Чому Земля не має кілець, як Сатурн

У Сонячній системі одні планети мають кільця, інші - ні. З чим це пов'язано і чому наша планета не має такої особливості зараз - про це у статті.

У Сонячній системі газові планети-гіганти (це Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун), пише автор, мають кільця, а ось земні (Земля, Венера, Марс, Меркурій) – ні. Існують дві концепції, пов'язані з тим, як створюються та розвиваються такі кільця. Вони або утворилися з матеріалу, що залишився після створення планети, або були залишками місяця (супутника).

При цьому не зовсім ясно, чому кільця є лише у газових планет. Ймовірно, це можна пояснити місцем формування планет: газові створювалися у зовнішній частині Сонячної системи, а планети земної групи (зокрема Земля) – у внутрішній частині. Земля та інші планети, швидше за все, були захищені від зіткнень, внаслідок яких могли б утворитися обручки.

У той же час, можливо, пов'язано це з тим, що у зовнішній області Сонячної системи планети мають більше місяців (супутників), завдяки яким формуються кільця. Ще одна причина може полягати в тому, що великі планети мають більше простору, де система кілець здатна формуватися і залишатися в стабільному стані. У цьому вчені вважають, що раніше Земля мала власну систему кілець. Колись давно об'єкт, розмір якого дорівнює розміру Марса, зіткнувся із Землею. Швидше за все це призвело до формування кільця з уламків. Щоправда, зовсім скоро з цієї системи кілець було створено Місяць.

Просто про складне | Чому у планет утворюються обручки?

Планета Сатурн у Сонячній системі відома своїми дивовижними кільцями. Однак вона така не єдина.Насправді подібні освіти є у всіх чотирьох газових гігантів, що обертаються навколо Сонця, і навіть деякі астероїди.

1. З чого складаються кільця планет

Кільця планет, які з Землі здаються дивовижними суцільними структурами, насправді такими не є. Вони складаються з великої кількості окремих твердих частинок. Всі вони обертаються в одній площині та відбивають електромагнітні хвилі (включаючи видиме світло), тому здаються твердими.

Розмір частинок у кільцях може сильно змінюватись. Відповідно, відрізняється і їхня відбивна здатність. Наприклад, у Сатурна принаймні частина цих структур складається з кам'яних брил діаметром до 1 м. Тому вони виглядають досить яскравими навіть у світлі.

У Юпітера кільця переважно складаються з дрібних частинок, «зірваних» з найближчих до гігантської планети супутників. Тому вони помітні переважно в інфрачервоній частині спектру.

2. Як утворюються кільця планет

Вибудовування мільйонів уламків в одній площині може здатися дивовижним, але насправді в ньому немає нічого неймовірного. Найпопулярніша теорія пов'язує утворення кілець із руйнуванням супутників.

Якщо в результаті еволюції своєї орбіти супутник наближається до планети, припливні сили, що діють на нього, стають все сильнішими і починають розтягувати його, доки він не починає розпадатися. Цей процес не миттєвий. Уламки здебільшого продовжують кружляти по тій самій орбіті, як і тіло, з якого вони утворилися.

А далі в гру вступає відбір силами гравітації, який дозволяє часткам більш менш стабільно існувати лише в певному діапазоні орбіт. Однак і ті обручки, які існують зараз, розсіються через кілька сотень мільйонів років.

3. Чи є кільця у Землі

Питання про те, чи існують кільця у нашої планети, виникало неодноразово. Розрахунки показують, що досить короткий термін – кілька мільйонів чи десятків мільйонів років – вони справді могли б утворитися внаслідок руйнації великого астероїда. Однак надалі вплив гравітації Місяця неодмінно розвіяв їх.

Що ж до реальних спостережень, то минулому про існування чогось, схожого на кільця, повідомлялося неодноразово. Однак щоразу ці повідомлення заперечували. Зараз вважається доведеним, що таких структур навіть із окремих атомів чи молекул навколо Землі немає. Але це не означає, що їх ніколи не було.

4. Чи мають кільця астероїди?

