Кольца Сатурна

[Власов Даниил]

Откуда у Сатурна Кольца?

[Александр Репной]

http://galspace.spb.ru/index49-1.html

[Крупин]

Откуда у Сатурна Кольца?

http://galspace.spb.ru/index49-1.html

В приведённой ссылке слишком категорично утверждается   

Долгое время считалось, что к Сатурну приблизился неосторожный спутник и был разорван его приливными силами "в клочки". Но данные "Вояджеров" опровергли это распространенное мнение. Сейчас установлено, что кольца Сатурна (и других планет тоже) представляют собой остатки огромного околопланетного облака протяженностью во многие миллионы километров.

Между тем данные, полученные Лассини говорят как раз об обратном - о расколе спутника и недавнем происхождении колецю

[T101]

Вот решил размять воображение и представить, какой вид на расстоянии вытянутой руки имеет самое плотное кольцо Сатурна - кольцо B. Из обзора Девять планет на астронете взял  параметры кольца:
радиус внутренний: 92000 км = 9.2 * 10⁷ м
радиус внешний: 117500 км = 11.8 * 10⁷ м
приблизительная масса: 2.8 * 10¹⁹ кг
На пальцах посчитал, получил площадь: 5.46 * 10¹⁵ м²
Из расчета толщины 15 м (в источниках, что первые попались под руку толщина кольца B указана 5-15 м) объём: 2.8 * 10¹⁶ м³
Отсюда плотность вещества: 340 кг/м³. Учитывая, что вещество колец - лёд и плотность его не выше плотности воды (а учитывая медленное перемешивание и рыхлость - существенно ниже), снежки и снежинки должны занимать по крайней мере половину пространства. А с учетом заметки на астронете Из каких частиц состоят кольца Сатурна можно сделать вывод, что там довольно густые (чуть ли не сплошные) сугробы снега или кучи ледяного гороха или что-то в этом духе (ледяная крупа).
С другой стороны, по Таблица фактов о кольцах Сатурна на насовском сайте выходит, что плотность частиц на единицу площади для внутреннего и внешнего краёв кольца B равняется 20 - 100 г/см² = 200 - 1000 кг/м²
Если взять толщину 15 м, то плотность на кубометр выходит на порядок меньше, чем в моих прикидках.
Кстати, отпическая плотность там указана для внутреннего края 0.4 - 2.5 и для внешнего 1.8, т.е. при прохождении через кольцо свет ослабевает раз в 100. Мысленно соотнести это с повседневным опытом (какой толщины сугроб или льдина ослабляют свет в 100 раз?) сходу не получилось.
Выходит, или я неверно посчитал, или исходные данные противоречивы. Так что же там на самом деле, как выглядит кольцо B на расстоянии вытянутой руки?

[Mars]

Вот решил размять воображение и представить, какой вид на расстоянии вытянутой руки имеет самое плотное кольцо Сатурна - кольцо B. Из обзора Девять планет на астронете взял  параметры кольца:
радиус внутренний: 92000 км = 9.2 * 10⁷ м
радиус внешний: 117500 км = 11.8 * 10⁷ м
приблизительная масса: 2.8 * 10¹⁹ кг
На пальцах посчитал, получил площадь: 5.46 * 10¹⁵ м²
Из расчета толщины 15 м (в источниках, что первые попались под руку толщина кольца B указана 5-15 м) объём: 2.8 * 10¹⁶ м³
Отсюда плотность вещества: 340 кг/м³. Учитывая, что вещество колец - лёд и плотность его не выше плотности воды (а учитывая медленное перемешивание и рыхлость - существенно ниже), снежки и снежинки должны занимать по крайней мере половину пространства. А с учетом заметки на астронете Из каких частиц состоят кольца Сатурна можно сделать вывод, что там довольно густые (чуть ли не сплошные) сугробы снега или кучи ледяного гороха или что-то в этом духе (ледяная крупа).
С другой стороны, по Таблица фактов о кольцах Сатурна на насовском сайте выходит, что плотность частиц на единицу площади для внутреннего и внешнего краёв кольца B равняется 20 - 100 г/см² = 200 - 1000 кг/м²
Если взять толщину 15 м, то плотность на кубометр выходит на порядок меньше, чем в моих прикидках.
Кстати, отпическая плотность там указана для внутреннего края 0.4 - 2.5 и для внешнего 1.8, т.е. при прохождении через кольцо свет ослабевает раз в 100. Мысленно соотнести это с повседневным опытом (какой толщины сугроб или льдина ослабляют свет в 100 раз?) сходу не получилось.
Выходит, или я неверно посчитал, или исходные данные противоречивы. Так что же там на самом деле, как выглядит кольцо B на расстоянии вытянутой руки?

