Кольца Сатурна — одни из самых известных и захватывающих зрелищ ночного неба. Они настолько велики, что их можно легко наблюдать в любительские телескопы или даже в мощный бинокль. Однако время от времени кольца Сатурна «исчезают» из поля зрения — явление, известное как пересечение плоскости кольца, при этом кольца наблюдаются как плоская линия, проходящая прямо через массивный газовый гигант. Пересечение плоскости кольца происходит примерно каждые 15 лет, и в следующий раз оно должно произойти в марте 2025 года, при этом в последующие месяцы кольца будут медленно «увеличиваться», прежде чем снова «исчезнуть» в ноябре 2025 года. Но что вызывает пересечение плоскости кольца?
Пересечение Сатурном плоскости кольца происходит из-за изменения углов обзора с Земли, поскольку обе планеты наклонены во время своих соответствующих орбит вокруг нашего Солнца и обращаются по орбите с разной скоростью и временем, поскольку Земля вращается вокруг Солнца за один год, Сатурну требуется примерно 29,4 года, чтобы совершить один оборот. В результате наше представление о Сатурне со временем меняется, и «размер» колец становится все больше и меньше, а иногда и вовсе на короткое время полностью исчезает из поля зрения. Как уже отмечалось, пересечение кольца и плоскости происходит примерно каждые 15 лет, причем самый последний случай наблюдался непосредственно с Земли в 2009 году. Однако события 2009 и 2025 годов невозможно наблюдать с Земли, поскольку Сатурн будет слишком близко к Солнцу.
Космический телескоп НАСА «Хаббл» сделал несколько фантастических изображений колец Сатурна с ребра в 1995 году, что дало астрономам возможность наблюдать некоторые из более крупных спутников Сатурна, а также попытаться открыть новые спутники. Причина, по которой пересечение плоскости кольца позволяет астрономам находить новые луны, связана с уменьшением блеска ярких колец, которые обычно скрывают от наблюдения более мелкие объекты, вращающиеся вокруг Сатурна. Фактически, между 1655 и 1980 годами пересечение плоскости кольца привело астрономов к открытию 13 новых спутников Сатурна, а дополнительные спутники Сатурна были открыты космическим кораблем НАСА «Вояджер-1» в 1980 году. Два самых известных спутника Сатурна, Энцелад и Мимас. (также известная как Звезда Смерти), были открыты Уильямом Гершелем во время пересечения кольцевой плоскости в 1789–1790 годах, а Гиперион был открыт во время пересечения кольцевой плоскости в 1848–1849 годах.
Пересечение колец было случайно обнаружено Галилео Галилеем в 1612 году, который также ответственен за первое открытие колец Сатурна всего двумя годами ранее. Когда он заметил, что кольца, по-видимому, исчезли, он написал в своих записях: «Я не знаю, что сказать в случае столь удивительном, столь неожиданном и столь новом».
Как уже отмечалось, пересечение плоскости кольца происходит из-за комбинации наклонов Земли и Сатурна и их соответствующих орбит, что также влияет на направление колец с севера на юг во время пересечения. Например, событие пересечения плоскости кольца, которое произойдет в марте 2025 года, приведет к тому, что кольца Сатурна будут двигаться с юга на север, но это контрастирует с событием пересечения плоскости кольца, которое произойдет через несколько десятилетий в августе 2068 года. будет идти с севера на юг.
Хотя пересечение плоскости кольца и вызывает у колец Сатурна иллюзию того, что они «исчезают», эта иллюзия не будет существовать вечно. Это связано с тем, что ледяные зерна, составляющие кольца Сатурна, постепенно теряются на планете. Исследование 2019 года, в котором использовались наземные наблюдения, позволило оценить, что кольца исчезнут навсегда примерно через 292 миллиона лет. Совсем недавно в исследовании 2023 года использовались данные миссии НАСА «Кассини», чтобы определить более широкий диапазон оставшейся продолжительности жизни колец Сатурна — от 15 до 400 миллионов лет.
Какие новые открытия сделают астрономы, используя пересечение Сатурном плоскости кольца в ближайшие годы и десятилетия? Только время покажет, и именно поэтому мы занимаемся наукой!
Как всегда, продолжайте заниматься наукой и продолжайте искать!
