Недавно мы получили интересный вопрос от подписчика:
Почему кольца Сатурна такие тонкие?
Мы неоднократно писали о кольцах Сатурна, но данный вопрос никогда не задевали, поэтому сегодня мы расскажем, почему кольца Сатурна настолько тонкие.
Откуда у Сатурна кольца?
Некоторые учёные утверждают, что в конце своего формирования Сатурн имел несколько очень больших спутников, которые из-за гравитационного взаимодействия Сатурна были разрушены. Более тяжёлые обломки этих спутников упали на планету, а вот лёгкие, состоящие преимущественно из водяного льда, оставались на орбите. Вот они со временем и образовали кольца.
Другие исследователи датируют возраст колец в несколько миллионов лет, поэтому предлагают другие гипотезы об их происхождении. Согласно им, кольца могли возникнуть в результате захвата Сатурном больших астероидов или комет. Но, учитывая суммарную массу колец, для их формирования, потребовалось бы очень много крупных астероидов и комет.
Также некоторые учёные утверждают, что кольца Сатурна — это остаток околопланетного облака, оставшийся после формирования планеты. Но во-первых, это снова противоречит их возрасту, а во-вторых, почему тогда такие кольца мы наблюдаем только у Сатурна и почему они такие большие. Однозначного ответа на этот вопрос пока нет.
Настолько тонкие кольца у Сатурна?
Толщина колец колеблется от нескольких метров до 1 километра, но почему мы тогда их называем тонкими? На самом деле, по сравнению с их шириной, которая составляет около 300 000 километров (не считая недавно открытых и очень удалённых от планеты колец), эти кольца являются самым плоским известным человечеству объектом.
Отношение максимальной толщины (1км) к ширине колец составляет 1 к 300 000 или 0,0000033. Для сравнения толщина листа бумаги формата А4 составляет около 0,1 миллиметра, а его длина и ширина составляют 210 на 297 мм. Тогда отношение его наиболее длинной стороны к толщине составляет около 0,00036. А это почти в 100 раз превышает отношение толщины к ширине колец Сатурна.
При этом мы использовали максимальную толщину колец — 1 км, но кое-где толщин составляет 10 метров, или даже меньше. Если мы используем меньшее число, коэффициент подскочит ещё в 100 раз.
Почему кольца такие тонкие?
Образовавшие кольца, частицы, возможно, когда-то имели разную плоскость вращения относительно планеты, со временем они сталкивались друг с другом и эти столкновения постепенно обнуляли угловые моменты у частиц, не вращающихся в плоскости экватора и параллельных ей, а затем центробежная сила стягивала их всё ближе к плоскости экватора, делая кольца всё тоньше и тоньше. Это происходило до тех пор, пока частицы не распределяются настолько тонко, что столкновения между ними практически перестают происходить. Вот почему кольца такие тонкие.
Автор: Алексей Нимчук. Редакция: Фёдор Карасенко.
Ставьте палец вверх, чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мои каналы в телеграме и на youtube. Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос. Поддержать наш канал материально можно через patreon.