Кольца Сатурна, главные обозначены … Википедия
Схема колец и орбит спутников Урана Кольца Урана система колец, окружающих Уран. Она занимает промежуточное по сложности положение межд … Википедия
Схема спутников и колец Нептуна Кольцевая система Нептуна гораздо менее существенна, чем, к примеру, у Сатурна … Википедия
Cистема колец вокруг сатурноподобной планеты в представлении художника. Кольца экзопланет это образования вокруг экзопланет, подобные кольцам планет нашей Солнечн … Википедия
- … Википедия
Художественное изображение колец Реи. Плотность частичек в кольцах преувеличена … Википедия
В этом списке собраны планеты вымышленной вселенной StarCraft, появлявшиеся в официальных материалах «Blizzard Entertainment». Содержание 1 Список планет 1.1 Сектор Копрулу 1.1.1 Система Айур … Википедия
Тела Солнечной системы, обращающиеся вокруг Планет под действием их притяжения. Первыми по времени открытия (не считая Луны) являются 4 наиболее ярких спутника Юпитера: Ио, Европа, Ганимед и Каллисто, обнаруженные в 1610 Г. Галилеем (См.… … Большая советская энциклопедия
Сравнительные размеры некоторых спутников и Земли. Вверху названия планет, вокруг которых показанные спутники обращаются. Спутники планет (в скобках указан год открытия; списки отсортированы по дате открытия). Содержание … Википедия
Книги
- В мире множества лун , Б. И. Силкин , Книга популярно рассказывает о мире естественных спутников планет (кроме Луны). За последние годы наши знания об этих телах Солнечной системы значительно обогатились, главным образом в… Категория: Астрономия Издатель: Главная редакция физико-математической литературы издательства "Наука" ,
- Космос , Кошевар Д. , Загадочный и необъятный космос всегда привлекал внимание людей. Ведь он заключает в себе бесчисленное количество туманных галактик и зловещих чёрных дыр, разноцветных планет и пылающих звёзд,… Категория:
В группу планет-гигантов входят Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Это действительно очень крупные планеты, которые во много раз больше любой из планет земной группы. Состоят эти планеты преимущественно из газов (в первую очередь из водорода) и не имеют твердых поверхностей, таких как у планет земной группы. Все планеты-гиганты окружены атмосферами, состоящими в основном из водорода, обладают большим количеством спутников и имеют кольца.
Юпитер
Юпитер - самая большая планета Солнечной системы. Ее масса превышает массу всех других планет, вместе взятых. Поэтому не случайно она названа в честь главного римского бога.
Юпитер представляет собой гигантский быстро вращающийся шар. В его атмосфере расположены длинные слои облаков, из-за которых Юпитер выглядит поло-Нептун сатым. Кольцо Юпитера, в отличие от кольца Сатурна, узкое и не такое заметное. Оно состоит из мелких частиц пыли.
Пока точно не известно, что представляет собой поверхность Юпитера. Ученые предполагают, что она жидкая или даже газообразная, а в центре Юпитера есть твердое ядро. Из-за большой удаленности от Солнца температура на поверхности этой планеты около -130 °С. На Юпитере заметно так называемое Большое Красное Пятно. Люди наблюдают за ним уже на протяжении 300 лет. За это время оно не раз меняло свои размеры и яркость, временами ненадолго исчезало. Ученые считают, что это гигантский атмосферный вихрь.
Юпитер имеет 28 спутников. Самый большой из них - Гани-мед - крупнейший из всех спутников в Солнечной системе.
Сатурн
Сатурн назван в честь одного из древнеримских богов, покровителя земледелия. Это, пожалуй, самая необычная по внешнему виду планета: ее окружают яркие кольца. Общая ширина всех колец огромна - десятки тысяч километров. Но их толщина невелика - не более одного километра. Считают, что кольца образованы различными частицами, камнями, глыбами разных размеров, покрытыми льдом, снегом или инеем.
Температура на этой планете приближается к -170 °С.