Вот кадры из документального фильма ВВС "Космическая Одиссея.Путешествие к другим планетам"
Вполне возможно что так кольца выглядят вблизи.

[AAV]

Так что же там на самом деле, как выглядит кольцо B на расстоянии вытянутой руки?

http://www.colorado.edu/news/releases/2007/226.html
Наиболее плотное и мощное кольцо Сатурна  составлено не просто из частиц, сплошным роем несущихся по своим орбитам, но из весьма плотных их скоплений (пучков, комьев), разделенных почти пустым пространством. Cогласно новым данным, полученным с комического аппарата Cassini.
 В кольце B эти пучки частиц обладают чёткой организацией, при том, что они постоянно сталкиваются, чем несказанно удивили планетологов.
Кольца отличаются от той картины, которая хранится в нашей памяти. Мы изначально думали, что кольца сделаны из единообразного облака частиц. Вместо этого мы видим, что частицы сконцентрированы вместе с пустым пространством между ними, — говорит Ларри Эспозито (Larry Esposito) из университета Колорадо в Боулдере (University of Colorado at Boulder), главный исследователь изображений с ультрафиолетового спектрографа Cassini.
 Если вы пролетите под кольцами Сатурна, вы увидите вспышки солнечного света, чередующиеся с темнотой, и так далее. Это отличается от видения полёта за стеной из однородного облака частиц".
Поскольку предыдущие модели колец предусматривали более равномерное распределение частиц, учёные недооценивали общую массу колец Сатурна. Она может оказаться в два и более раза выше, чем показывали предыдущие оценки.
Новые результаты помогут лучше разобраться с вопросом о возрасте и происхождении колец, поясняют исследователи.
Скопления частиц непостоянны. Они рождаются силами гравитации частиц и растут, пока не достигают размера в 30-50 метров, после чего разрушаются из-за рассогласования орбитальных скоростей составляющих их глыб.
Скопления частиц в кольце B имеют плоскую форму — их ширина в 10-50 раз больше толщины. Что отличает эти кластеры от аналогичных образований в кольце A. К тому же в кольце B расстояния между скоплениями частиц меньше, чем в соседних кольцах.

[T101]

AAV, спасибо, очень интересная заметка!

[konstkir]

Рисунок





http://lnfm1.sai.msu.ru/neb/rw/natsat/satringw.htm
http://galspace.spb.ru/index49-1.html

[T101]

Картинки, приведенные Mars и konstkir я встречал ранее.
Вторая картинка konstkir более других походит на структуры кольца А, описанные в заметке AAV. А вот картинок, изображающих нечто похожее на сплющенные конгломераты кольца B, я пока не встречал.

[T101]

Также интересна консистенция того снега/льда, из которого состоят эти конгломераты. Снаружи это слой снежной пудры, перетёртой за миллионы лет столкновений и дробления? А внутри та же пудра, слипшаяся в комки наподобие тех, что образуются из снега на автодорогах, будучи "перемолотыми" колёсами автомашин? Или же всё-таки снаружи крошка, а в целом конгломераты могут включать "торосы" и прочие красоты?

