Просто о сложном | Почему у планет образуются кольца?

Планета Сатурн в Солнечной системе известна своими удивительными кольцами. Однако она такая не единственная. На самом деле подобные образования есть у всех четырех газовых гигантов, вращающихся вокруг Солнца, и даже у некоторых астероидов.

Почему у планет бывают кольца?
Почему у планет бывают кольца?

1. Из чего состоят кольца планет

Кольца планет, которые с Земли кажутся удивительными сплошными структурами, на самом деле таковыми не являются. Они состоят из огромного количества отдельных твердых частиц. Все они вращаются в одной плоскости и отражают электромагнитные волны (включая видимый свет), поэтому кажутся твердыми.

Размер частиц в кольцах может сильно варьироваться. Соответственно, отличается и их отражательная способность. Например, у Сатурна по крайней мере часть этих структур состоит из каменных глыб диаметром до 1 м. Поэтому они выглядят достаточно яркими даже в видимом свете.

У Юпитера же кольца преимущественно состоят из мелких частиц, «сорванных» с ближайших к гигантской планете спутников. Поэтому они видны преимущественно в инфракрасной части спектра.

2. Как образуются кольца планет

Выстраивание миллионов обломков в одной плоскости может показаться удивительным, но на самом деле в нем нет ничего невероятного. Самая популярная теория связывает образование колец с разрушением спутников.

Если в результате эволюции своей орбиты спутник приближается к планете, приливные силы, действующие на него, становятся все сильнее и начинают растягивать его, пока он не начинает распадаться. Этот процесс не мгновенный. Обломки в основном продолжают кружить по той же орбите, что и тело, из которого они образовались.

А дальше в игру вступает отбор силами гравитации, который позволяет частицам более или менее стабильно существовать лишь в определенном диапазоне орбит. Однако и те кольца, которые существуют сейчас, рассеются через несколько сотен миллионов лет.

3. Есть ли кольца у Земли

Вопрос о том, существуют ли кольца у нашей планеты, возникал неоднократно. Расчеты показывают, что на достаточно короткий срок — несколько миллионов или десятков миллионов лет — они действительно могли бы образоваться вследствие разрушения крупного астероида. Однако в дальнейшем воздействие гравитации Луны непременно развеяло бы их.

Что же до реальных наблюдений, то в прошлом о существовании чего-то, похожего на кольца, сообщалось неоднократно. Однако каждый раз эти сообщения опровергали. Сейчас считается доказанным, что таких структур даже из отдельных атомов или молекул вокруг Земли нет. Но это не значит, что их никогда не было.

4. Имеют ли кольца астероиды?

Хотя самые мощные кольцевые системы имеют массивные газовые гиганты, на самом деле размер не всегда имеет значение. Кольца могут быть даже у карликовых планет и крупных астероидов. Например, они есть у похожей на яйцо Хаумеа, которая, по многим признакам, образовалась в результате гигантского столкновения.

Также кольца есть по крайней мере у двух кентавров — Харикло и Хирона. Так называют астероиды, траектории движения которых пересекают орбиты планет-гигантов. У первого из них предполагается существование даже не одного, а двух колец, которые удерживаются на своих местах спутником.

5. Существуют ли кольца у экзопланет?

Поскольку кольца есть у многих объектов Солнечной системы, а механизмы их образования чрезвычайно просты, ученые уверены, что и для экзопланет они должны быть обычным делом. Однако пока ни одного надежного наблюдения, подтверждающего это предположение, не появилось.

В 2007 году астрономы объявили, что у звезды V1400 Центавра есть планета, имеющая гигантскую систему колец. Однако с тех пор этого небесного тела никто не видел, и сейчас ученые сомневаются в его существовании.

Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!

Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine