Planeetta, jolla on kirkkaimmat renkaat. Renkaat planeettojen ympärillä

Kysymys 1. Mihin kahteen ryhmään planeetat jaetaan?

Planeetat jaetaan kahteen ryhmään: maaplaneetat ja jättiläisplaneetat.

Kysymys 2. Miten jättiläisplaneetat eroavat maanpäällisistä planeetoista?

Nämä ovat todella suuria planeettoja, monta kertaa suurempia kuin mikään maanpäällisistä planeetoista. Kaikkia jättiläisplaneettoja ympäröi pääasiassa vedystä koostuva ilmakehä, niillä on suuri määrä satelliitteja ja niillä on renkaita.

Kysymys 3. Mitkä planeetat kuuluvat jättiläisplaneettojen ryhmään?

Jättiplaneettojen ryhmään kuuluvat Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus.

Kysymys 4. Mitä yhteistä kaikilla jättiläisplaneetoilla on?

Kaikkia jättiläisplaneettoja ympäröi pääasiassa vedystä koostuva ilmakehä, niillä on suuri määrä satelliitteja ja niillä on renkaita.

Kysymys 5. Mikä planeetta on aurinkokunnan suurin?

Jupiter on aurinkokunnan suurin planeetta.

Kysymys 6. Millä planeetalla on eniten satelliitteja?

Jupiterilla on 68 satelliittia.

Kysymys 7. Millä planeetalla on kirkkaimmat renkaat?

Saturnus: Sitä ympäröivät kirkkaat renkaat. Kaikkien Saturnuksen renkaiden kokonaisleveys on valtava - kymmeniä tuhansia kilometrejä. Mutta niiden paksuus on pieni - enintään yksi kilometri.

Kysymys 8. Mikä kaasu muodostaa jättiläisplaneettojen ilmakehän perustan?

Jättiplaneettojen ilmakehän perusta on vety.

Kysymys 9. Mikä planeetta löydettiin ensimmäisenä laskelmien avulla?

Neptunus löydettiin laskelmilla, ja vasta vuonna 1846 se löydettiin kaukoputken avulla.

Kysymys 10. Mikä aurinkokunnan esine siirrettiin kääpiöplaneettojen luokkaan vuonna 2006?

Vuoteen 2006 asti Pluto oli aurinkokunnan yhdeksäs ja pienin planeetta. Elokuussa 2006 Kansainvälisen tähtitieteellisen liiton yleiskokous kuitenkin poisti Pluton planeettojen luokasta ja siirsi sen kääpiöplaneettojen luokkaan.

Kysymys 11. Tee kuvaus jättiläisplaneetoista suunnitelman mukaan: a) etäisyys Auringosta; b) mitat; c) pinta; d) ilmapiiri; d) satelliitit. Vertaa saman suunnitelman jättimäisiä planeettoja maanpäällisiin planeetoihin.

A) Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus

B) Jupiter on suurin planeetta. Saturnus, Uranus, Neptunus.

C) Jupiter - ei tiedetä varmasti. Nestemäinen tai kaasumainen pinta. Saturnus, Uranus, Neptunus - Ei kiinteää pintaa.

D) Kaikilla planeetoilla on kaasumainen ilmakehä, joka koostuu pääasiassa vedystä.

D) Jupiter - 68 satelliittia. Saturnus - 62 satelliittia. Uranus - 27 satelliittia. Neptunus - 14 satelliittia.

Kysymys 12. Miksi muinaiset tähtitieteilijät eivät tienneet valtavien planeettojen - Uranuksen ja Neptunuksen - olemassaolosta, vaikka pienemmät planeetat - Merkurius ja Mars - olivat heille hyvin tuttuja?

Ne sijaitsevat erittäin suurella etäisyydellä maapallosta ja ovat käytännössä näkymättömiä paljaalla silmällä.

Kysymys 13. Kuinka monta kertaa kunkin jättiläisplaneetan halkaisija on suurempi kuin Maan halkaisija?

Jupiterin halkaisija on noin 140 tuhatta km. Tämä valtava planeetta voisi majoittaa 1300 planeettaa, kuten Maa. Saturnuksen halkaisija on noin 120 tuhatta km. Uranuksen halkaisija on 51 tuhatta km, Neptunuksen - 49,5 tuhatta km.

