Saturn, šesti planet od Sonca. Saturnovi obroči so sistem ravnih koncentričnih tvorb ledu in prahu, ki se nahajajo v ekvatorialni ravnini planeta. Planet ima sedem glavnih (A, B, C, D, E, F, G) in veliko majhnih obročev.
Odprtje Saturnovih obročev
1610 - Galileo Galilei je prvi videl Saturnove obroče v teleskopu pri 20-kratni povečavi, vendar jih ni prepoznal kot obroče.
1655 - Christian Huygens, nizozemski znanstvenik, je prvi prepoznal prstan v čudnih izrastkih, ki so spremljali Saturn. A šele 4 leta kasneje, prepričan, da ima prav, je s strani knjige "Sistem Saturna" povedal, da je Saturn "obdan s tankim, ravnim obročem, ki se nikjer ne dotika, nagnjen k ekliptiki."
1675 - direktor Pariškega observatorija Giovanni Domenico Cassini je znotraj obroča odkril črno črto (kasneje se je imenovala "oddelek Cassini"). Razrezala ga je na dva dela - začeli so se imenovati obroči A in B. Bil je prvi, ki je domneval, da so obroči sestavljeni iz ločenih delcev.
Izvor obročev
Promocijski video:
Zdaj so se hipoteze začele pojavljati ena za drugo. Skrivnostni Saturnovi obroči že nekaj stoletij vedno pritegnejo pozornost astronomov. Bolj kot so teleskopi postajali popolnejši, bolj zapletena je bila struktura obročev. Danes - s pomočjo medplanetarnih sond, ki so obiskale Saturn - o njih vemo veliko. Poleg glavnih so astronomi prešteli že več kot 100 tisoč ločenih obročev, ki obkrožajo planet. Razlikujejo se po svoji kemični sestavi in barvi. Izvor obročev še vedno sproža številna vprašanja. Raziskovalci vedno znova postavljajo nove hipoteze, ki pojasnjujejo naravo obročev.
Hipoteze
V 19. stoletju je francoski astronom Edouard Albert Roche domneval, da se je ena izmed Saturnovih lun tako približala planetu, da so jo razdirale plimne sile, njegovi ostanki pa so tvorili obroče, ki zdaj obkrožajo Saturn. Niti en satelit, ki je prestopil tako imenovano "Rochejevo mejo", ne more preživeti; slej ko prej bo razpadel in ustvaril nov obroč, ki se bo kasneje naselil na planetu. Kakor koli že, obročki so, menijo zagovorniki te hipoteze, začasni. Imamo srečo, da živimo v času, ko je z njimi obkroženih več velikih planetov hkrati.
Po drugi hipotezi bi lahko obroči nastali po trku ene izmed Saturnovih lun z velikim meteoritom. Številni odpadki, ki so po trku zasuli okolico planeta, so postali material, iz katerega so nastali obroči. Izračuni so pokazali, da njihova starost ni večja od 100 milijonov let.
Iz česa so narejeni obročki
Zdaj vemo, da so Saturnovi obroči 90–95% vodni led. Toda nebesna telesa, ki bi jim lahko služila kot material, so vsaj na pol sestavljena iz različnih silikatov in kovin. Zato bi morali obročki Saturna vsebovati tudi vsaj nekaj deset odstotkov teh materialov. To protislovje lahko rešijo le nove hipoteze.
Kaj pa, če bi Saturnovi obroči, tako kot najbližji sateliti, nastali zaradi iste katastrofe? To različico je leta 2010 predstavil ameriški astrofizik Robin Kanup. Predlagal je, da se je v oddaljeni preteklosti okoli Saturna vrtel še en tako velik satelit, kot je Titan. Njeno jedro je bilo sestavljeno iz silikatov in železa, močna ledena lupina pa ga je pokrivala. Ko se je približal planetu na razdalji, ki je enaka meji Rocheja, je pod vplivom plimovanja odvrgel to ledeno lupino in ta je postopoma razpadala na vedno manjše dele, začela krožiti okoli Saturna in tvoriti številne obroče. Kar se tiče železovega kamnitega jedra satelita, se je na Saturnu zrušilo.
