Кольца Сатурна глазами Вояджеров

11 февраля 1996 года Земля в последний раз пересекла плоскость колец Сатурна, тем самым закончился почти годичный период их "исчезновения". Теперь в течение почти семи лет они будут раскрываться все шире и шире, и мы сможем сполна налюбоваться этой достопримечательностью шестой планеты Солнечной системы.

Однако какой бы телескоп мы не использовали, всего с Земли не увидишь. Принципиально новые возможности взглянуть на систему Сатурна с близкого расстояния предоставили нам космические аппараты "Вояджер". И сегодня мы хотим предложить вашему вниманию ряд полученных ими фотографий, которые продемонстрируют нам некоторые особенности строения колец Сатурна и познакомят с некоторыми, до сих пор так и не раскрытыми, загадками.

Начнем с самого простого вопроса: сколько же всего колец у этой планеты? Дать однозначный ответ на этот вопрос не так-то и просто. Астрономы выделяют у Сатурна семь основных колец, которые в порядке удаления от планеты обозначаются следующим образом: D, С, В, A, F, G и Е. Они различаются своими размерами, характеристиками и даже природой. Однако это деление весьма условно. Ибо фотографии, полученные "Вояджерами", показали, что практически каждое кольцо, в свою очередь, состоит из множества более мелких (рис. 1). И если учитывать эту тонкую структуру, то можно говорить не о семи кольцах, а о тысячах.

Некоторые из основных колец имеют свои интересные особенности. Так, в самом ярком и самом плотном кольце В космические аппараты обнаружили темные, часто клиновидные, полосы. Астрономы окрестили их "спицами". Их происхождение вызывает ряд вопросов. Как известно, кольца Сатурна состоят из огромного множества мелких частиц, движение которых подчиняется законам Кеплера. Согласно им, внутренний край кольца вращается быстрее внешнего. Поэтому никакие радиальные структуры в кольце наблюдаться не должны. Но мы их видим (рис. 2, 3). В чем же причина? Поскольку вид "спиц" зависит от положения источника освещения (об этом говорят снимки "Вояджеров"), то они должны состоять из очень мелких пылинок. Недолговечность же их существования и движение с тем же периодом обращения, что и у планеты, наводят на мысль о том, что их происхождение связано с магнитным полем Сатурна. Однако полного понимания их природы до сих пор нет.

Другая интересная загадка связана с тонким кольцом F. Камеры "Вояджера-1" показали, что оно, в свою очередь, состоит из нескольких колечек общей шириной 60 км, причем два из них оказались перевиты друг с другом! Первоначально эту странную конфигурацию (рис. 4) пытались объяснить влиянием двух небольших спутников, движущихся в непосредственной близости от кольца F. Однако прошедший вблизи Сатурна девятью месяцами позже "Вояджер-2" не обнаружил в этом кольце ни переплетений, ни каких либо других искажений форм. Даже вблизи спутников, на которых вначале и пытались все "свалить", оно оказалось совершенно нормальным. Таким образом, вопрос об изменчивой форме кольца F так и остался открытым.

Возможно разгадать эту и другие загадки поможет ученым готовящийся к полету космический аппарат "Кассини", создаваемый совместными усилиями NASA и ESA. Не приходится сомневаться и в том, что его визит к Сатурну задаст немало новых вопросов, отвечать на которые придется будущим поколениям.