Составное изображение колец Сатурна, Урана и Юпитера

Слева направо: Сатурн, Уран и Юпитер демонстрируют свои кольца для различных космических аппаратов НАСА. Увидим ли мы планетарные кольца с Земли, зависит от того, из чего они сделаны. (Изображение предоставлено: NASA, ЕКА, ККА, STScI)

Когда вы думаете о планете с кольцами, почти наверняка в первую очередь вспоминается величественный Сатурн. Но он далеко не единственная планета в Солнечной системе, обладающая этими захватывающими дух структурами. Так у каких же планет есть кольца?

Все четыре газовых гиганта — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — имеют кольцевые системы. Более того, кольца есть и у некоторых других объектов Солнечной системы, таких как карликовая планета Хаумеа и астероид Харикло. Видим ли мы эти кольца с Земли — зависит от их состава.

Из чего состоят планетарные кольца?

С расстояния кольца могут казаться прочными и сплошными, но на самом деле они состоят из мельчайших частиц льда и камней, вращающихся вокруг планеты.

«Кольца в основном состоят из льда и мелких камней, — объясняет Уильям Сондерс, планетарный учёный из Исследовательского центра НАСА в Лэнгли. — Кольца Сатурна преимущественно ледяные, Юпитера — пылевые, а у Урана и Нептуна — смешанные».

Пылевые кольца выглядят гораздо тусклее ледяных, поэтому разглядеть их труднее.

Состав кольца зависит и от расположения планеты в Солнечной системе. В её внешних областях достаточно холодно для образования льда. Но, как отмечает Сондерс:

«Если бы у Земли было кольцо, оно не состояло бы из льда, потому что Земля слишком близко к Солнцу, и лёд просто не смог бы оставаться замёрзшим в космосе».

Спутники планеты тоже могут влиять на её кольца. Например, у Юпитера есть кольца, как и у других газовых гигантов, но они намного меньше и тусклее, чем у Сатурна. Это связано с тем, что его крупные спутники — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто — своей гравитацией мешают существованию массивного кольца, разрушая и дестабилизируя его структуру.

Иллюстрация астероида с кольцами

Даже некоторые астероиды могут иметь кольца, как показано на этой иллюстрации кентавра Харикло. (Изображение предоставлено: NASA, ESA, CSA, Leah Hustak (STScI))

Как у планет появляются кольца?

Существует несколько способов образования планетарных колец:

  • При столкновении крупного объекта с планетой могут отколоться части самой планеты или разрушиться ударившийся объект. Большинство этого обломочного материала не улетает в космос, а из-за гравитации остается на орбите, формируя кольцо.
  • Планета может буквально «поглотить» свой спутник. Если луна подойдёт слишком близко, гравитация планеты может разорвать её на части. Оставшиеся обломки создадут кольцо. (Не волнуйтесь, Земле это не грозит в обозримом будущем.)
  • Также кольца могут образовываться из захваченных объектов, таких как астероиды, попавшие в гравитационное поле планеты.

Загадки колец планет

Хотя учёные уже многое знают о кольцах, всё ещё остаются вопросы. Например, происхождение колец Сатурна до сих пор неясно. Почему кольца разных планет так сильно отличаются друг от друга — тоже остаётся загадкой.

Особенно интригует кольцевая система Урана.

«Мы считаем, что кольца Урана были бы нестабильны без небольших спутников-пастухов, — говорит Сондерс. — Но мы пока не обнаружили этих спутников. Это одна из причин, по которой нам необходимо отправить орбитальный аппарат к Урану».

Кольца не вечны

В отличие от обручального кольца, кольца планет не сохраняются вечно — даже самые известные в Солнечной системе. Ученые считают, что со временем кольца Сатурна исчезнут, поскольку частицы, из которых они состоят, постепенно падают в атмосферу планеты.

«У нас есть ещё сотни миллионов лет, чтобы ими любоваться, — говорит Сондерс. — Но это заставляет задуматься, как нам повезло жить в эпоху, когда у Сатурна есть красивые, ледяные и яркие кольца».