Saturno, el sexto planeta desde el Sol. Los anillos de Saturno son un sistema de formaciones planas concéntricas de hielo y polvo ubicadas en el plano ecuatorial del planeta. El planeta tiene siete anillos principales (A, B, C, D, E, F, G) y muchos anillos pequeños.
La apertura de los anillos de Saturno
1610 - Galileo Galilei fue el primero en ver los anillos de Saturno en su telescopio con un aumento de 20x, pero no los reconoció como anillos.
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1655 - Christian Huygens, un científico de los Países Bajos, fue el primero en reconocer el anillo en las extrañas protuberancias que acompañaban a Saturno. Pero solo 4 años después, convencido de que tenía razón, dijo desde las páginas del libro "Sistema de Saturno" que Saturno "está rodeado por un anillo delgado y plano, que no toca en ninguna parte, inclinado a la eclíptica".
1675 - el director del Observatorio de París, Giovanni Domenico Cassini, descubrió una raya negra dentro del anillo (más tarde se llamó "división Cassini"). Ella lo cortó en dos partes: comenzaron a llamarse anillos A y B. Fue el primero en asumir que los anillos constan de partículas separadas.
El origen de los anillos
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Ahora empezaron a aparecer hipótesis una tras otra. Durante varios siglos, los misteriosos anillos de Saturno han atraído invariablemente la atención de los astrónomos. Cuanto más perfectos se volvían los telescopios, más compleja parecía la estructura de los anillos. Hoy en día, con la ayuda de sondas interplanetarias que han estado cerca de Saturno, sabemos mucho sobre ellas. Además de los principales, los astrónomos ya han contado más de 100 mil anillos separados que rodean el planeta. Son diferentes en su composición química y color. El origen de los anillos todavía plantea muchas preguntas. Los investigadores nunca dejan de proponer nuevas hipótesis que explican la naturaleza de los anillos.
Hipótesis
En el siglo XIX, el astrónomo francés Edouard Albert Roche planteó la hipótesis de que una de las lunas de Saturno se había acercado tanto al planeta que fue destrozada por las fuerzas de las mareas, y sus escombros formaron anillos que ahora rodean a Saturno. Ni un solo satélite que haya cruzado el llamado "límite de Roche" puede sobrevivir; tarde o temprano se desintegrará formando otro anillo, que luego se asentará en el planeta. Sea como fuere, los anillos, creen los partidarios de esta hipótesis, son temporales. Tenemos la suerte de vivir en una época en la que varios grandes planetas están rodeados por ellos.
Según otra hipótesis, los anillos podrían haberse formado después de la colisión de una de las lunas de Saturno con un gran meteorito. Muchos de los escombros que cubrieron los alrededores del planeta después de la colisión se convirtieron en el material a partir del cual se formaron los anillos. Los cálculos han demostrado que su edad no supera los 100 millones de años.
De que están hechos los anillos
Ahora sabemos que los anillos de Saturno son 90–95% de hielo de agua. Pero los cuerpos celestes, que podrían servirles de material, están compuestos al menos en la mitad de varios silicatos y metales. Por lo tanto, los anillos de Saturno también deberían contener al menos varias decenas de por ciento de estos materiales. Solo nuevas hipótesis pueden resolver esta contradicción.
Pero, ¿y si los anillos de Saturno, como los satélites más cercanos a él, se formaran debido a la misma catástrofe? Esta versión fue propuesta en 2010 por el astrofísico estadounidense Robin Kanup. Sugirió que, en el pasado distante, otro satélite tan grande como Titán giraba alrededor de Saturno. Su núcleo estaba formado por silicatos y hierro, y lo cubría una poderosa capa de hielo. Acercándose al planeta a una distancia igual al límite de Roche, bajo la influencia de las fuerzas de las mareas, arrojó esta capa de hielo, y que, desintegrándose gradualmente en partes cada vez más pequeñas, comenzó a dar vueltas alrededor de Saturno, formando numerosos anillos. En cuanto al núcleo de piedra de hierro del satélite, se derrumbó en Saturno.
