Пятна на кольцах Сатурна ставят в тупик астрономов

Сатурн — шестая и самая узнаваемая планета Солнечной системы. Ее самой главной особенностью является наличие шести колец, которые имеют свой оттенок, плотность и размер. Кольца Сатурна называются латинскими буквами по порядку, в котором были открыты учеными.
Согласно открытию 2019 года, они образовались относительно недавно, в период от 10 до 100 миллионов лет назад — в те времена на Земле уже жили динозавры! Вот уже несколько десятилетий подряд, астрономы видят на кольцах планеты загадочные пятна, которые появляются только в определенные времена года. Это явление носит название «сезон спиц» и ему до сих пор не дано научное объяснение. Но вскоре ситуация должна измениться — в раскрытии тайны ученым поможет телескоп «Хаббл».

Сатурн таит в себе множество загадок — например, на его кольцах иногда возникают необъяснимые пятна и линии

Времена года на Сатурне

Планета Сатурн совсем не похожа на Землю, потому что это газовый гигант, который является вторым по размеру в Солнечной системе после Юпитера. Однако, между этим гигантом и нашим домом есть одна общая черта — они имеют осевой наклон по отношению к плоскости своей орбиты. У Земли этот показатель равен примерно 23 градусам, а у Сатурна — около 26 градусам.
Из-за этого наклона на Земле существуют времена года. Как известно, наша планета вращается вокруг Солнца, поэтому северное и южное полушария получают больше или меньше солнечного света, в зависимости от того, наклонены ли они в сторону Солнца или имеют уклон в обратную сторону. В зависимости от положения планеты, летом и зимой происходит солнцестояние — астрономическое событие, при котором Солнце находится на максимальной (летом) или минимальной высоте (зимой). Весной и осенью происходит равноденствие, когда день и ночь практически равны по длительности.


На видео подробно объяснено, почему на Земле меняются времена года

На планете Сатурн тоже существуют времена года и происходят солнцестояние и равноденствие. Однако, из-за дальнего расположения от Солнца, год на Сатурне длится 29 земных лет. Соответственно, длительность весны, лета, осени и зимы там составляет около 7 лет.

Загадочные пятна на кольцах Сатурна

В 1980-е годы мимо Сатурна пролетели два исследовательских зонда «Вояджер». Они зафиксировали, что иногда на кольцах планеты видны пятна и линии, которые кажутся темными сверху и светлыми снизу. Особенно заметными они были на кольце B — самом широком образовании вокруг газового гиганта. Пятна и линии непостоянны, и могут появляться и исчезать за считанные часы. По словам астрономов, их поведение невозможно предсказать, прямо как спрогнозировать, в какой день начнется первая гроза в сезон дождей.



Фотография пятен на кольцах Сатурна, сделанное «Вояджером-2» в 1981 году

Дальнейшие наблюдения показали, что эти фигуры возникают перед равноденствием и постепенно исчезают до солнцестояния. Ученые посчитали, что следующее равноденствие на Сатурне должно начаться в 2025 году. Если учесть, что загадочные пятна начинают фиксироваться за четыре земных года до этого равноденствия на газовом гиганте, то начало «сезона спиц» должно было произойти в 2021 году.


Пятна на кольцах Сатурна, сфотографированные телескопом «Хаббл» в сентябре 2022 года

Недавно ученые во главе с астрономом Эми Саймон (Amy Simon) изучили снимки, которые сделал телескоп «Хаббл» в рамках программы Hubble OPAL. Этот проект предназначен для исследования атмосфер далеких планет Солнечной системы и вполне может помочь раскрыть тайну периодического появления пятен на кольцах Сатурна.

Причина возникновения пятен на кольцах Сатурна

В ходе изучения снимков уже было доказано, что «сезон спиц» действительно начался в 2021 году — ученые все рассчитали верно. Однако, причину возникновения пятен ученые все еще не раскрыли.
На данный момент у астрономов есть два предположения относительно пятен и линий на кольцах Сатурна. Первая версия гласит, что в определенные периоды через кольцо B проходят облака небольших метеоритов. Но эта гипотеза подвергается большому сомнению, потому что микрометеориты вряд ли могут проходить через кольца строго перед наступлением равноденствия.



Возможно, периодически через кольца Сатурна проходят микрометеориты

Более правдоподобно звучит второе предположение. Ученые считают, что «сезон спиц» может начинаться из-за мощности и непостоянства магнитного поля Сатурна. Возможно, когда планета находится под определенным углом к Солнцу, магнитосфера взаимодействует с солнечным ветром и намагничивает мельчайшие частицы кольца — в результате некоторые из них поднимаются выше, а другие опускаются ниже основной плоскости.