[naxnax]

Лично я глубоко сомневаюсь что в кольцах что-то происходить. Думаю, это стабильная и в определённой степени статичная система. Расположение материала идеально структурировано, а потому мысль о постоянных хаотических движениях мне представляется сомнительной, даже 1мм\с я бы не дал. Сталкновения уничтожили бы кольца. Здесь же в распределении вещества наблюдается чёткий периодический закон, некие ритмы. Рискну предположить, потому как не знаю, что более крупные "валы" состоят из крупных конгломератов, и никакого "перемола" нет и никогда не было, а всё есть так как оно было.
Ну и под конец, чтобы не разочаровывать публику, выскажу совершенно безумную идею 8!) Возможно причиной формирования наблюдаемой структуры стало "световое" излучение планеты в кратковременных вспышках, такое которое смогло переместить мелкие и легкие "пылинки" и не смогло сдвинуть большие и тяжелые. Эти процессы происходили при формировании солнечной системы и самих планет. Например Юпитер "излучал" более интенсивно и сумел уплотнить свои кольца до инициализации формирования системы спутников, а Сатурн - не смог. Чем могло быть вызвано такое "излучение"? Может быть сталкновением больших масс в центре формирующейся планеты?

[Крупин]

Так что же там на самом деле, как выглядит кольцо B на расстоянии вытянутой руки?

http://www.colorado.edu/news/releases/2007/226.html
Наиболее плотное и мощное кольцо Сатурна  составлено не просто из частиц, сплошным роем несущихся по своим орбитам, но из весьма плотных их скоплений (пучков, комьев), разделенных почти пустым пространством. Cогласно новым данным, полученным с комического аппарата Cassini.
 В кольце B эти пучки частиц обладают чёткой организацией, при том, что они постоянно сталкиваются, чем несказанно удивили планетологов.
Кольца отличаются от той картины, которая хранится в нашей памяти. Мы изначально думали, что кольца сделаны из единообразного облака частиц. Вместо этого мы видим, что частицы сконцентрированы вместе с пустым пространством между ними, — говорит Ларри Эспозито (Larry Esposito) из университета Колорадо в Боулдере (University of Colorado at Boulder), главный исследователь изображений с ультрафиолетового спектрографа Cassini.
 Если вы пролетите под кольцами Сатурна, вы увидите вспышки солнечного света, чередующиеся с темнотой, и так далее. Это отличается от видения полёта за стеной из однородного облака частиц".
Поскольку предыдущие модели колец предусматривали более равномерное распределение частиц, учёные недооценивали общую массу колец Сатурна. Она может оказаться в два и более раза выше, чем показывали предыдущие оценки.
Новые результаты помогут лучше разобраться с вопросом о возрасте и происхождении колец, поясняют исследователи.
Скопления частиц непостоянны. Они рождаются силами гравитации частиц и растут, пока не достигают размера в 30-50 метров, после чего разрушаются из-за рассогласования орбитальных скоростей составляющих их глыб.
Скопления частиц в кольце B имеют плоскую форму — их ширина в 10-50 раз больше толщины. Что отличает эти кластеры от аналогичных образований в кольце A. К тому же в кольце B расстояния между скоплениями частиц меньше, чем в соседних кольцах.

Лично я глубоко сомневаюсь что в кольцах что-то происходить. Думаю, это стабильная и в определённой степени статичная система. Расположение материала идеально структурировано, а потому мысль о постоянных хаотических движениях мне представляется сомнительной, даже 1мм\с я бы не дал. Сталкновения уничтожили бы кольца.

У меня, напротив, другое мнение. Наиболее плотное и красивое кольцо "B" сформировалось сравнительно недавно, благодаря ступенчатому распаду двух спутников и в кольцах до сих пор не закончились столкновительные дробления. Доводом в защиту этого тезиса служит явление спиц, о которых тема https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,18688.0/all.html