Кольца Сатурна сейчас выглядят намного ярче, чем обычно

20:17 31/07/2021
Комментарии 14 👁 1 671

Credit: NASA

2 августа 2021 года Сатурн окажется в противостоянии с Солнцем. Как вы знаете, во время противостояний блеск, видимый диаметр и продолжительность ночной видимости планет максимальны. Но у Сатурна есть одна уникальная особенность — это его заметные кольца, состоящие из мельчайших частичек. Благодаря прямому освещению (а оно именно такое во время противостояний) блеск колец намного увеличивается! В обычных условиях они такой же яркости как и сама планета.

Увеличению яркости колец способствуют два физических механизма. Ключевым является эффект противостояния или эффект Зелигера. Когда мы смотрим на кольца во время противостояния и в течение нескольких дней до и после него, Солнце светит прямо на частицы в кольце и они не отбрасывают теней друг на друга. Первым объяснил этот эффект немецкий астроном Хуго фон Зелигер в 1887 году.

Вторым фактором увеличивающим яркость колец, является эффект когерентного обратного рассеяния. Когда источник света светит прямым светом на объект состоящий из крошечных пылевидных частичек, многократные отражения объединяются и отражаются назад к наблюдателю.

Дорогие друзья! Желаете всегда быть в курсе последних событий во Вселенной? Подпишитесь на рассылку оповещений о новых статьях, нажав на кнопку с колокольчиком в правом нижнем углу экрана ➤ ➤ ➤

Источник

14 Comments

  1. А кады мы смотрим на кольца Сатупна с ребра, то их, вообще, не видать.
    Ни при противостоянии (с эффектум самого Зелигера от 1887 году) не видать, ни без противостоянию (даж су вторым фактором яркости) – не видать.
    Яркость колец в энтом разе (кады сувоим ребром к Земле кольца повернуты – трентий фактор их яркости) на нуле.

  2. Виктор Устименко:

    Все четыре планеты – гиганта Солнечной системы обладают системами колец, но у Сатурна они самые заметные. Пока не будем касаться внутренних планет. Первым кольца Сатурна увидел Галилео Галилей: в 1610 году он наблюдал их в свой телескоп с 20-кратным увеличением, но не идентифицировал их как кольца. Христиан Гюйгенс первым предположил, что Сатурн окружён кольцом. Голландский учёный соорудил телескоп-рефрактор с 50-кратным увеличением, намного большим, чем телескоп Галилея, в который тот наблюдал Сатурн (1655г.), результаты наблюдения Гюйгенс опубликовал в 1656 году.
    Яркие, классические А, В, С, D кольца Сатурна на 93 % состоят изо льда с незначительными примесями (которые могут включать в себя сополимеры, образующиеся под действием солнечного излучения, и силикаты) и на 7 % из углерода. Типичные размеры частиц от сантиметров до десятков метров, мелкие – микронных размеров, более крупные – километровые. Толщина ярких (классических) колец чрезвычайно мала по сравнению с их шириной, при этом собственно вещество их занимает всего порядка 3 % объёма (всё остальное — пустое пространство). Общая масса обломочного материала в системе колец оценивается в 3×10 19 килограммов. По удаленности вся система колец Сатурна простираются от верхних слоев атмосферы планеты до 16, 3 миллиона километров (кольцо Фебы). Яркие (классические) кольца простираются от 67 000 км (внутренний край кольца D) до 136 775 км (внешний край кольца А), (общая ширина 69 775 км). Более внешние кольца (их 6) значительно удалены друг от друга. Самое удаленное кольцо Фебы, как и ее орбита наклонено на 27° по отношению к другим кольцам.

      1. Виктор Устименко:

        Вас удовлетворяет первый абзац статьи? Меня-нет.

        1. Не вижу, в чем, собственно, криминал первого абзаца статьи.
          А вот далее…
          Формируется представление о яркости колец исключительно в связи с удаленностью Сатурна от Земли. Хотя, фактически, это дело “десятое”.
          К примеру, после Галилея никто из астрономов длительный период времени не мог наблюдать кольца этой планеты вовсе не потому, что Сатурн отдалился от Земли, а потому, что его кольца повернулись к Земле ребром.
          И, кстати, Хальцфредер (если не ошибаюсь) задолго до Кассини (обнаружившего щель в кольце Сатурна) заговорил о двух кольцах этой планеты.

        2. Виктор Устименко:

          Такого ученого я не обнаружил. О Кассини в комментарии я не упоминал. Знаю, что в то время (после Гюйгенса) только в Северной Италии умели варить самые лучшие стекла для астрономических объективов, которые использовал Д.Д.Касиини для создания самых лучших инструментов того времени, что и явилось одной из причин в приоритете Кассини в ряде открытий в астрономии.

