Apie Saturno žiedų įdomybės prirašyta labai daug. Neįtikėtino grožio, neįtikėtinai paslaptingi ir vis dar žavūs tyrinėtojams.
Cassini 2013 m. nuotraukoje septyni Saturno žiedai NASA/JPL-Caltech/SSI nuotrauka
Saturnas garsėja savo nuostabia žiedų sistema, sudaryta iš ledo dalelių, uolų ir dulkių. Žiedai sudaryti iš nesuskaičiuojamų atskirų žiedelių, kurių storis svyruoja nuo kelių metrų iki kelių kilometrų ir daugiausia sudaryti iš vandens ledo, bet juose taip pat yra kitų medžiagų, pvz., amoniako, metano ir sudėtingų organinių junginių.
Italų astronomas Galileo Galilei buvo pirmasis, kuris 1610 m. teleskopu stebėjo Saturno žiedus. Tačiau turimo teleskopo kokybė neleido jam tiksliai nustatyti tikrosios žiedų prigimties. Naudodamas galingesnį teleskopą, olandų astronomas Christiaan Huygens 1659 m. pagaliau pamatė Saturno žiedus tokiais, kokie jie yra iš tikrųjų. Beje, galbūt, iki G. Galileo Saturno žiedus stebėjo dar kas nors, tik apie savo stebėjimus nepaskelbė.
Žiedų amžius
Saturno žiedai yra jaunesni nei pati planeta. Manoma, kad jie susiformavo palyginti neseniai, galbūt dėl to, kad Saturno potvynio jėgos sudraskė mėnulį ar kitą dangaus kūną. Saturno žiedai gali būti tokie pat seni kaip ir pati Saulės sistema arba žiedai susiformavo visai neseniai. Teigiama, kad Saturno C žiedas yra viena iš seniausių žiedų struktūrų. Šis žiedas yra palyginti silpnas ir arčiau planetos nei ryškesni žiedai.
Žiedų amžius vis dar nėra aiškus, o jo įvertinimai svyruoja nuo šimto iki keturių šimtų milijonų metų.
Satų įtaka žiedams
Saturno mėnuliai, Prometėjas ir Pandora, savo gravitacijos įtaka padeda išlaikyti Saturno žiedų struktūrą, neleidžiant dalelėms pernelyg išsisklaidyti, o žiedų tarpai ir padalijimai dažnai formuojami ir išlaikomi daugybės kitų mažų mėnulių, vadinamų ganytojų mėnuliais ar piemenų mėnuliais, gravitacijos įtaka. Būtent Prometėjas palaiko F žiedo vidinį kraštą, formuoja jo formą ir neleidžia jam toliau plisti. F žiedo formą taip pat padeda išlaikyti mėnulis Pandora, skriedamas tiesiog už F žiedo ribų ir formuodamas jo kraštą gravitacinės sąveikos dėka. Nepaisant abiejų mėnulių įtakos, F žiedas yra ypač dinamiškas, plonas ir silpnas, jo struktūros susidaro ir išsisklaido per trumpą laiką dėl sudėtingos sąveikos tarp žiedo medžiagos ir netoliese esančių abiejų mėnulių. Žiedas F atrodo susipynęs ir susuktas.
Kintantys žiedai
Saturno žiedai nėra statiniai, jie nuolat keičiasi dėl gravitacinės sąveikos su jo mėnuliais ir Saulės vėjo įtakos. Kaip ir Žemėje nuo vėjo elektrinių menčių krenta šėšėliai, taip Saturno žiedai meta šešėlius ant planetos debesų viršūnių, sukurdami nuolat kintančius modelius, kai planeta sukasi ir keičiasi Saulės kampas.
„Cassini“ nuotraukoje yra „propeleriai“ – pirmasis tiesioginis maždaug 100 metrų skersmens mėnulėlių dinaminių poveikių stebėjimas
Saturno žiedai gali atrodyti skirtingai, priklausomai nuo planetos orientacijos Žemės ir Saulės atžvilgiu, suteikdami stebėtojams įvairias vizualines patirtis. Erdvėlaivis „Cassini“ užfiksavo žiedų struktūras, vadinamas „propeleriais“. Manoma, kad šias struktūras suformavo žieduose įstrigę mažieji mėnuliai. Saturno žieduose yra vertikalių struktūrų, vadinamų „spokes“ (spokes – stipinai). Struktūros, atrastos kosminio zondo „Voyager“ misijos metu, sudarytos iš smulkių dalelių, pakeltų virš žiedo plokštumos elektrostatinėmis jėgomis.
Saturno žiedams galioja Roche riba – mažiausias atstumas, kuriuo dangaus kūnas, pavyzdžiui, mėnulis, gali skrieti aplink Saturną, nesuardomas potvynių jėgų. Ši riba lemia Saturno žiedų tarpelius.
Saturno žiedų dalelės nuolat krinta į jo atmosferą, prisideddamos prie planetos išvaizdos ir sudėties kitimo, o patys žiedai pamaži nyksta.
Storis ir kilmė
Saturnas žiedų storis yra nevienodas, kai kurios sritys yra tik kelių metrų storio, o kitos siekia kelis kilometrus. Nepaisant akivaizdaus tvirtumo, jie daugiausia sudaryti iš atskirų nesuskaičiuojamų dalelių, kurių dydis svyruoja nuo dulkių grūdelių iki didesnių riedulių. Visi jie skrieja aplink planetą harmoningai.
Plačiausiai pripažinta Saturno žiedų kilmės hipotezė teigia, kad jie susiformavo iš mėnulio dydžio objekto nuolaužų, kurias išardė Saturno gravitacijos jėgos.
Sandara
Saturno žiedai ir mėnuliai piemenys
Žiedų sistema skirstoma į septynis pagrindinius žiedus, pažymėtus raidėmis D, C, B, A, F, G ir E, pradedant nuo vidinio žiedo. Ji prasideda nuo vidinio D žiedo krašto, esančio vos už 10 000 kilometrų nuo Saturno debesų viršaus, ir baigiasi paskutiniuoju plonu E žiedu, kuris tęsiasi mažiausiai 420 000 kilometrų į kosmosą. Kai kuriuos žiedus skiria tamsūs tarpai. Ledo gabalų dydis žieduose yra nuo 1 cm iki 10 m.Vidinių žiedų storis mažesnis nei 30 m, kraštinio (E) – apie 10 000 km.
Tarp A ir B žiedų, atrastų dar 1610 m. ir vėliau patvirtintų Ch. Huygens, 1675 m. Paryžiaus observatorijoje Giovanni Cassini atrado tarpą, pavadintą jo vardu.