Хоча найпотужніші кільцеві системи мають потужні газові гіганти, насправді розмір який завжди має значення. Кільця можуть бути навіть у карликових планет та великих астероїдів. Наприклад, вони мають схожу на яйце Хаумеа, яка, за багатьма ознаками, утворилася внаслідок гігантського зіткнення.

Також кільця є принаймні два кентаври — Харікло і Хірона. Так називають астероїди, траєкторії руху яких перетинають орбіти планет-гігантів. У першого з них передбачається існування навіть не одного, а двох кілець, які утримуються на своїх місцях супутником.

5. Чи існують кільця у екзопланет?

Оскільки кільця є у багатьох об'єктів Сонячної системи, а механізми їхньої освіти надзвичайно прості, вчені впевнені, що і для екзопланет вони мають бути звичайною справою. Однак поки що жодного надійного спостереження, що підтверджує це припущення, не з'явилося.

У 2007 році астрономи оголосили, що зірка V1400 Центавра має планету, що має гігантську систему кілець.Однак з того часу цього небесного тіла ніхто не бачив, і зараз вчені сумніваються у його існуванні.

Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!

Чому планет із кільцями так мало? Астрономи знайшли відповідь на це питання

У дисках газу та пилу навколо молодих зірок можна виявити різного роду неоднорідності, такі як кільця та розриви. Вважається, що їх викликає формування планет, але ця теорія не може пояснити, чому рідко зустрічаються планети з кільцями. За допомогою радіотелескопа ALMA астрономи спромоглися пояснити ці структури.

Моделювання на суперкомп'ютері показало, що після утворення кільця планета може почати рухатися і залишити структуру з газу та пилу позаду

Група вчених з Японії (з Університету Ібаракі, Університету Когакуїн та Університету Тохоку) використовувала найпотужніший у світі суперкомп'ютер ATERUI II, призначений для астрономічних обчислень, щоб змоделювати ситуації, в яких планета віддаляється від місця свого початкового формування.

Результати показали, що у протопланетному диску з низькою в'язкістю кільце, сформоване на місці початкового розташування планети, не переміщається принаймні міграції небесного тіла вглиб диска. У процесі міграції команда виділила три окремі фази:

• У фазі I початкове кільце залишається незайманим у міру просування планети.



• У фазі II кільце починає деформуватися, і в новому місці планети починає формуватися друге кільце.



• У фазі III початкове кільце зникає, і залишається друге кільце.

Ці результати допомагають пояснити, чому поблизу зовнішніх кілець рідко спостерігаються планети, а три фази, які виділили вчені, загалом узгоджуються з картиною, що спостерігається в реальному експерименті. Визначити, наскільки добре ці моделі відповідають реальності, буде можливо в майбутньому, коли телескопи з вищою роздільною здатністю зможуть точніше стежити за рухом екзопланет навколо батьківської зірки.

Результати опубліковані у журналі The Astrophysical Journal.

Мережеве видання TechInsider
Засновник ТОВ «Фешн Прес»: 119435, р. Москва, Великий Саввінський пров., буд. 12, стор. 6, поверх 3, прим. II;
Адреса редакції: 119435, Москва, Великий Саввінський пров., буд. 12, стор. 6, поверх 3, прим. II;
Головний редактор: Василенок Микита Олександрович
Адреса електронної пошти у редакції: [email protected]
Номер телефону редакції: +7 (495) 252-09-99
Знак інформаційної продукції: 16+
Мережеве видання зареєстроване Федеральною службою з нагляду у сфері зв'язку, інформаційних технологій та масових комунікацій, реєстраційний номер та дата прийняття рішення про реєстрацію: серія ЕЛ № ФС 77 - 84123 від 09 листопада 2022 р.

© 2007 - 2024 ТОВ «Фешн Прес»
При розміщенні матеріалів на Сайті Користувач безоплатно надає ТОВ «Фешн Прес» невиключні права на використання, відтворення, розповсюдження, створення похідних творів, а також на демонстрацію матеріалів та доведення їх до загальної інформації.