Según los cálculos, los anillos de Saturno alguna vez pesaron miles de veces más que ahora. Sin embargo, los asteroides y los cometas, ocasionalmente chocando contra ellos, derribaron parte del material. Podría haber formado los satélites internos de Saturno, por ejemplo, Tetis. Mientras tanto, los silicatos y metales contenidos en los asteroides reponían el material de los anillos, así es como apareció el 5-10% de impurezas que se encontraron allí.
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¿Cuándo se formaron los anillos?
Sin embargo, esta hipótesis, al igual que las otras mencionadas, tiene los mismos inconvenientes. Por ejemplo, después de la destrucción de un satélite, aparecen fragmentos de varios tamaños, desde cubitos de hielo hasta montañas de hielo que se extienden por decenas de kilómetros. De hecho, ninguno de los témpanos de hielo que formaron los anillos no tiene más de 10 metros de largo. ¡Es otra cuestión si los anillos de Saturno aparecieran junto con el planeta! Entonces, debido a la poderosa contracción de la gravedad, los pequeños trozos de hielo no podrían perderse ni siquiera en trozos del tamaño de una casa. Además, la destrucción del satélite sigue siendo un accidente, y todos los planetas gigantes están rodeados de anillos, por lo que no es muy difícil creer en la aleatoriedad. Muchos astrónomos creen que los anillos alrededor de los planetas se formaron al mismo tiempo.
Entonces, ¿estos anillos están compuestos de materia que se ha conservado desde el origen del sistema solar? En ese momento, un enorme disco de gas y polvo giraba alrededor del Sol, de cuyo material nacieron los planetas uno tras otro. Los remanentes de los espacios en blanco, todas estas partículas de hielo y polvo, ahora giraban entre los planetas recién acuñados, y finalmente rodaban hacia abajo en terrones de satélites. Pero pueden surgir solo a cierta distancia del planeta, de lo contrario colapsarán rápidamente. Por lo tanto, cerca de los planetas gigantes, quedaron fragmentos de un disco de gas y polvo durante algún tiempo, que posteriormente formaron anillos separados.
Debido a las frecuentes colisiones entre sí, así como al impacto de poderosas fuerzas de marea, todos estos granos y bultos nunca formaron un solo satélite. Si esta versión es correcta, el material de los anillos se repone constantemente con materia de la superficie de las lunas de Saturno; de lo contrario, los anillos podrían evaporarse en varios cientos de millones de años.
Detectando nuevos anillos
Mientras tanto, los astrónomos están descubriendo nuevos anillos de Saturno. Entonces, hace algún tiempo, se notó un enorme anillo previamente desconocido. En principio, los sistemas de anillos de los planetas gigantes son bastante pequeños en comparación con los planetas mismos. Según los astrónomos, su radio no supera los 5-10 radios del planeta. Entonces, el radio de los anillos de Saturno más grandes conocidos hasta hace poco, los anillos E, no excedía los 10 radios de Saturno (su radio ecuatorial es de 60 mil km).
Las observaciones han demostrado que los anillos exteriores de Saturno están constantemente alimentados por el polvo que escapa de la superficie de sus satélites después de colisiones con micrometeoritos. De él está formado el anillo, descubierto sólo en 2009. Su radio varía de 100 a 200 radios de Saturno, y está formado por el polvo expulsado de la superficie de Febe, el satélite más distante y oscuro del planeta. Pudieron descubrir el nuevo anillo gracias a la radiación infrarroja que emana de él. A diferencia de otros anillos de Saturno, no se encuentra en el plano ecuatorial del planeta, sino en el plano de la órbita a lo largo del cual gira alrededor del Sol. El ángulo entre los dos planos es de unos 27 °.
La densidad de este anillo es de solo 20 partículas por kilómetro cúbico (!). Según la astrónoma Anne Verbisker de la Universidad de Virginia, quien dirigió la investigación, "las partículas del anillo están tan separadas que si te metes en él, ni siquiera lo notas de inmediato". Además, el tamaño de las partículas a menudo no excede de unos pocos micrómetros.
Parece que las partículas de polvo que salen volando de este anillo se depositan en la superficie de otro satélite de Saturno, Japeto, frente a él. Esto explica la extraña apariencia de esta luna. Está claramente dividido en dos mitades, claro y oscuro. Según los expertos, la altura de la capa de polvo que cubre uno de sus lados oscila entre los 20 centímetros y varios metros.
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