Солнечная система (Астрономия и астрофизика)

Далекие спутники Ананке, Карме, Пасифе и Синопе движутся на расстоянии более 20 млн. км. от Юпитера по сильно вытянутым орбитам с периодами около двух земных лет. Любопытно, что в отличие от других спутников Юпитера, они обращаются вокруг планеты в направлении, противоположном ее суточному вращению. Вообще, как правило, чем дальше спутник от Юпитера, тем более вытянута его орбита, и тем сильнее наклонена она к экватору планеты. Так что и в этом смысле система Юпитера представляет миниатюрную копию Солнечной системы. Галилеевы спутники можно уподобить классическим планетам, а мелкие спутники — малым телам Солнечной системы.

Кольца и спутники Сатурна

Направив телескоп на Сатурн в июле 1610 г., Галилей заметил по бокам планеты небольшие придатки. Открытые за полгода до этого спутники Юпитера навели его на мысль, что телескоп помог обнаружить свиту Сатурна. Для уточнения требовались дальнейшие наблюдения. Не желая терять приоритет открытия, Галилей поступил так, как делали все ученые в эпоху, когда еще не было научных журналов: он разослал коллегам анаграмму — фразу с описанием открытия, в которой нарочно перемешаны буквы. Только автор анаграммы знает, как из этого бессмысленного набора букв вновь составить фразу. Если открытие подтвердится и зайдет спор о приоритете, он сможет сослаться на дату письма. Анаграмма Галилея в переводе расшифровывалась так: «Высочайшую планету тройною наблюдал». Однако, спустя несколько месяцев, «придатки» Сатурна исчезли, а позже появились вновь, но Галилей так и не разгадал их тайну.

Христиан Гюйгенс (1629—1695), строивший вместе с братом Константином лучшие в то время телескопы, открыл в 1655 г. спутник Сатурна — Титан, а в 1656 г. заметил «придатки» Сатурна и составил свою анаграмму, гласившую: «Сатурн окружен тонким плоским кольцом, нигде с планетой не соприкасающимся и к эклиптике наклоненным». Спустя три года, окончательно убедившись в своей правоте, он объявил об открытии и расшифровал анаграмму. Причину периодического «исчезновения» кольца Сатурна Гюйгенс объяснил тем, что в результате орбитального движения планет Земля время от времени пересекает плоскость кольца, которое с ребра практически не видно.

Новые сведения о системе Сатурна добывались наземными методами с большим трудом. Достойно восхищения упорство наблюдателей, таких как Джованни Доменико Кассини (1625—1712), разглядевших еще в докосмическую эпоху несколько малых спутников и тонкую структуру кольца Сатурна.

Бесспорно, наличие колец у Сатурна делает его одним из наиболее популярных объектов у любителей астрономии. В небольшой телескоп легко различимы три основных кольца: внешнее А, среднее В и внутреннее С, а также деление Кассини между кольцами А и В. Космические исследования показали, что у Сатурна несколько тысяч тонких колец. Одна из научных статей, посвященных этим удивительным структурам, была названа «Безумный мир колец». Зонды «Вояджер-1 и -2» установили, что размер глыб в кольцах Сатурна доходит до нескольких метров, а их химический состав аналогичен составу спутников планеты (смесь водяного снега и силикатов).

Сейчас в системе Сатурна работает зонд «Кассини», который уже сделал ряд важных открытий. Например, по его снимкам, полученным 15 сентября 2006 г., было обнаружено два новых слабых кольца: одно совпадает с орбитой Януса и Эпиметея, другое — с орбитой Паллены. Оказалось также, что некоторые из ледяных частичек, выбрасываемых с поверхности Энцелада, вероятно, входят в состав одного из призрачных колец Сатурна — кольца Е. В отличие от знакомых всем ярких колец А, В и С, очень разреженное кольцо Е заметно с Земли только в те редкие эпохи, когда наша планета пересекает плоскость колец Сатурна; а происходит это примерно раз в 15 лет. Впервые кольцо Е астрономы увидели в 1966 г., а в 1980 г. его удалось сфотографировать. Цвет его оказался голубым. Лучшие изображения кольца Е были получены телескопом «Хаббл». Оказалось, что наиболее плотная и яркая часть кольца Е лежит на расстоянии 235 тыс. км. от центра Сатурна, т.е. практически совпадает с орбитой Энцелада. На изображениях, полученных «Хабблом», кольцо Е можно проследить до расстояния 480 тыс. км. Минимальную толщину (в вертикальном направлении) кольцо имеет в районе орбиты Энцелада, а с удалением от нее распухает, достигая на больших расстояниях толщины 15 тыс. км. и даже более.

Интересно отметить, что у внутренней кромки кольца Е располагается тоже очень слабозаметное кольцо G радиусом 170 тыс. км. и шириной всего 6000 км. Его обнаружили в 1979 г. по данным зонда «Пионер-11». Это кольцо имеет нейтральный цвет, указывающий на более крупный размер его частиц, представляющих реальную опасность для тех космических аппаратов, которые работают и еще будут работать в этой области системы Сатурна.