Сатурн имеет рекордное число спутников, сейчас их известно 33. Самый большой называется Титан.
Уран и Нептун
Уран и Нептун примерно в 2 раза меньше Сатурна и почти одинаковы по размерам. Их даже называют планетами-близнецами. Уран назван в честь древнейшего греческого божества, олицетворявшего небо, а Нептун - в честь древнеримского бога моря.
Обе эти планеты практически не видны с Земли невооруженным глазом. Уран стал первой планетой, открытой с помощью телескопа. Его случайно обнаружил в 1781 г. английский астроном Уильям Гершель. Нептун же был открыт сначала «на кончике пера», т. е. место его расположения было рассчитано учеными, и лишь позднее, в 1846 г., его удалось обнаружить с помощью телескопа. Недавно у Урана и Нептуна были открыты кольца. У Урана обнаружено 20 спутников, у Нептуна - 8.
Плутон
Плутон был открыт в 1930 г. и назван в честь греческого божества, владыки подземного мира. До 2006 г. Плутон был девятой, самой маленькой планетой Солнечной системы. Однако в августе 2006 г. Ассамблея Международного астрономического союза исключила Плутон из класса планет и перевела его в класс планет-карликов.
Подробнее о планетах-гигантах и Плутоне
Диаметр Юпитера около 140 тыс. км. Эта громадная планета смогла бы вместить 1300 таких планет, как Земля. Год на Юпитере длится около 12 земных лет. Именно столько времени требуется Юпитеру для того, чтобы совершить полный оборот вокруг Солнца. Зато вокруг своей оси он оборачивается менее чем за 10 часов. Среднее расстояние Юпитера от Солнца составляет 778 млн км. Чтобы достичь этой планеты, космический аппарат с Земли должен лететь почти два года.
Диаметр Сатурна примерно 120 тыс. км. Год на Сатурне равен почти 30 земным годам, а сутки примерно такие же, как на Юпитере. Среднее расстояние от Солнца до Сатурна 1427 млн км. Полет космического аппарата к этой планете занимает несколько лет.
Диаметр Урана 51 тыс. км, Нептуна - 49 тыс. 500 км.
Уран находится на расстоянии 2870 млн км от Солнца, а Нептун - на расстоянии 4497 млн км! Время обращения Урана вокруг Солнца составляет 84 земных года, а Нептуна - почти 165 земных лет. Вот какой долгий год на этих планетах. Зато сутки там короче земных.
Плутон затрачивает на один полный оборот вокруг Солнца почти 250 земных лет! С момента открытия этой планеты в 1930 г. он еще не успел совершить ни одного оборота.
Проверьте свои знания
- Какие планеты относят к группе планет-гигантов?
- Что общего у всех планет-гигантов?
- Какая планета самая большая в Солнечной системе?
- У какой планеты больше всего спутников?
- Какая планета имеет наиболее яркие кольца?
- Какой газ составляет основу атмосферы планет-гигантов?
- Какая планета была открыта сначала с помощью расчетов?
- Какой объект Солнечной системы переведен в 2006 г. в класс планет-карликов?
Подумайте!
- Составьте характеристику планет-гигантов по плану: а) удаленность от Солнца; б) размеры; в) атмосфера; г) поверхность; д) спутники. Сравните их по этому же плану с планетами земной группы.
- Почему астрономы древности не знали о существовании огромных планет - Урана и Нептуна, хотя гораздо более маленькие - Меркурий и Марс были им хорошо известны?
- Во сколько раз диаметр каждой из планет-гигантов больше диаметра Земли?
Планеты-гиганты - это Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Все они имеют огромные размеры и плотную атмосферу. Эти планеты состоят преимущественно из газов и лишены твердых поверхностей. У них есть кольца и многочисленные спутники. С 2006 г. к планетам Солнечной системы не относится Плутон.
