Sao Thổ là một trong những hành tinh lớn nhất và bí ẩn nhất trong hệ mặt trời. Các vành đai của sao Thổ ẩn chứa nhiều bí mật. Trong hai trăm năm mươi năm, nhân loại đã cố gắng trả lời câu hỏi tại sao chúng phẳng và mỏng. Khi câu hỏi này được trả lời, hàng chục cái mới đã xuất hiện. Và mỗi câu trả lời mới đặt ra ngày càng nhiều câu hỏi tiếp tục nhân lên khi hệ mặt trời được khám phá.
Nhẫn mở đầu
Galileo là người đầu tiên nhìn thấy các vành đai của Sao Thổ qua kính viễn vọng vào năm 1610. Nhưng ông ấy coi đây là sự bất thường của hành tinh. Ông đã mã hóa khám phá của mình bằng một phép đảo chữ Latinh, trong bản dịch có âm như: "Tôi đã quan sát thấy ba hành tinh cao nhất." Năm 1656, lần đầu tiên Huygens nhìn thấy một chiếc nhẫn trên Sao Thổ. Ông viết rằng Sao Thổ được bao quanh bởi một vòng phẳng mỏng, không có chỗ nào tiếp xúc với hành tinh và nghiêng về mặt phẳng của hoàng đạo. Giovanni Cassini vào năm 1675 đã xác định rằng đây không phải là một chiếc nhẫn liên tục. Anh ta nhìn thấy hai chiếc nhẫn, chúng được ngăn cách bởi không gian. Khoảng trống này sau đó được gọi là sự phân chia (hay khoảng trống) của Cassini.
Nghiên cứu 18-19thế kỷ
Các nghiên cứu sâu hơn về Sao Thổ đã không đưa các nhà khoa học đến gần hơn để làm sáng tỏ cấu trúc của các vành đai và lý do xuất hiện của chúng. Bí ẩn vừa được thêm vào. Trong một thời gian dài, người ta cho rằng hành tinh này có hai vòng đặc và mỏng. Laplace, sau khi thực hiện các phép tính có tính đến ảnh hưởng của trường hấp dẫn, vào năm 1787 kết luận rằng có hàng nghìn hoặc hàng triệu vòng. Anh ấy tin rằng những chiếc nhẫn này chắc chắn và giống với những chiếc vòng của người tập thể dục.
Nhà khoa học người Pháp E. Roche đã xác định khoảng cách tối thiểu mà các vật thể có thể chịu tác động của trường hấp dẫn của Sao Thổ. Ông xác định rằng nó là 2,44 bán kính. (Sau này nó được gọi là giới hạn Roche). Gần hơn khoảng cách này, bất kỳ vệ tinh rắn hoặc lỏng nào cũng sẽ bị phá hủy bởi trường hấp dẫn. Các vành đai của Sao Thổ nằm trong bán kính này. Kích thước bên ngoài của các vòng là 2,3 bán kính của hành tinh. Nếu chúng là chất rắn hoặc chất lỏng, trường hấp dẫn sẽ xé chúng ra.
James Clerk Maxwell đã tham gia nghiên cứu cấu trúc vật lý của những chiếc nhẫn. Phát hiện của ông cho thấy các vành đai của Sao Thổ có thể được cấu tạo bởi các hạt nhỏ. Đồng hương của chúng tôi Sofia Kovalevskaya bắt đầu quan tâm đến vấn đề này. Cô ấy đã chứng minh rằng nhẫn có thể không rắn cũng không lỏng. Nghiên cứu sự dịch chuyển Doppler, các nhà khoa học D. Keeler và W. Campbell đã phát hiện ra rằng các hạt chuyển động theo quỹ đạo không mâu thuẫn với các quy luật cơ học thiên thể.
Nghiên cứu trong thế kỷ 20
Vào những năm 50 của thế kỷ 20, bằng cách sử dụng phân tích quang phổ, người ta thấy rằng các vành đai của Sao Thổ chứa rất nhiềunước đóng băng. Nó rất quan trọng. Cuối cùng đã tìm ra được những vành đai của Sao Thổ được làm bằng chất liệu gì. Ngoài băng, mêtan, các hợp chất lưu huỳnh, hydro, amoniac và các hợp chất sắt cũng được tìm thấy trong các vòng. Thông tin đặc biệt đã được thu thập từ các tàu thăm dò không gian. Pioneer (1979) và hai tàu du hành (1980 và 1981) đã bay qua sao Thổ. Năm 1997, sứ mệnh Cassini-Huygens bắt đầu. Đầu dò đã truyền thông tin độc nhất chưa được phân tích. Tàu thăm dò Huygens đã hạ cánh xuống mặt trăng lớn nhất của Sao Thổ, Titan và mọi người trên Trái đất nghe thấy âm thanh của một thế giới khác, nhìn thấy những ngọn núi và đồng bằng.