        3. Прошу прощения, писал по памяти.
          Однако, поковырявших в источниках, уточняю: речь идет о немецком поэте Г. Харсдерфере, работавшего городовым в Нюрнберге.
          В 1651 году он публикует “Приложение к Отдохновению”, где заявляет буквально следующее: “Сатурн имеет при себе два кольца”. При этом следует особо учесть, что поэт Харсдерфер являлся таким же профаном в вопросах астрономии, как и писатель Свифт. И, тем не менее, именно ему принадлежит авторское право на открытие сделанное значительно позже, сначала Гюйгенсом, официально открывшим кольцо Сатурна, а затем Кассини, так же официально обнаружившим на месте одного кольца два. В какой-то мере предсказание Харсдерфера сродни великому предсказанию Свифта. И, как выясняется, данная аналогия не случайна, и немецкого поэта, с полным на то правом, можно считать прямым предшественником английского писателя.

    1. Виктор Устименко:

      Евгений, среди читателей не все искушенные в этой теме…

      1. Никогда не следует ориентироваться на Посредственность.

        1. Виктор Устименко:

          Я ориентируюсь на интересующихся астрономией, которым, надеюсь быть в меру, полезным.

        2. Похвально.
          Только вот задействованный здесь режим “новостной ленты” никак не содействует детальному обсуждению важных астрономических проблем. Для этих целей более подходит известный Вам астрономический форум, где Вы можете быть еще более полезны.

    2. “Первым кольца Сатурна увидел Галилео Галилей: в 1610 году он наблюдал их в свой телескоп с 20-кратным увеличением, но не идентифицировал их как кольца. Христиан Гюйгенс первым предположил, что Сатурн окружён кольцом. Голландский учёный соорудил телескоп-рефрактор с 50-кратным увеличением, намного большим, чем телескоп Галилея, в который тот наблюдал Сатурн (1655г.), результаты наблюдения Гюйгенс опубликовал в 1656 году”
      Только ради исторической справедливости:
      1) Галилео Галилей: в 1610 году НЕ видел колец Сатурна – а все что он видел описал анаграммой: “высочайшую планету тройною наблюдал”. Эту анаграмму, между прочим, Кеплер расшифровал как: “привет вам близнецы, марса порождение”.
      2) В 1614 году Шейнер пропавшие после наблюдений Галилея и вновь появившиеся странные выступы по бокам Сатурна, описал как два, обращенные остриями к планете, крошечных полумесяца, получившие название “ручек Шейнера”
      3) в 1651 году Харсдерфере заявляет: “Сатурн имеет при себе два кольца”
      4) в 1656 году Гюйгенс (наблюдая Сатурн в телескоп с 92-кратным увеличением) составляет анаграмму: “Кольцом окружен тонким, плоским, нигде не прикасающимся, к эклиптике наклоненным”
      5) в 1659 году Гюйгенс расшифровывает свою анаграмму и объясняет периодические исчезновения кольца Сатурна регулярным поворотом последнего ребром к земному наблюдателю.
      6) в 1665 году английский астроном У. Болле, сообщает о наблюдении им разрыва кольца Сатурна на две части
      7) в 1671 году Кассини описывает кольцо Сатурна “системой двух колец, вложенных одно в другое”
      …последнее) в 1672 году Кассини открыл третий спутник Сатурна (Рею) и первый спутник Венеры…

  3. О немецком поэте можно посмотреть, например, здесь:
    https://stihi.ru/2013/08/28/6219 (№82)
    А теперь еще несколько слов по сути статьи: яркость колец Сатурна (в полном их раскрытии к Земле) превышает яркость диска самой планеты.
    Так, в противостоянии с Землей блеск Сатурна с полным раскрытием колец составляет -0,3 звездной величины, а в той же самой ситуации, но с кольцами “в торец” только +0,7 звездной величины.
    И, по моим скромным прикидкам, следующее “закрытие” колец Сатурна, при котором ни в один наземный телескоп этих колец (имеющих толщину ~100 м.) вновь не будет видно, наступит в 2025 году.
    Будет повод поговорить об очередном Конце Света.

  4. И еще:
    Завтра, 2 августа — Сатурн будет в противостоянии с Солнцем. Блеск +0,2 зв. вел. (0,5 звездной величины – вклад в этот блеск от колец), видимый диаметр 18,6 угл. сек. (с кольцами 43,3 угл. сек)

Добавить комментарий