У планет-гигантов Юпитера, Сатурна и Урана есть кольца. Впервые кольцо Сатурна было открыто голландским ученым Гюйгенсом в 1656 году, хотя еще раньше Галилей, рассматривая Сатурн в свой слабый телескоп, обнаружил, что эта планета чем-то окружена. Изучение Сатурна показало, что кольцо с поверхностью планеты нигде не соприкасается, состоит из нескольких колец, вложенных, друг в друга и разделенных промежутками.
Кольца не являются сплошными, а состоят из отдельных частиц, крупных и мелких, которые как спутники вращаются вокруг планеты, в совокупности образуя кольца. Внутренние кольца обращаются вокруг планеты с большей скоростью, чем внешние. Ученые вычислили эти скорости, и оказалось, что гак вращались бы спутники Сатурна, т.е. в полном соответствии с законами Кеплера, ось Сатурна наклонена.к плоскости его орбиты, поэтому в телескоп наблюдается изменение вида кольца. Галилею эти кольца показались какими-то загадочными “ушами”.
Наличие кольца у Юпитера предсказал в 1960 году ученый С. К. Всехсвятский, а в 1979 году его сфотографировали американские станции “Вояджер”. Кольцо Юпитера очень тонкое, состоит из мелких камней и пыли. Оно обращено к Земле ребром и поэтому с Земли не видно. Уран имеет очень тонкие кольца, которые в телескоп не наблюдаются. С помощью “Вояджера” обнаружили 11 четких колец и несколько нечетких, так называемых диффузных. Исследования спутников и колец далеких планет в будущем продолжатся и наверняка принесут много интересного.
В “воздушной шубе” нашей Земли — атмосфере — в конце 70-х годов специалисты с помощью спутников обнаружили нарушение озонового слоя. В атмосфере, в которой мы существуем — дышим, разговариваем, ходим, летаем, и которая состоит в основном из азота и кислорода, есть еще так называемые малые газы, роль которых отнюдь не мала. Один из важнейших малых…
Интерес человека к пустынным землям существовал всегда. Вначале главными были торговые, военные и познавательные цели. Затем у наиболее развитых стран появились захватнические, колониальные устремления. И наконец, пустыни привлекали людей своими полезными ископаемыми, возможностью разведения и выпаса верблюдов и овец. На морских берегах, на границах пустыни с морем, возникали военные базы и города, откуда прокладывали дороги…
Продукты извержения вулкана бывают жидкими, твердыми и газообразными. Жидкие вулканические продукты — это расплавленная магма. Магма, излившаяся на поверхность, называется лавой. Она вытекает из жерла вулкана в виде реки или лавового потока, который, постепенно охлаждаясь, затвердевает, образуя вулканические горные породы — базальты и андезиты. В начале лавовый поток имеет температуру около 1000 градусов и течет…
Еще Михаил Васильевич Ломоносов высказал правильное предположение, что небесные сполохи (так называют полярные сияния жителя Севера — поморы) в своей основе имеют электрическую природу. Для подтверждения своих догадок ученый производил многочисленные эксперименты. Он брал стеклянный шар, выкачивал воздух и пропускал через него электрические заряды. “Возбужденная Електрическая сила в шаре, из которого воздух вытянут, внезапные лучи…
Полный оборот вокруг своей оси, т.е. поворот на 360°, Земной шар совершает за 23 часа 56 минут 4,1 секунды, т.е. приблизительно за ~ 24 часа, или за сутки. С таким же периодом происходит восход Солнца, его кульминация, заход. Долгое время астрономы считали, что скорость вращения Земли постоянна, однако с применением более точных приборов обнаружили небольшие…
В основе слова “зодиак” лежат греческие слова “животное” и “круг”. Таким образом, его буквальный перевод означает “круг животных”. И действительно, 11 зодиакальных созвездий из 12 (исключение составляют Весы) носят названия живых существ: Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Скорпион, Стрелец, Козерог, Водолей, Рыбы. На фоне именно этих созвездий происходит видимое перемещение Солнца, Луны и планет….
