В 1610 году выдающийся учёный Галилео Галилей сквозь свой первый усовершенствованный телескоп наблюдал Сатурн. По обе стороны диска планеты он заметил странные объекты и принял их за спутники Сатурна. Но уже через полвека Кристиан Гюйгенс описал странный объект как диск, окружающий планету. Сейчас нам известно, что такие диски есть не только у Сатурна, но и в других планетах гигантах. Отсюда возникает простой вопрос: почему их нет вокруг Земли? Давайте разберёмся в этом вместе.
У Земли когда-то были кольца?
Согласно наиболее популярной и общепринятой гипотезе формирования Луны 4,53 миллиарда лет назад эта планета, взойдя из-за неизвестных факторов с точки Лагранжа L4 орбиты Земли, столкнулась с потоземлёй. Столкновение привело к выбросу на орбиту Земли большое количество материи, которая и образовала кольцо, что в конце концов из-за гравитации слилось и образовало Луну.
Но этого бы не случилось, если бы это кольцо обломков образовалось на грани Роша. Граница Роша это такое минимальное расстояние от планеты, на которой может существовать её спутник, при этом он будет избегнут приливных сил, которые могут разрушить его.
Это означает, что если бы наша Луна имела бы слишком близкую орбиту к Земле, то гравитационное влияние планеты просто разорвало бы её на куски. А если бы на таком расстоянии находилось кольцо, то оно в принципе не смогло бы сформировать спутник.
Почему колец нет на планетах земной группы?
Сейчас нам известно, что вокруг всех планет гигантов существуют кольца. В некоторых планетах они невероятно велики и сразу заметны, а в некоторых почти невидимы и о существовании которых мы узнали недавно. Так, например, кольца Юпитера были открыты только в 1979 году космическим аппаратом “Вояджер 1”, а более подробно они были исследованы только в 90-х годах.
Отсюда следует ещё один простой вопрос: почему вокруг планет гигантов есть кольца, а вокруг планет земной группы их нет.
Сначала нужно сказать, что учёные совершенно не уверены в том, откуда вообще взялись кольца у планет гигантов. Здесь есть две версии.
Первая говорит, что все кольца у Сатурна и на других планетах гигантах это остаточный материал от протопланетного диска из которого формировались планеты. Даже если это так, то у планет земной группы нет колец из-за того, что большую часть остаточного материала от протопланетного диска у них “забрали” себе планеты гиганты. Потому планетам земной группы не хватило этого материала для формирования своих колец.
Также, согласно другой теории, кольца могут образоваться вокруг планеты, когда, как мы уже упоминали, другой небесный объект (комета, астероиды, спутник) попадает за границу Роша. В этом случае кольца могли создаваться во всех планетах земной группы, но со временем исчезать. Если вокруг Земли образуются кольца, допустим после гравитационного разрушения большой кометы за границей Роша, то эти кольца довольно быстро исчезли бы, рассеявшись по орбите Земли. Глыбы льда, которые в большинстве и формируют кольца Сатурна, на орбите Земли просто бы превратились в пару из-за того, что Земля находится гораздо ближе к Солнцу, чем Сатурн.
Таким образом, кольца могли бы сформироваться в любых планетах земной группы, но просуществовать долго они вряд ли смогут.
Автор: Алексей Нимчук.
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.