Невидиме кільце Сатурна
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
Улюблений об’єкт художників, що ілюструють космічну тему, – Сатурн. Надто вже вражаюче виглядають «надіті» дещо неохайно два кільця цієї таємничої планети. Два? Не виключено, що у Сатурна є ще одне, раніше невідоме кільце, про існування якого нещодавно сповістили світ астрономи Т. Р. Макдоног і Н. М. Брайс, що працюють в Корнеллського університету (Ітака, штат Нью-Йорк).
Те, що до сих пір його не вдалося спостерігати, не дивно: на відміну від двох інших кілець, що складаються з крижаних і пилових частинок, воно цілком складається з газу. Зате розміри цього кільця величезні – його діаметр перевищує сонячний. А не бачимо ми його з поверхні Землі через ті перешкоди, які створює атмосфера нашої планети.
Може бути, варто було б назвати його не кільцем, а просто атмосферою Сатурна? Адже неважливо, що воно не з кисню і водню, а з атомарного водню; є ж в нашій Сонячній системі і більш екзотичні атмосфери, що складаються переважно з метану або аміаку.
Але ні, це було б невірно. І справа тут не тільки в тому, що «надіта» ця атмосфера на Сатурн вельми ексцентрично, і не в тому, що вона не сферичної, а сплющеної форми, а в тому, що належить вона, по суті, не Сатурну, а супутнику його, Титану. Треба сказати, що Титан – єдиний супутник у всій нашій системі, який, безсумнівно, володіє атмосферою. Складається вона з суміші водню з метаном, а своєю щільністю близька до тієї, якою ми дихаємо.
Взагалі-то газова оболонка у малих небесних тіл довговічною не буває: надто вже невелика їх сила тяжіння, і атмосферним частинкам нічого не вартує набрати космічну швидкість і розлетітися в різні боки. Але Титан, що називається, зумів влаштуватися. Його орбіта пролягає дуже близько до поверхні Сатурна, тому будь-яка газова частка, що покидає Титан, все ще залишається в околицях Сатурна, утримана набагато більшою силою тяжіння цієї планети. Тільки орбіта цієї частки з кругової «титаноцентричної» перетворюється в еліптичну «сатурноцентричну».
Потім багато хто з цих частинок виявляються на шляху Титана, стикаються з ним і знову включаються в його атмосферу. Будь Титан подалі від своєї «материнської» планети, такий все відновлювальний процес втрат і знахідок давно б припинився, і супутник, за підрахунками Макдонога і Брайса, років через п’ять позбувся б своєї газової оболонки. А поки йде цей усталений процес динамічної рівноваги і «прихід» дорівнює 97 відсоткам «витрат», Титан все ще може пишатися своєю рідкісною прикрасою.
Ті ж частинки, які тимчасово пішли від Титана і обертаються на далеких еліптичних орбітах навколо Сатурна, ймовірно, і утворюють це нове для нас гігантське кільце. Поки що, правда, цієї прикраси ніхто не бачив – ні люди, ні прилади. Але Макдоног і Брайс закликають встановити на одному з супутників ультрафіолетові детектори, які, перебуваючи за межами земної атмосфери, зможуть перевірити цю гіпотезу.
Автор: Павло Чайка, головний редактор журналу Пізнавайка
При написанні статті намагався зробити її максимально цікавою, корисною та якісною. Буду вдячний за будь-який зворотний зв'язок та конструктивну критику у вигляді коментарів до статті. Також Ваше побажання/питання/пропозицію можете написати на мою пошту pavelchaika1983@gmail.com або у Фейсбук.