Долгое время, почти полтора тысячелетия, в умах людей господствовало учение Птолемея, утверждавшее, что Земля неподвижно покоится в центре Вселенной. Геоцентрическая система Птолемея была опровергнута великим польским ученым Николаем Коперником (1473—1543). После тридцати лет упорного труда, долгих наблюдений неба, сложных математических расчетов он доказал, что Земля — только одна из планет, что все планеты обращаются вокруг…
Американские астронавты и наша автоматическая станция “Луна-16” доставили на Землю пробы лунного грунта. Анализ этих проб показал, что поверхностные породы на Луне образовались в результате застывшего базальтового расплава. Лунные моря являются равнинами, затопленными когда-то вулканической лавой. Луна, так же как и Земля, состоит из коры, мантии и ядра. Средняя толщина коры около 60 км. Толщина…
Об этом нам рассказывает спектр солнечных лучей. Солнечный свет — это смесь из лучей разного цвета. Впервые это установил великий английский физик И.Ньютон. Он взял стеклянную призму и направил на нее луч света. На экране за призмой вместо белой полосы появилась широкая разноцветная полоса. Цвета чередовались в том же порядке, как и у радуги на…
Венера является волшебницей небесного свода, она ярче самой яркой из звезд. Ее можно увидеть даже невооруженным глазом при дневном свете. Поверхность Венеры — ближайшей к Земле из всех планет, недоступна оптическим наблюдениям, так как планета окутана облаками. Поэтому подавляющее большинство физических характеристик планеты получено с помощью радиометодов и космических исследований. Как очень яркий объект видна…
Удивительные по красоте кольца первыми были открыты у Сатурна. Это сделали в XVII веке великие астрономы Гюйгенс и Галилей, которые увидели в свои телескопы вокруг гиганта широкое кольцо. В XIX веке астрофизик из России А. Белопольский и физик из Англии Дж. Максвелл сумели доказать, что кольцо, которое в телескопы казалось сплошным, таковым быть не может. Последующее изучение показало, что Сатурн - это действительно планета с кольцами.
Кольца Сатурна
Сначала кольца вызывали восхищение и удивление, но последующее их изучение показало, что они появились неспроста, а играют значительную роль в образовании планет и изучении Вселенной. Учёным удалось установить, что кольца состоят из огромного количества микроскопических частиц и огромных глыб льда и расположены по экватору. Они, по космическим меркам, тонкие, всего несколько километров, в то время как ширина составляет до сотни километров.
Планета с кольцами не переставала удивлять астрономов. Если первоначально считалось, что Сатурн имеет только четыре кольца, и они были обозначены латинскими буквами A, B, C, D, то в последующем было установлено пятое, удалённое на большее расстояние от планеты, чем остальные. Оно было обозначено буквой Е. Правда, до некоторого времени существование колец D и E у учёных вызывало сомнения.
После передачи данных американскими межпланетными станциями доскональному изучению подверглись материалы и фотографии колец. Шестое (F) было обнаружено станцией «Пионер-11». Снимки колец Е и D были присланы станцией «Вояджер-1», что развеяло сомнения учёных в их существовании.
Сколько колец у Сатурна
Планета с кольцами привлекала к себе всё больше внимания. Продолжая изучать их, учёные пришли к сенсационному открытию. Как оказалось, их не шесть, а гораздо больше. Общее число не установлено, но астрономы предполагают, что количество может составить тысячу колец.
Как видно по фотографиям, присланных «Вояжером-2», неширокие кольца состоят из более тонких колечек или, как их называют, прядей. Самое интересное, что не все они имеют правильную форму. Было установлено, что одно из колец меняет толщину от 80 до 25 километров.
Почему расслаиваются кольца
Как можно объяснить такую структуру колец? Гипотез высказывается несколько, но наиболее интересным считается, что расслоение колец происходит из-за сил гравитационного воздействия, оказываемых спутниками Сатурна, не только большими, но и малыми, которые были открыты сравнительно недавно при помощи космических аппаратов. Астрономы обратили внимание на небольшую, по сравнению с другими, ширину кольца F и предположили, что это как-то связано со спутниками планеты. По расчётам их должно быть два. Один находится на внешней стороне кольца, другой - на внутренней. Они получили название «пастухи». Считается, что спутники, воздействуя на частицы, загоняют их обратно.