Saturnus on suuri taivaankappale, joka sijaitsee kuudenneksi Auringosta. Tämä rengastettu planeetta on tunnettu muinaisista ajoista lähtien. Saturnus on yksi jättiläisplaneetoista, jotka muodostavat aurinkokunnan.

Yleistä tietoa

Rengastettu planeetta on 1,43 miljardin kilometrin päässä Auringosta. Tämä etäisyys on lähes 9,5 kertaa suurempi kuin etäisyys planeetaltamme, jotta se tekisi vallankumouksen tähtemme ympäri 29,4 maan vuodessa.

Saturnus on ainutlaatuinen planeetta. Se on 95 kertaa raskaampi kuin maapallo. Samalla se on halkaisijaltaan 9 kertaa suurempi. Tiheys on 0,69 g/cu. cm - tämä on pienempi kuin veden. Jos oletetaan, että avaruudessa on loputon valtameri, Sirius voisi uida siinä! Kaikki muut järjestelmän planeetat ovat tiheämpiä kuin vesi - jotkut ovat hieman tiheämpiä, jotkut ovat paljon tiheämpiä. Tällainen pieni tiheys ja samalla erittäin nopea pyöriminen akselinsa ympäri puristaa planeettaa enemmän kuin mikään muu. Sen säde päiväntasaajalla on lähes 11 % suurempi kuin navoilla. Näin voimakasta puristusta ei voi ohittaa kaukoputken läpi - planeetta näkyy litistyneenä, ei pyöreänä.

Rengastettu planeetalla ei ole kiinteää pintaa. Se, mikä näyttää olevan maan pinta, on itse asiassa pilviä. Yläkerros on jäätynyttä ammoniakkia, alla on hydrosulfidi-dammoniumpilviä. Mitä syvemmälle sukellat, sitä kuumemmaksi se tulee ja sitä suurempi on tiheys. Noin säteen keskellä vety muuttuu metalliksi.

Sormukset

Aiemmin uskottiin, että Saturnus oli aurinkokunnan ainoa planeetta, jolla on renkaita. Nykyään tiedetään kuitenkin, että tämä väite ei pidä paikkaansa. Kaikilla neljällä kaasujättiläisellä on renkaat. Mutta ei ole turhaa, että Saturnus tunnetaan meille rengasplaneetana. Tosiasia on, että sillä on merkittävimmät, ainutlaatuisimmat ja havaittavissa olevat renkaat; muilla planeetoilla ne eivät aina ole näkyvissä eikä missään kaukoputkessa.

Kuten Huygens oletti vuonna 1659, nämä samat renkaat eivät ole ollenkaan yksi kiinteä kappale, ne ovat miljardeja miljardeja hyvin pieniä hiukkasia, jotka pyörivät ympyrässä.

Yhteensä Saturnuksen ympärillä pyörii neljä rengasta - kolme pääosaa ja yksi tuskin havaittavissa. Kaikki renkaat heijastavat enemmän valoa kuin planeetta itse. Keskirengas on kirkkain ja levein, sen erottaa ulkorenkaasta Cassini-rako, joka on lähes 4 tuhatta kilometriä. Tässä raossa on läpikuultavat renkaat. Ulkorengas on jaettu Encke-nauhalla. Sisärengas on melkein samea, se on niin läpinäkyvä.

Todellisuudessa nämä renkaat ovat erittäin ohuita. Niiden paksuus on alle tuhat metriä, vaikka niiden halkaisija on yli 250 kilometriä. Näyttää siltä, ​​​​että nämä renkaat ovat erittäin tehokkaita ja tilaa vieviä, mutta laskettiin, että jos keräät kaiken aineen, joka muodostaa ne yhdeksi "kasaksi", tämän rungon halkaisija on enintään 100 km.

Kuvat, jotka anturit välittävät meille, tekevät selväksi, että renkaat koostuvat monista pienistä renkaista, jotka muistuttavat gramofonilevyjen raitoja. Suurin osa hiukkasista, jotka muodostavat renkaat, eivät ylitä muutamaa senttimetriä. Harvat niistä ovat muutaman metrin pituisia. Ja vain muutama - 1-2 kilometriä. Todennäköisesti ne ovat kaikki tehty jäästä tai kiven kaltaisesta aineesta, mutta peitetty jäällä.

