Gredzeni, Saturna
Septiņas patlaban zināmas gredzenveida struktūras ap Saturnu, ko veido neskaitāmas sīkas daļiņas - galvenokārt ledus ar silikātu putekļu piemaisījumu.
Atklāšana un izpēte. Par Saturna gredzeniem cilvēce pirmo reizi uzzināja XVII gadsimta sākumā, kad 1610.gadā tos pirmais novēroja Galileo Galilejs. Kad Galileo Galilejs 1610.gadā teleskopā pirmo reizi ieraudzīja Saturnu un tā gredzenus, viņš īsti nezināja, ko redz. Iespējams, trīs planētu sistēmu vai pavadoni katrā planētas pusē.
Vien 1655.gadā nīderlandiešu astronoms Kristians Heigenss, pētot planētu ar labāku teleskopu, iedomājās, ka tie varētu būt gredzeni. Pirmo gredzenu atklāja 1659.gadā Kristiāns Gjūigenss. “Plāni, plakani gredzeni, kas nekam nepieskaras un neietilpst ekliptikā.”
Gredzenu apraksts. Konstatēto gredzenu skaits jau pieaudzis līdz 7: D,C,B,A,F,G un E, skaitot no iekšpuses. Tagad zināms, ka gredzenu josla sākas aptuveni 6300 km attālumā no planētas un izplešas līdz pat 442 730 km tālu.
Tagad ir zināms, ka Saturna gredzenus veido neskaitāmas sīkas daļiņas, kas galvenokārt sastāv no ledus ar silikātu putekļu piemaisījumu, taču vienprātības par gredzenu veidošanās laiku joprojām nav. Ilgi tika pieņemts, ka tie veidojušies vienā laikā ar pašu planētu, kas nozīmē, ka to vecums pārsniedz 4 miljardus gadu. Tomēr 2012.gadā franču astronomi atklāja, ka plūdmaiņas efekts (Saturna dabisko pavadoņu un Saturna iekšējo šķidrumu gravitācijas mijiedarbība) liek pavadoņiem orbitēt lielākā rādiusā salīdzinoši ātri. Ņemot vērā to pašreizējās pozīcijas, astronomi secinājuši, ka Saturna pavadoņi un, iespējams, arī gredzeni, ir salīdzinoši jaunas parādības.
Gredzeni varētu būt krietni jaunāki par pašu planētu un radušies saduroties komētai ar kādu no Saturna pavadoņiem. Par kataklizmu liecina fakts, ka ap planētu riņķo 40–120 m lieli gruži. Daļiņas, kas veido gredzenus, ir līdzīgas pūkainām sniega pikām,nevis cietiem ledus gabaliem un griežas daudz lēnāk, nekā tika uzskatīts. Cassini kosmiskās zondes novērojumi apliecināja, ka gredzeni ir nepastāvīgi un pēdējo 25 gadu laikā mainījušies. Planētai vistuvākais gredzens kļuvis blāvāks un dažas tā kārtas pavirzījušās tuvāk Saturnam par 200 km.
Konstatēto gredzenu skaits jau pieaudzis līdz 7: D,C,B,A,F,G un E, skaitot no iekšpuses.
F gredzens, kurā pirmo reizi pamanīts 1979.gadā, ir savērpts un samezglots. Jaunā analīzē atklāts, ka dīvaino parādību veido viena gara spirāle, kas trīs reizes aptinusies ap planētu un savijusies ar pārējām daļām. Zinātnieki pieļauj, ka tas radies nezināmam objektam saduroties ar F gredzenu.
Cassini daudzus gadus vēroja, kā Prometeja un F gredzena mijiedarbības rezultātā rodas “spalvas,” “līnijas” un “ieloces.”
G gredzens. Atrodas 168 000 km attālumā no planētas centra. Tā sastāvdaļām vajadzētu izklīst kosmosā, jo tuvumā nav neviena pavadoņa, kura gravitācija varētu saturēt putekļus kopā. Zonde Cassini noskaidrojusi, ka uz šo ārējo gredzenu iedarbojas 15 000 km attālumā esošais pavadonis Minass. Tas neļauj izklīst ne putekļiem, ne arī vaitākus metrus lieliem ledus gabaliem, kas veido spožu joslu gredzena malā.
Gredzenu vecums. Gredzenu jauneklīgais izskats līdz šim bija rosinājis zinātniekus uzsskatīt tos par jauniem – ap 100 miljoniem gadu. Tagad sāk uzskatīt, ka tie varētu būt tikpat veci kā Saules sistēma – 4.5 miljardi gadu, taču visu laiku atjauninās. Tai laikā Saules sistēmu bombardēja dažādi kosmiski objekti, kas sašķaidīja vienu no Saturna pavadoņiem 300 km diametrā.
Saturna gredzeni varbūt ir seni, varbūt ir jauni. Iespējams, Saturna gredzeni ir tikpat seni kā Saules sistēma, proti, ir 4,54 miljardu gadus veci. Iespējams, tās ir atliekas no laika, kad no kosmiskā miglāja veidojās planēta, kas tagad Saturna gravitācijas dēļ nespēj apvienoties. Bet varbūt Saturns savā gravitācijas laukā “ievilka” un sašķaidīja kādu ledus “mēnesi”. Starp citu, “Cassini” jūnija sākumā B gredzenā izdevās glīti fiksēt t.s. Janusa 2:1 blīvuma viļņus. Ik reizi, kad Januss un Efimetejs samainās ar orbītām, gredzens reaģē, radot jaunu viļņu porciju, kas kā spirāle uzkrājas tā struktūrā. Efimeteja radītos blīvuma viļņus pārpludina viļņi, kurus rada Januss. Līdzīgu procesu rezultātā veidojas spirālveida galaktikas.
Dažreiz gredzeni “pazūd." Līdzīgi kā mūsu planētai, arī Saturna ass ir slīpa attiecībā pret Sauli, tādēļ tā 29 gadu ceļojumā ap Sauli reizēm mēs redzam gredzenus pilnībā, bet reizēm - tikai šauru svītriņu. Tad šķiet, ka gredzeni ir pazuduši. Tā notika 2008.-2009.gadā un notiks 2024.-2025.gadā. 13 gadus garā Cassini misija ļāva izpētīt izmaiņas, ko rada septiņus gadus ilgie gadalaiki. Kosmiskais aparāts pie Saturna ieradās ziemas saulgriežos, bet Lielajam finālam sāka gatavoties vasaras saulgriežu laikā, kas beidzās 2017.gada maijā.
Raksti.
Saturna pavadoņi un gredzeni varēu būt jaunāki nekā dinozauri.
Saites.
Saturns.