Загадки Сатурна
Сатурн - планета, кольца которой ставят перед человеком немало загадок. Относительно недавно астрономами были обнаружены так называемые спицы - радиальные образования, пронизывающие кольца на тысячи километров. Они вращаются вокруг планеты, как спицы колеса вокруг оси. Сразу возникает вопрос о том, что это такое. Составляющими колец они не могут быть, так как их частицы находятся на разном расстоянии и движутся с различными скоростями. Это привело бы к быстрому их разрушению.
Изучив множество фотографий и проведя анализ, ученые установили, что спицы вместе с планетой совершают полный оборот вокруг оси Сатурна. Это дало возможность предположить, что они находятся на определённом расстоянии от колец и удерживаются ими при помощи электростатических сил. Движение своё вместе с планетой они совершают под воздействием магнитного поля планеты, а состоят, как и кольца, из мелких частиц. В кольце F были обнаружены переплетения тонких колец-нитей и утолщения. Это загадка Сатурна. Почему это происходит, пока объяснить астрономы не могут. Есть только предположение, что на них действуют электромагнитные силы.
Кольца у других планет
В 1977 году во время изучения Урана были обнаружены кольца, что привело учёных в некоторое смятение, так как до этого считалось, что только Сатурн обладает таким феноменом. Учёные стали задумываться о том, у каких планет есть кольца. Станцией «Вояджер-1» было обнаружено слабое кольцо у Юпитера. Сегодня хорошо известно, что у всех газовых планет-гигантов Солнечной системы они есть. Таких планет четыре - Сатурн, Юпитер, Нептун, Уран. Этот список пополнил астероид Харикло и, как считает ряд учёных, они есть у спутника Сатурна - Реи.
Предполагают, что и другие планеты окольцованы. Но у каких планет есть кольца, пока не известно. Расчёты некоторых астрономов подтверждают их существование у карликовой планеты Плутон. Но до настоящего времени это не подтверждено, как и в случае со спутником Реи.
Кольца Юпитера
Ещё одна гигантская газовая планета, имеющая кольца, - это Юпитер. Система их слабая, состоит из пыли и включает в себя четыре компонента: толстый тор из частиц - Гало, очень тонкий и плотный - Главное кольцо и два слабых и широких, называющихся паутинными кольцами. Как предполагают учёные, они образованы из пыли со спутников планеты. По предположению, существует ещё одно кольцо, но пока этому нет подтверждений.
Кольца Нептуна
Планета с кольцами в Солнечной системе - газовый гигант Нептун. Его структура обнаружена сравнительно недавно и мало изучена. Она состоит из пяти компонентов, образованных частицами льда, покрытых силикатами и ещё неизвестным материалом, основанным на углероде. Кольца носят названия Адамса, Леверье, Гало, Ласселл и Араго.
Интересный факт, что первое кольцо было обнаружено американским астронавтом Э. Гвианом. Но позже, проводя наблюдения, астрономы заметили, что оно не полное, напоминающее поршневые кольца. Планета в это времявходила в тень. Почему так получилось, осталось не выясненным. Самое удалённое кольцо имеет пять дуг. Их происхождение также не выяснено. Снимки с «Вояджера-2» позволили обнаружить более слабые кольца, которые имели массивную структуру.
Кольца Урана
У планеты обнаружена система из 13 колец, состоящих из водяного льда, органики, пыли и объектов, размер которых составляет от нескольких десятков сантиметров до 20 метров. Они чрезвычайно тёмные, непрозрачные и неширокие. Предположительно между основными составляющими системы есть слабые пылевые кольца и дуги. Считается, что система образовалась от столкновения спутников, которые ранее были у планеты.