Tiedemiehet eivät ole varmoja sormusten alkuperästä. On olemassa versio, että ne syntyivät samanaikaisesti itse planeetan kanssa. Joka tapauksessa renkaat muodostava aine korvataan jatkuvasti, ja sitä täydennetään ehkä pienten satelliittien tuhoamalla.

Satelliitit

Helmikuun 2010 loppuun mennessä niitä oli tiedossa 62. Suurin osa niistä pyörii akselinsa ympäri samaa nopeutta kuin planeetan ympäri, joten ne kääntyvät aina toiselta puolelta sitä kohti.

Saturnuksen suurin satelliitti on Titan. Tällä hetkellä on olemassa versio, jonka mukaan Titanin olosuhteet ovat nyt samanlaiset kuin 4 miljardia vuotta sitten maan päällä, jolloin elämä oli vasta alkamassa.

Satelliittien ja renkaiden välillä on täydellinen johdonmukaisuus. Jotkut heistä ovat tutkijoiden mukaan "paimenia" renkaille ja pitävät niitä paikoillaan.

Tutkimus

Rengastettu planeetta on herättänyt ihmisten kiinnostusta vuodesta 1609 lähtien, jolloin Galileo aloitti sen tarkkailun. Siitä lähtien planeettaa on tutkittu useista kaukoputkesta, ja vuonna 1997 käynnistettiin tutkimuslaitteisto. Heinäkuussa 2004 se kiersi planeetan. Lisäksi Huygens-luotain laskeutui Titanille tutkimaan sen pintaa.

Renkaiden ympäröimällä planeetalla ei ole kiinteää pintaa. Sen tiheys on pienempi kuin kaikkien aurinkokunnan kappaleiden tiheys. Planeetta koostuu jaksollisen järjestelmän kevyimmistä elementeistä - heliumista ja vedystä.

Saturnuksen pilvet muodostavat melkein Tämän löysi vuonna 1980 ohilentomatkailija. Tätä ilmiötä ei ole havaittu missään muualla aurinkokunnassa. Lisäksi tämä pilven muoto planeetan pohjoisnavalla säilyi 20 vuotta.

Saturnuksella on piirteitä, joita tiedemiehet eivät ole koskaan nähneet muualla. Niiden ainutlaatuisuus ei ole vain siinä, että hehku itsessään on sininen ja punainen väri heijastuu pilviin, vaan myös siinä, että hehku peittää koko navan, vaikka Jupiterilla ja maapallolla niitä ympäröivät vain magneettiset navat. . Saturnuksen rengasrevontulien kuvat viittaavat siihen, että Auringon varaamat hiukkaset altistuvat muille magneettisille voimille, joiden luonnetta ei ole vielä tutkittu.

Jättiplaneettojen ryhmään kuuluvat Jupiter, Saturnus, Uranus ja Neptunus. Nämä ovat todella suuria planeettoja, monta kertaa suurempia kuin mikään maanpäällisistä planeetoista. Nämä planeetat koostuvat pääasiassa kaasuista (pääasiassa vedystä), eikä niillä ole kiinteitä pintoja, kuten maanpäällisillä planeetoilla. Kaikkia jättiläisplaneettoja ympäröi pääosin vedystä koostuva ilmakehä, niillä on suuri määrä satelliitteja ja niillä on renkaita.

Jupiter

Jupiter on aurinkokunnan suurin planeetta. Sen massa on suurempi kuin kaikkien muiden planeettojen massa yhteensä. Siksi ei ole sattumaa, että se on nimetty roomalaisen pääjumalan mukaan.

Jupiter on jättimäinen, nopeasti pyörivä pallo. Sen ilmakehässä on pitkiä pilviä, jotka saavat Jupiterin näyttämään puoliksi Neptunukselta. Jupiterin rengas, toisin kuin Saturnuksen rengas, on kapea eikä niin havaittavissa. Se koostuu pienistä pölyhiukkasista.

Vielä ei tiedetä tarkalleen, mikä Jupiterin pinta on. Tiedemiehet ehdottavat, että se on nestemäinen tai jopa kaasumainen ja että Jupiterin keskustassa on kiinteä ydin. Suuren etäisyyden vuoksi Auringosta tämän planeetan pinnan lämpötila on noin -130 °C. Niin kutsuttu suuri punainen piste on näkyvissä Jupiterilla. Ihmiset ovat seuranneet häntä 300 vuoden ajan. Tänä aikana se muutti kokoaan ja kirkkauttaan useammin kuin kerran, ja toisinaan katosi hetkeksi. Tutkijat uskovat, että tämä on jättiläinen ilmakehän pyörre.