Po izračunih so Saturnovi obroči nekoč tehtali tisočekrat več kot zdaj. Vendar so asteroidi in kometi, ki so občasno trčili vanje, iztrebili nekaj materiala. Lahko bi oblikoval notranje Saturnove satelite - na primer Tetis. Medtem so silikati in kovine, ki jih vsebujejo asteroidi, polnili material obročev - tako se je pojavilo 5-10% nečistoč, ki so jih tam našli.
Kdaj so obroči nastali?
Vendar ima ta hipoteza, tako kot druge omenjene, enake pomanjkljivosti. Na primer, po uničenju satelita se pojavijo drobci različnih velikosti - od ledenih kock do ledenih gora, ki se raztezajo na desetine kilometrov. Pravzaprav nobena ledena plošča, ki je oblikovala obroče, ni daljša od 10 metrov. Druga stvar je, ali so se Saturnovi obroči pojavili skupaj s planetom! Nato se - zaradi močnega gravitacijskega gravitacije - majhni koščki ledu ne bi mogli izgubiti niti v grudice, velike kot hiša. Poleg tega je uničenje satelita še vedno nesreča in vsi orjaški planeti so obkroženi z obroči, zato ni težko verjeti v naključnost. Mnogi astronomi verjamejo, da so obroči okoli planetov nastali hkrati.
Ti obroči so torej sestavljeni iz snovi, ki je preživela od nastanka sončnega sistema? Takrat se je okoli Sonca vrtel ogromen disk plina in prahu, iz materiala katerega so se planeti rodili drug za drugim. Ostanki vesoljskih praznin - vsi ti delci ledu in prahu - so se zdaj vrteli med na novo skovanimi planeti in se sčasoma zvalili v grude satelitov. Toda lahko nastanejo le na določeni razdalji od planeta, sicer se bodo hitro podrli. Zato so nekaj časa v bližini velikanskih planetov ostali drobci plinsko-prašnega diska, ki so nato oblikovali ločene obroče.
Zaradi pogostih trkov med seboj in vpliva močnih plimskih sil vsa ta zrna in grudice niso nikoli predstavljala niti enega satelita. Če je ta različica pravilna, se material obročev nenehno polni s snovjo s površine Saturnovih lun - sicer bi obroči lahko izhlapeli v nekaj sto milijonih letih.
Odkrivanje novih obročev
Astronomi medtem odkrivajo nove Saturnove obroče. Tako je bil pred časom opažen prej neznan ogromen prstan. Načeloma so obročni sistemi velikanskih planetov v primerjavi s samimi planeti precej majhni. Po mnenju astronomov njihov polmer ne presega 5-10 polmerov planeta. Torej, polmer največjega do nedavnega znanih Saturnovih obročev - obročev E - ni presegel 10 polmerov Saturna (njegov ekvatorialni polmer je 60 tisoč km).
Opazovanja so pokazala, da se zunanji obroči Saturna neprekinjeno napajajo s prahom, ki uhaja s površine njegovih satelitov po trkih z mikrometeoriti. Iz njega je sestavljen prstan, odkrit šele leta 2009. Njegov radij se giblje med 100 in 200 polmerov Saturna, tvori pa ga prah, ki se vrže s površine Phoebe, najbolj oddaljenega in najtemnejšega satelita planeta. Novi obroč so lahko odkrili zahvaljujoč infrardečemu sevanju, ki je iz njega izhajalo. Za razliko od drugih Saturnovih obročev se nahaja ne v ekvatorialni ravnini planeta, temveč v ravnini orbite, po kateri se vrti okoli Sonca. Kot med obema ravninama je približno 27 °.
Gostota tega obroča je le 20 delcev na kubični kilometer (!). Po besedah astronoma Ann Verbisker z Univerze v Virginiji, ki je vodila raziskavo, "so delci obroča tako narazen, da če vstopite vanj, ga niti takoj ne opazite." Poleg tega velikost delcev pogosto ne presega nekaj mikrometrov.
Zdi se, da se prašni delci, ki letijo iz tega obroča, odlagajo na površino drugega Saturnovega satelita, Iapetusa, obrnjenega proti njemu. To pojasnjuje nenavaden videz te lune. Jasno je razdeljen na dve polovici, svetlo in temno. Po mnenju strokovnjakov je višina plasti prahu, ki pokriva eno od njegovih strani, od 20 centimetrov do nekaj metrov.
Priporočeno za ogled: "Največja skrivnost astronomov - kako so se pojavili Saturnovi obroči."