КОЛЬЦА ПЛАНЕТ, образования, обращающиеся вокруг планеты в её экваториальной плоскости и имеющие вид диска. Кольца планет расположены на определённом расстоянии от планеты и состоят из совокупности твёрдых частиц небольшого размера, представляющих собой практически бесконечное число мелких спутников планеты. В Солнечной системе кольцами обладают все планеты-гиганты, у планет земной группы колец нет. Наиболее известна система колец Сатурна (впервые наблюдал Г. Галилей в 1610; Х. Гюйгенс в 1655 установил, что это система колец). У других планет-гигантов кольца открыты лишь в 1970-80-х годах (у Урана - при покрытии им звезды, у Юпитера и Нептуна - при пролёте вблизи планет КА «Вояджер»).
Структура колец. Кольцо Юпитера расположено на расстоянии 50 тысяч км от условной границы в атмосфере планеты (с давлением около 1 атмосферы) и имеет ширину около 1000 км. Кольцо представляет собой область относительно малой плотности, заполненную преимущественно силикатными частицами малого размера (менее 10 -5 м), придающими области оранжеватый цвет. По направлению к Юпитеру и от него эту область продолжает диффузная туманность более или менее однородной структуры.
Кольца Сатурна обладают значительно более сложной структурой. В них выделяют семь областей (зон). Три основные концентрические зоны: внешнее кольцо А, наиболее яркое среднее кольцо В (эти кольца можно наблюдать даже в обычный бинокль) и довольно прозрачное «креповое» внутреннее кольцо С, не имеющее резкой границы (рис. 1). Кольца А и В разделены так называемой щелью Кассини шириной около 4700 км, кольца S и С - так называемой щелью Максвелла шириной около 270 км. Наиболее близкую к планете внутреннюю область кольца С выделяют как кольцо D. У внешней границы кольца А находится очень узкое кольцо F нерегулярной формы, за которым расположено кольцо G и самое внешнее, практически прозрачное кольцо Е. Внешняя граница кольца А находится на расстоянии около 75 тысяч км от условной границы в атмосфере планеты (с давлением 1 атмосфера), внутренняя граница кольца С - на расстоянии около 20 тысяч км. Таким образом, протяжённость чётко различимых колец Сатурна - около 55 тысяч км, в то время как их толщина не превышает 3,5 км. Преобладающий размер частиц колец - несколько сантиметров, но встречаются также частицы с характерным размером несколько микрометров и крупные фрагменты размером в единицы и десятки метров. Мелкие частицы участвуют в образовании пылевой плазмы, находящейся над плоскостью кольца В. Пылевая плазма образует радиальные тёмные полосы (так называемые спицы - dark spokes), контролируемые магнитным полем планеты. Угловая скорость «спиц» (в отличие от кеплеровой скорости частиц колец) совпадает с угловой скоростью собственного вращения планеты. Плотность колец не велика - сквозь них просвечивают звёзды. По данным ИК-спектрометрии, частицы колец Сатурна, вероятно, состоят из водяного льда или покрытых льдом частиц другого химического состава. Суммарная масса частиц колец примерно соответствует спутнику диаметром около 200 км. В соответствии с законами Кеплера, скорость движения частиц во внутренней зоне кольца больше, чем во внешней.
Экватор Сатурна наклонён к плоскости эклиптики под углом 27°, поэтому в разных точках орбиты планеты кольца при наблюдении с Земли видны под разными углами. При наиболее благоприятной конфигурации видна вся их ширина - наблюдается так называемое раскрытие колец. В другом предельном случае кольца выглядят как очень тонкая полоска, видимая лишь в крупные телескопы. Это происходит, когда плоскость колец проходит точно через центр Солнца и их боковая поверхность оказывается неосвещённой либо когда кольца обращены к наблюдателю на Земле «ребром». Период обращения Сатурна вокруг Солнца и, соответственно, полный цикл изменения фаз колец составляет около 29,5 лет.
Кольца Урана (рис. 2) очень тёмные и узкие, состоят из частиц, не имеющих ледяной оболочки. К концу 2008 года у Урана открыто 13 колец, обозначаемых буквами греческого алфавита (α, β, γ, ...). Самое крупное из этих колец (ε) имеет неравномерную ширину и форму. Плоскость колец Урана почти перпендикулярна плоскости эклиптики.