Jupiterilla on 28 satelliittia. Suurin niistä on Gani-med - suurin kaikista aurinkokunnan kuista.

Saturnus

Saturnus on nimetty yhden muinaisen roomalaisen jumalan, maatalouden suojeluspyhimyksen mukaan. Tämä on ehkä ulkonäöltään epätavallisin planeetta: sitä ympäröivät kirkkaat renkaat. Kaikkien renkaiden kokonaisleveys on valtava - kymmeniä tuhansia kilometrejä. Mutta niiden paksuus on pieni - enintään yksi kilometri. Uskotaan, että renkaat muodostuvat erilaisista hiukkasista, kivistä, erikokoisista lohkoista, jotka ovat jään, lumen tai huurteen peittämiä.

Lämpötila tällä planeetalla lähestyy -170 °C.

Saturnuksella on ennätysmäärä satelliitteja, nyt niitä tunnetaan 33. Suurin on nimeltään Titan.

Uranus ja Neptunus

Uranus ja Neptunus ovat noin 2 kertaa pienempiä kuin Saturnus ja lähes samankokoiset. Niitä kutsutaan jopa kaksoisplaneetoiksi. Uranus on nimetty muinaisen kreikkalaisen jumaluuden mukaan, joka personoi taivaan, ja Neptunus on nimetty muinaisen roomalaisen meren jumalan mukaan.

Molemmat planeetat ovat käytännössä näkymättömiä Maasta paljaalla silmällä. Uranuksesta tuli ensimmäinen kaukoputkella löydetty planeetta. Englantilainen tähtitieteilijä William Herschel löysi sen vahingossa vuonna 1781. Neptunus löydettiin ensin "kynän kärjestä", eli tiedemiehet laskivat sen sijainnin, ja vasta myöhemmin, vuonna 1846, se löydettiin kaukoputken avulla. Äskettäin Uranuksen ja Neptunuksen ympäriltä löydettiin renkaita. Uranuksella on 20 satelliittia, Neptunuksella - 8.

Pluto

Pluto löydettiin vuonna 1930 ja nimettiin kreikkalaisen jumaluuden, alamaailman hallitsijan mukaan. Vuoteen 2006 asti Pluto oli aurinkokunnan yhdeksäs ja pienin planeetta. Elokuussa 2006 Kansainvälisen tähtitieteellinen liiton yleiskokous kuitenkin poisti Pluton planeettojen luokasta ja siirsi sen kääpiöplaneettojen luokkaan.

Lisää jättiplaneetoista ja Plutosta

Jupiterin halkaisija on noin 140 tuhatta km. Tämä valtava planeetta voisi majoittaa 1300 planeettaa, kuten Maa. Vuosi Jupiterilla kestää noin 12 maavuotta. Juuri näin kauan kestää Jupiter tehdäkseen täyden vallankumouksen Auringon ympäri. Mutta se kääntyy akselinsa ympäri alle 10 tunnissa. Jupiterin keskimääräinen etäisyys Auringosta on 778 miljoonaa kilometriä. Päästäkseen tälle planeetalle Maan avaruusaluksen täytyy lentää lähes kaksi vuotta.

Saturnuksen halkaisija on noin 120 tuhatta km. Vuosi Saturnuksella on lähes 30 maavuotta ja päivä suunnilleen sama kuin Jupiterilla. Keskimääräinen etäisyys Auringosta Saturnukseen on 1427 miljoonaa kilometriä. Avaruusaluksen lento tälle planeetalle kestää useita vuosia.

Uranuksen halkaisija on 51 tuhatta km, Neptunuksen - 49 tuhatta 500 km.

Uranus sijaitsee 2870 miljoonan kilometrin etäisyydellä Auringosta ja Neptunus 4497 ​​miljoonan kilometrin etäisyydellä! Uranuksen kiertoaika Auringon ympäri on 84 maavuotta ja Neptunuksen lähes 165 maavuotta. Sen verran pitkä vuosi on näillä planeetoilla. Mutta päivä siellä on lyhyempi kuin maan päällä.

