amônia. Distância Saturno do Sol é 1426 milhões de km, e os raios do sol aquecem lá 90 vezes mais fracos do que na Terra e 3,5 vezes mais fracos do que em Júpiter. É claro que lá a geada é muito forte - chega a 150 °. Dia para Saturno dura 10 horas 14 minutos

Satélite de Saturno.

A possibilidade da presença no passado de anéis de vida curta (pelos padrões astronômicos) em outros planetas, incluindo a Terra, não está excluída. A queda de Fobos em algumas dezenas de milhões de anos pode levar à formação de anéis em Marte.

História

Por mais de 300 anos, Saturno foi considerado o único planeta rodeado por anéis. Somente em 1977, ao observar a cobertura de uma estrela por Urano, anéis foram descobertos ao redor do planeta. Os anéis fracos e finos de Júpiter foram descobertos em 1979 pela espaçonave Voyager 1. 10 anos depois, em 1989, a Voyager 2 descobriu os anéis de Netuno.

Os anéis também podem ser possuídos pela lua de Saturno, Rhea. Os dados transmitidos em novembro de 2005 e em agosto de 2007 pelo aparelho Cassini-Huygens mostraram que, ao entrar na "sombra" de Rhea, o fluxo de elétrons registrados de Saturno diminuiu várias vezes de forma anômala, o que pode indicar que Rhea tem três anéis.

Veja também

Escreva uma revisão sobre o artigo "Anéis dos Planetas"

Notas (editar)

Literatura

• N.N. Gorkavy, A.M. Friedman.// Phys. - 1990. - T. 160, No. 2.
• Kolshevnikov, Konstantin Vladislavovich... Revista Soros. Recuperado em 29 de dezembro de 2010.

Satélite, asteróide

: imagem incorreta ou ausente Estrela central e planetas Planetas anões grandes satélites Satélites / argolas Os primeiros asteróides descobertos Corpos pequenos Objetos artificiais Objetos hipotéticos

Trecho dos anéis dos planetas

- E trazê-lo aqui com os ciganos? - perguntou Nikolay rindo. - Ah bem!…
Nesse momento, com passos inaudíveis, com um ar profissional, ansioso e ao mesmo tempo cristão manso que nunca a abandonou, Anna Mikhailovna entrou na sala. Apesar do fato de que todos os dias Anna Mikhailovna encontrava o conde em um roupão, toda vez que ele ficava constrangido na frente dela e pedia desculpas por seu terno.
"Nada, conte, querido", disse ela, mansamente fechando os olhos. "E eu irei para o Bezukhoy", disse ela. - Pierre chegou e agora vamos tirar tudo, conde, de suas estufas. Eu precisava vê-lo. Ele me enviou uma carta de Boris. Graças a Deus, Borya está agora na sede.
O conde ficou encantado com o fato de Anna Mikhailovna estar cumprindo parte de suas ordens e ordenou que ela largasse a carruagem.
- Diga a Bezukhov para vir. Vou anotar. O que ele está com sua esposa? - ele perguntou.
Anna Mikhailovna voltou os olhos, e seu rosto expressou profunda tristeza ...
“Ah, meu amigo, ele está muito infeliz”, disse ela. “Se é verdade o que ouvimos, é horrível. E o que pensamos quando ficamos tão felizes com sua felicidade! E uma alma tão alta e celestial, esse jovem Bezukhov! Sim, sinto por ele do fundo do coração e tentarei dar-lhe o consolo que dependerá de mim.
- O que é? - perguntou Rostov, sênior e júnior.
Anna Mikhailovna respirou fundo: “Dolokhov, filho de Marya Ivanovna”, disse ela em um sussurro misterioso, “dizem que ele a comprometeu completamente. Ele o levou para sair, o convidou para sua casa em São Petersburgo, e agora ... Ela veio aqui, e esta arrancou a cabeça atrás dela ”, disse Anna Mikhailovna, querendo expressar sua simpatia a Pierre, mas de forma involuntária entonações e um meio sorriso mostrando simpatia, arrancam sua cabeça, como ela chamou Dolokhova. - Dizem que o próprio Pierre está com o coração partido.
- Bem, mesmo assim diga a ele para vir ao clube - tudo vai se dissipar. A festa será uma montanha.
No dia seguinte, 3 de março, às 2 horas da tarde, esperavam pelo jantar 250 sócios do Clube Inglês e 50 convidados, o querido convidado e herói da campanha austríaca, o Príncipe Bagration. A princípio, ao receber a notícia da Batalha de Austerlitz, Moscou ficou perplexa. Naquela época, os russos estavam tão acostumados às vitórias que, ao receber a notícia da derrota, alguns simplesmente não acreditaram, outros buscavam explicações para um acontecimento tão estranho por algum motivo inusitado. No clube inglês, onde tudo o que era nobre tinha informação correta e peso, em dezembro, quando as notícias começaram a chegar, não falaram nada sobre a guerra e sobre a última batalha, como se todos tivessem concordado em calar a respeito. . Pessoas que direcionaram as conversas, como: Conde Rostopchin, Príncipe Yuri Vladimirovich Dolgoruky, Valuev, gr. Markov, livro. Vyazemsky, eles não apareceram no clube, mas se reuniram em casa, em seus círculos íntimos, e os moscovitas que falavam da voz de outras pessoas (a que Ilya Andreevich Rostov pertencia) permaneceram por um curto período sem um julgamento definitivo sobre a guerra e sem líderes. Os moscovitas sentiram que algo estava errado e que era difícil discutir essas más notícias e, portanto, era melhor ficar calado. Mas depois de algum tempo, quando o júri saiu da sala de deliberação, os ases que deram sua opinião no clube apareceram, e tudo começou a falar de forma clara e definitiva. Foram encontradas as razões para o acontecimento incrível, inédito e impossível de que os russos foram espancados, e tudo ficou claro, e em todos os cantos de Moscou falavam a mesma coisa. Esses motivos foram: a traição dos austríacos, a comida ruim das tropas, a traição do polonês Pshebyshevsky e do francês Lanzheron, a incapacidade de Kutuzov, e (disseram baixinho) a juventude e inexperiência do soberano, a quem confiara ele mesmo para pessoas más e insignificantes. Mas as tropas, as tropas russas, todos diziam, eram extraordinárias e realizavam milagres de coragem. Soldados, oficiais, generais - eles eram heróis. Mas o herói dos heróis foi o Príncipe Bagration, que se tornou famoso por seu feito de Shengraben e a retirada de Austerlitz, onde sozinho liderou sua coluna sem ser perturbado e lutou duas vezes contra o inimigo mais forte durante todo o dia. O fato de Bagration ter sido escolhido como herói em Moscou foi facilitado pelo fato de ele não ter contatos em Moscou e ser um estranho. Na sua pessoa, a devida homenagem foi dada ao militar, simples, sem ligações e intrigas, soldado russo, ainda associado às memórias da campanha italiana com o nome de Suvorov. Além disso, ao prestar tais honras a ele, a antipatia e desaprovação de Kutuzov foram mais bem demonstradas.