Кольца Нептуна образованы тёмными частицами и состоят из четырёх узких зон. Они отличаются ещё более нерегулярной формой и переменной плотностью, поэтому выглядят состоящими из отдельных «арок». Два наиболее характерных кольца с арками названы в честь учёных Дж. К. Адамса и У. Леверье, предсказавших существование Нептуна путём расчёта его орбиты.
Формирование колец. Образование систем колец вокруг планет-гигантов является прямым следствием законов механики и напоминает процесс формирования планет. Все кольца находятся внутри так называемого Роша предела - области, в которой спутник планеты может быть разорван на части за счёт приливных сил. Этот эффект препятствует консолидации частиц, находящихся вблизи планеты, и, соответственно, образованию крупных спутников. Современная конфигурация колец обязана своим происхождением влиянию гравитационного притяжения спутников планеты, находящихся в ближайших окрестностях (или даже внутри) структуры колец и называемых по этой причине «пастухами». Частицы колец, сами представляющие собой маленькие спутники, оказываются в резонансах с более крупными спутниками планеты (т. е. отношение периода их обращения к периоду обращения спутника выражается простой дробью - 1/2, 2/3 и т.п.). Это приводит к нарушению однородной структуры колец, в частности к образованию внутри них щелей (например, щели Кассини в кольцах Сатурна), по своей природе аналогичных «пустым» областям (так называемым люкам Кирквуда) в Главном поясе астероидов (смотри Астероиды). Те же причины вызывают генерацию волн плотности, формирование иерархической структуры колец и их расслоение на тысячи тонких спиральных колечек (ringlets), наблюдаемых в структуре основных колец Сатурна (рис. 3).
Наличие спутников с очень близкими орбитами приводит также к эффекту гравитационной фокусировки и концентрации частиц в тонких кольцах Урана и к образованию сгустков частиц (арок), дрейфующих в азимутальном направлении у колец Нептуна. Механизм образования арок до конца не понят, хотя одним из объяснений служит наличие резонансов частиц колец со спутником Нептуна Галатеей, поскольку эксцентриситеты и наклонения орбит частиц и спутника практически одни и те же. Резонансы препятствуют равномерному распределению частиц вдоль орбиты. Таким образом, кольца планет представляют собой сложную открытую систему частиц, находящихся в орбитальном движении и одновременно испытывающих хаотические взаимодействия. В результате в системе возникает эффект самоорганизации, создающий упорядоченность в конфигурациях колец (в первую очередь за счёт возникновения коллективных процессов и наличия в дисковой системе неупругих столкновений макро-частиц). Механизм самоорганизации заложен в самой системе; близкие спутники планеты оказывают на процесс дополнительное «стимулирующее» влияние.
Существуют две основные гипотезы происхождения колец планет: 1) образование колец из частиц протопланетного облака (из которых сформировались спутники вне предела Роша); 2) возникновение колец планет в результате распада астероида или кометы, попавших внутрь предела Роша. Характерным примером последнего события служит кольцо Юпитера. В пользу второй гипотезы говорит также оценка времени существования колец - около 0,5 миллиарда лет, что существенно меньше возраста Солнечной системы (около 4,5 миллиарда лет). В рамках этой гипотезы нужно считать, что кольца планет периодически возникают и исчезают в результате гравитационного захвата планетой малого тела и его последующего разрушения. Другим аргументом, подтверждающим гипотезу распада, могут служить, например, преимущественно ледяные частицы колец Сатурна. Эти частицы обладают высоким альбедо, т. е. не покрыты тёмным микрометеорным веществом, как это произошло бы с реликтовыми кольцами за время существования Солнечной системы.
Лит.: Planetary rings / Ed. R. Greenberg, А. Brahic. Tucson, 1984; Горькавый Н. Н., Фридман А. М. Физика планетных колец. М., 1994; Miner Е., Wessen R., CuzziJ. Planetary ring systems. В.; N. Y., 2007.