Plutolla kestää lähes 250 maavuotta yhden kierroksen suorittamiseen Auringon ympäri! Sen jälkeen kun tämä planeetta löydettiin vuonna 1930, se ei ole vielä suorittanut yhtäkään vallankumousta.

Testaa tietosi

1. Mitkä planeetat kuuluvat jättimäisten planeettojen ryhmään?
2. Mitä yhteistä kaikilla jättiläisplaneetoilla on?
3. Mikä planeetta on aurinkokunnan suurin?
4. Millä planeetalla on eniten satelliitteja?
5. Millä planeetalla on kirkkaimmat renkaat?
6. Mikä kaasu muodostaa jättiläisplaneettojen ilmakehän perustan?
7. Mikä planeetta löydettiin ensimmäisenä laskelmien avulla?
8. Mikä aurinkokunnan esine siirrettiin kääpiöplaneettojen luokkaan vuonna 2006?

Ajatella!

1. Tee kuvaus jättiläisplaneetoista suunnitelman mukaan: a) etäisyys Auringosta; b) mitat; c) ilmapiiri; d) pinta; d) satelliitit. Vertaa niitä samassa suunnitelmassa maanpäällisiin planeetoihin.
2. Miksi muinaiset tähtitieteilijät eivät tienneet valtavien planeettojen - Uranuksen ja Neptunuksen - olemassaolosta, vaikka paljon pienemmät - Merkurius ja Mars olivat heille hyvin tuttuja?
3. Kuinka monta kertaa kunkin jättiläisplaneetan halkaisija on suurempi kuin Maan halkaisija?

Jättiplaneetat ovat Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus. Kaikki ne ovat kooltaan valtavia ja niissä on tiheä tunnelma. Nämä planeetat koostuvat pääasiassa kaasuista ja niillä ei ole kiinteitä pintoja. Heillä on renkaita ja lukuisia satelliitteja. Vuodesta 2006 lähtien Plutoa ei ole luokiteltu aurinkokunnan planeetalle.

RINGS OF PLANETS, muodostelmat, jotka kiertävät planeettaa sen päiväntasaajan tasossa ja näyttävät kiekolta. Planeettojen renkaat sijaitsevat tietyllä etäisyydellä planeettasta ja koostuvat joukosta pieniä kiinteitä hiukkasia, jotka edustavat lähes ääretöntä määrää planeetan pieniä satelliitteja. Aurinkokunnassa kaikilla jättiläisplaneetoilla on renkaat; maanpäällisillä planeetoilla ei ole renkaita. Tunnetuin on Saturnuksen renkaat (sen havaitsi ensimmäisenä G. Galileo vuonna 1610; H. Huygens totesi vuonna 1655, että se oli rengasjärjestelmä). Muille jättimäisille planeetoille renkaat löydettiin vasta 1970-80-luvuilla (Uranukselle - kun se peitti tähden, Jupiterille ja Neptunukselle - lentäessä lähellä Voyager-avaruusaluksen planeettoja).

Renkaan rakenne. Jupiterin rengas sijaitsee 50 tuhannen kilometrin etäisyydellä planeetan ilmakehän tavanomaisesta rajasta (noin 1 ilmakehän paineella) ja sen leveys on noin 1000 km. Rengas on suhteellisen pienitiheyksinen alue, joka on täytetty pääasiassa pienillä silikaattihiukkasilla (alle 10-5 m), mikä antaa alueelle oranssin värin. Jupiteria kohti ja siitä poispäin tätä aluetta jatkaa hajanainen sumu, jonka rakenne on enemmän tai vähemmän homogeeninen.