Bí mật của những chiếc nhẫn
Ngày nay, rất nhiều thông tin đã được thu thập về các vành đai của Sao Thổ. Tuy nhiên, một mô hình nhất quán, dứt khoát vẫn chưa tồn tại. Có những câu hỏi đang chờ được giải đáp. Những chiếc nhẫn đã được phát hiện xung quanh Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương. Tại sao sự hình thành như vậy chỉ nằm ngoài vành đai tiểu hành tinh mà không phải trên bất kỳ hành tinh nào trên mặt đất? Các quá trình vật lý dẫn đến sự hình thành của các vòng là không rõ ràng. Quá trình nén diễn ra như thế nào và tại sao hàng trăm cấu trúc riêng lẻ lại hình thành? Làm thế nào để các hạt của các vòng không dính vào nhau và không trộn lẫn vào nhau? Các vòng có các tính chất của một gương từ tính. Sóng điện từ của phân cực tròn bị phản xạ từ chúng. Một từ trường bị đẩy ra khỏi vòng A, người ta nhận thấy sóng vô tuyến phản xạ mạnh. Có những nan giải ở Vành đai B đang chờ được giải thích. Các vòng có độ sáng thấp, không tương ứng với độ sáng đã tính. Gần các vành đai của Sao Thổ, một bầu khí quyển đã được phát hiện, nguồn gốc của bầu khí quyển này không rõ ràng. đã xemcái gọi là sóng mật độ và nhiều hiện tượng khác đang chờ được giải thích.
Giả thuyết
Năm 1986, một giả thuyết được đưa ra về tính siêu dẫn của băng tạo nên các vành đai của Sao Thổ. Nước đá nói chung là một thành tạo phức tạp và tùy theo điều kiện hình thành mà có thể có những tính chất khác nhau. Sự hiện diện của hiện tượng siêu dẫn giúp nó có thể tạo ra một mô hình vật lý nhất quán về các vành đai của Sao Thổ, điều này giải thích nhiều điểm dị thường.
Sao Thổ có bao nhiêu vòng?
Cũng không có câu trả lời chắc chắn cho câu hỏi này. Ngày nay có 13 vòng chính. Chúng được gọi bằng các chữ cái trong bảng chữ cái Latinh: A, B, C, D, v.v. Khoảng cách giữa các vòng được gọi là vạch chia hoặc khe. Có sự phân chia của Cassini, các khe hở của Huygens, Kuiper, Maxwell, v.v … Đường kính các vành đai của Sao Thổ thay đổi từ 146 nghìn km đến 273 nghìn km. Năm 2009, chiếc nhẫn của Phoebus được phát hiện, sự tồn tại của chiếc nhẫn Rhea được cho là. Đường kính của chúng vẫn chưa được xác định chính xác.
Quan sát từ Trái đất
Vành đai của Sao Thổ không phải lúc nào cũng có thể nhìn thấy từ Trái đất. Điều này là do đường xích đạo của Sao Thổ nghiêng mạnh so với mặt phẳng của quỹ đạo xung quanh Mặt trời, và các vành đai nằm trong mặt phẳng của đường xích đạo. Một năm trên Sao Thổ kéo dài 29,5 năm Trái đất, và trong khoảng thời gian điểm phân trên Sao Thổ, các vành đai của nó biến mất đối với người quan sát trên trái đất. Sau đó trong khoảng 7 năm, chúng có thể nhìn thấy ở một bên. Trong ngày Hạ chí trên Sao Thổ, chúng đạt đến tầm nhìn tối đa, sau đó giảm dần, cho đến khi chúng hoàn toàn vô hình.
Trong gần đâyTrong nhiều năm, vật lý thiên văn hành tinh đã phát triển nhanh chóng. Các nhà khoa học đã có cơ hội sử dụng dữ liệu của các tàu thăm dò liên hành tinh, như họ nói, để thực tế chạm vào các vật thể không gian. Trong những năm tới, các vành đai của Sao Thổ nên chia sẻ bí mật của họ với nhân loại.