Saturnuksen renkailla on paljon monimutkaisempi rakenne. Niissä on seitsemän aluetta (vyöhykettä). Kolme keskeistä samankeskistä vyöhykettä: ulkorengas A, kirkkain keskirengas B (nämä renkaat voidaan havaita jopa tavallisella kiikareilla) ja melko läpinäkyvä "kreppinen" sisärengas C, jolla ei ole terävää rajaa (kuva 1). Renkaat A ja B erottaa ns. Cassini-rako, joka on noin 4700 km leveä, kun taas renkaat S ja C erottaa ns. Maxwell-rako, jonka leveys on noin 270 km. Planeettaa lähinnä oleva renkaan C sisäalue tunnetaan renkaana D. Renkaan A ulkorajalla on hyvin kapea, epäsäännöllisen muotoinen rengas F, jonka takana on rengas G ja uloin, lähes läpinäkyvä rengas E. A-renkaan ulkoraja sijaitsee noin 75 tuhannen km:n etäisyydellä tavanomaisesta rajasta planeetan ilmakehässä (1 ilmakehän paineella), C-renkaan sisäraja on noin 20 tuhannen km:n etäisyydellä. Näin ollen Saturnuksen selvästi erotettavien renkaiden pituus on noin 55 tuhatta km, kun taas niiden paksuus ei ylitä 3,5 km. Rengashiukkasten vallitseva koko on useita senttimetrejä, mutta on myös hiukkasia, joiden tyypillinen koko on useita mikrometrejä, ja suuria, mittayksiköitä ja kymmeniä metrejä olevia fragmentteja. Pienet hiukkaset osallistuvat B-renkaan tason yläpuolella sijaitsevan pölyisen plasman muodostumiseen, joka muodostaa säteittäisiä tummia raitoja (ns. tummia pinnoja), joita hallitsee planeetan magneettikenttä. "Pärnojen" kulmanopeus (toisin kuin rengashiukkasten Keplerin nopeus) on sama kuin planeetan oman pyörimisen kulmanopeus. Renkaiden tiheys ei ole suuri - tähdet paistavat niiden läpi. Infrapunaspektrometrian mukaan Saturnuksen renkaiden hiukkaset koostuvat todennäköisesti vesijäästä tai muiden kemiallisten koostumusten jäällä päällystetyistä hiukkasista. Rengashiukkasten kokonaismassa vastaa karkeasti halkaisijaltaan noin 200 km:n satelliittia. Keplerin lakien mukaan hiukkasten liikenopeus renkaan sisävyöhykkeellä on suurempi kuin ulommalla.

Saturnuksen päiväntasaaja on kallistunut ekliptiseen tasoon 27° kulmassa, joten planeetan kiertoradan eri kohdissa renkaat näkyvät eri kulmissa Maasta katsottuna. Edullisimmalla kokoonpanolla niiden koko leveys on näkyvissä - niin sanottu renkaiden avautuminen havaitaan. Toisessa ääritapauksessa renkaat näyttävät erittäin ohuelta nauhalta, joka näkyy vain suurilla kaukoputkilla. Tämä tapahtuu, kun renkaiden taso kulkee tarkalleen Auringon keskipisteen läpi ja niiden sivupinta ei ole valaistu, tai kun renkaat ovat maan päällä olevaa tarkkailijaa päin "reunassa". Saturnuksen kierros Auringon ympäri ja vastaavasti koko renkaiden vaiheiden muutossykli on noin 29,5 vuotta.

Uranuksen renkaat (kuva 2) ovat hyvin tummia ja kapeita, ja ne koostuvat hiukkasista, joilla ei ole jäistä kuorta. Vuoden 2008 loppuun mennessä Uranus oli löytänyt 13 rengasta, jotka on merkitty kreikkalaisten aakkosten kirjaimilla (α, β, γ, ...). Näistä suurimmalla renkaalla (ε) on epätasainen leveys ja muoto. Uranuksen renkaiden taso on melkein kohtisuorassa ekliptiikan tasoon nähden.

Neptunuksen renkaat muodostuvat tummista hiukkasista ja koostuvat neljästä kapeasta vyöhykkeestä. Niille on ominaista vieläkin epäsäännöllisempi muoto ja vaihteleva tiheys, joten ne näyttävät koostuvan yksittäisistä "kaareista". Kaksi erottuvinta kaarevaa rengasta on nimetty tutkijoiden J. C. Adamsin ja W. Le Verrierin mukaan, jotka ennustivat Neptunuksen olemassaolon laskemalla sen kiertoradan.

Renkaiden muodostuminen. Rengasjärjestelmien muodostuminen jättiläisplaneettojen ympärille on suora seuraus mekaniikan laeista ja muistuttaa planeettojen muodostumisprosessia. Kaikki renkaat sijaitsevat niin kutsutun Rochen rajan sisällä - alueella, jossa planeettasatelliitti voi repeytyä vuorovesivoimien vuoksi. Tämä vaikutus estää planeetan lähellä olevien hiukkasten tiivistymisen ja vastaavasti suurten satelliittien muodostumisen. Renkaiden nykyinen kokoonpano johtuu siitä, että planeetan satelliitit, jotka sijaitsevat rengasrakenteen välittömässä läheisyydessä (tai jopa sisällä) ja joita kutsutaan tästä syystä "paimeniksi", gravitaatiovoiman vaikutuksesta. Renkaiden hiukkaset, jotka itse ovat pieniä satelliitteja, joutuvat resonanssiin planeetan suurempien satelliittien kanssa (eli niiden pyörimisjakson suhde satelliitin pyörimisjaksoon ilmaistaan ​​yksinkertaisena murto-osana - 1 /2, 2/3 jne.). Tämä johtaa renkaiden homogeenisen rakenteen häiriintymiseen, erityisesti rakojen muodostumiseen niiden sisälle (esimerkiksi Cassini-rako Saturnuksen renkaissa), jotka ovat luonteeltaan samanlaisia ​​kuin "tyhjät" alueet (ns. nimeltä Kirkwood luukut) pääasteroidivyöhykkeellä (katso Asteroidit). Samat syyt aiheuttavat tiheysaaltojen muodostumista, renkaiden hierarkkisen rakenteen muodostumista ja niiden jakautumista tuhansiksi ohuiksi kierrerenkaiksi (renkaiksi), jotka havaitaan Saturnuksen päärenkaiden rakenteessa (kuva 3).

Satelliittien läsnäolo, joiden kiertoradat ovat hyvin lähellä, johtaa myös painovoiman keskittymiseen ja hiukkasten keskittymiseen Uranuksen ohuisiin renkaisiin sekä atsimuuttisuuntaan ajelehtivien hiukkaskompun (kaarien) muodostumiseen lähellä Neptunuksen renkaita. Kaarien muodostumismekanismia ei täysin ymmärretä, vaikka yksi selitys on renkaiden hiukkasten resonanssien esiintyminen Neptunuksen satelliitin Galatean kanssa, koska hiukkasten ja satelliitin kiertoradan epäkeskisyydet ja kallistukset ovat käytännössä samat. . Resonanssit estävät hiukkasten jakautumisen tasaisesti kiertoradalla. Siten planeettarenkaat edustavat monimutkaista avointa hiukkasten järjestelmää, jotka liikkuvat kiertoradalla ja kokevat samanaikaisesti kaoottista vuorovaikutusta. Tämän seurauksena järjestelmässä syntyy itseorganisaatiovaikutus, joka luo järjestystä renkaiden kokoonpanoissa (ensisijaisesti kollektiivisten prosessien syntymisen ja makrohiukkasten joustamattomien törmäysten esiintymisen vuoksi levyjärjestelmässä). Itseorganisaation mekanismi on luonnostaan ​​järjestelmässä itsessään; planeetan läheisillä satelliiteilla on ylimääräinen "stimuloiva" vaikutus prosessiin.

Planeettarenkaiden alkuperälle on olemassa kaksi päähypoteesia: 1) renkaiden muodostuminen protoplaneettapilven hiukkasista (josta muodostui satelliitteja Rochen rajan ulkopuolella); 2) planeettarenkaiden ilmaantuminen Rochen rajan sisälle jääneen asteroidin tai komeetan hajoamisen seurauksena. Tyypillinen esimerkki jälkimmäisestä tapahtumasta on Jupiterin rengas. Toista hypoteesia tukee myös renkaiden arvioitu elinikä - noin 0,5 miljardia vuotta, mikä on huomattavasti vähemmän kuin aurinkokunnan ikä (noin 4,5 miljardia vuotta). Tämän hypoteesin puitteissa on oletettava, että planeettojen renkaat ilmestyvät ja katoavat ajoittain planeetan pienen kappaleen gravitaatiovangitsemisen ja sen myöhemmän tuhoutumisen seurauksena. Toinen rappeutumishypoteesia vahvistava argumentti voisi olla esimerkiksi Saturnuksen renkaiden pääosin jäiset hiukkaset. Näillä hiukkasilla on korkea albedo, eli niitä ei ole peitetty tummalla mikrometeorisella aineella, kuten olisi tapahtunut jäännerenkaiden kanssa aurinkokunnan olemassaolon aikana.

Lit.: Planeettarenkaat / Toim. R. Greenberg, A. Brahic. Tucson, 1984; Gorkavy N. N., Fridman A. M. Planeettarenkaiden fysiikka. M., 1994; Miner E., Wessen R., Cuzzi J. Planeettarengasjärjestelmät. SISÄÄN.; N.Y., 2007.

Ah, tähtitiede! Kuinka monta outoa löytöä ja yllätystä hän antaa hauraalle lapsen mielelle! Muistan kuinka ylpeä olin itsestäni, kun toisella luokalla koulun tietokilpailussa vastasin ensimmäisenä kysymykseen: " Millä planeetoilla on renkaat" Sitten, alle yhdeksän vuoden iässä, minulla ei ollut aavistustakaan siitä, että majesteettinen Saturnus ei ollut aurinkokunnan ainoa asukas, jolla oli niin epätavallinen "koristelu".

Mitä ovat sormukset

Itse asiassa sitä, mitä kutsumme "renkaaksi", kutsuttaisiin tarkemmin "ketjuksi" tai virraksi. Huolimatta siitä, että Saturnuksen tai Jupiterin renkaat näyttävät maasta tai jopa tehokkaan kaukoputken läpi kiinteiltä, ​​ne koostuvat itse asiassa miljardeista yksittäisistä fragmenteista. Itse planeetan ja ympäröivän avaruuden koostumuksesta riippuen nämä "ainesosat" voivat olla:

• tilaa pöly(yleensä on 80-90 % renkaiden kokonaismassasta);
• jäätynyt jääksi kaasua;
• asteroidijätteet.

Lisäksi tällaiset "kivet" voivat olla joko pieniä, useita metrejä pitkiä tai jättimäisiä, yltää useita satoja kilometrejä. Ja tietenkin, he eivät kosketa toisiaan, mutta lentää vapaasti suurella nopeudella planeetan ympäri. Suurten asteroidien välinen etäisyys vaihtelee yleensä useista kymmenistä useisiin tuhansiin kilometreihin. Ja niiden välinen tila on myös täynnä nopeasti liikkuvaa hienoa pölyä ja jäätä.

Millä planeetoilla on renkaat

Aurinkokunnassa puolella kaikista "virallisesti tunnustetuista" planeetoista on renkaita:

• Saturnus;
• Neptunus;
• Uranus(sen renkaat nähtiin kuitenkin vasta vuonna 1977, ne olivat niin himmeitä);
• Jupiter- hänen sormuksensa olivat löysi Voyager 1 -luotaimen, ne ovat näkymättömiä Maasta, sillä kymmenet suuremmat satelliitit ylittävät renkaiden himmeän hehkun;
• Sen myös uskotaan Plutolla täytyy olla renkaat.

Ja vuonna 2012 tähtitieteilijät ovat löytäneet eksoplaneetan aurinkokunnan ulkopuolella, jonka ympärillä pyörii 37 suurta rengasta, jotka puolestaan ​​koostuvat tuhansista pienemmistä. Niiden kaikkien leveys on kymmeniä miljoonia kilometrejä!

Mutta se, mikä minuun henkilökohtaisesti lapsena vaikutti Useilla luonnollisilla satelliiteilla on renkaat, kiertävät jättiläisplaneettoja ja jopa asteroideja. Esimerkiksi, Rhea, Saturnuksen satelliitilla, on kolme tällaista "koristetta"! Syödä rengas ja asteroidi Chariklo- On totta, että tämä asteroidi on erittäin suuri, mutta se on silti hämmästyttävää!

Sormusten koot

Renkaan leveys planeetan ympärillä on valtava (esim. Saturnus on 480 000 kilometriä); mutta paksuus vaihtelee useista kymmenistä metreistä useisiin kilometreihin. Lisäksi kaikkien planeettojen renkaat liikkuvat tiukasti päiväntasaajan yläpuolella. Planeetta veti ennemmin tai myöhemmin puoleensa kaikki asteroidit, jotka olivat kaukana päiväntasaajasta, kunnes pölyparvesta oli jäljellä vain ohut rengas.

Keinotekoiset renkaat planeetoilla

Ihmisellä on hämmästyttävä kyky pilata kaikki paikat, joissa hän esiintyy. Eikä avaruus ole poikkeus. Olemme jättäneet 50 vuoden ajan kiertoradalle niin paljon roskia, että ulkoavaruudesta kaikki nämä kiiltävät metallisirpaleiden pitäisi näyttää oikealta renkaalta!