Космос

[Tuflya07]

Динамика колец планеты Уран
Представим себе, что в каждом кольце Урана су*ществует по спутнику, которые сильно «газят». Ничего запретного в этом нет: кометы под влиянием солнеч*ной радиации обильно выделяют газы; Но, как мы помним, погружена в облака водорода и натрия, «вы*биваемых» с ее собственной поверхности бомбардиров*кой заряженных частиц; Титан, будучи не в состоянии удержать свой атмосферный водород, теряет его в по*лете вокруг Сатурна. Любой из этих механизмов мо*жет работать и в окрестностях Урана, не так ли?

Если так, то газы, выбрасываемые каждым из спутников, очень быстро (самое большее — за несколь*ко лет) займут баранкообразную область на их орби*тах и при каждом пролете спутника их запас здесь будет пополняться. Таким образом, снимаются все проблемы, связанные со странной динамикой колец.

Можно предположить, что тот спутник, который породил кольцо эпсилон, или крупнее других, или же содержит в своем теле большее количество летучих га*зов. Такое предположение, а также более длительный период обращения этого кольца вокруг Урана (около 8 часов) дает возможность его веществу больше шан*сов распространиться вширь, прежде чем полностью улетучиться в космос. Среди прочего, здесь может лежать объяснение вызывающего недоумение факта: почему плотность вещества в этом кольце в момент открытия была одной, а каких-нибудь 8—9 месяцев спустя — совсем другой. Очевидно, количество газов на орбите за это время успело измениться.

Газовые кольца должны быть очень реденькими. Как же в этом случае они «ухитрились» затмить да*лекую звезду, что и привело к их открытию? К тому же яркость звезды, покрываемой каждым из колец, убывала не постепенно, а резко, как бы закрытая твердым телом, или хотя бы скоплением твердых ча*стиц, а не газом. Новая гипотеза отвечает: подобное возможно благодаря тому, что газовое облако может вызывать оптическое рассеяние, размывание света, нарушение его сфокусированности, вплоть до полного исчезновения из поля видимости наблюдателя.

Например, тень Земли, ложащаяся на Луну в мо*мент лунного затмения, имеет радиус на добрую сотню километров больше, чем твердое тело самой нашей планеты. А виновата в том атмосфера Земли: несмотря на свое газовое естество, она может тоже полностью перекрывать путь солнечным лучам.

Но где же эти спутники, якобы породившие девять колец, а сами предпочитающие оставаться в тени? У ван Фландерна есть ответ и на такой вопрос. Они слишком малы и близки к Урану, чтобы мы мог*ли их наблюдать оптическими методами. Вот ведь даже Миранду с ее диаметром в две-три сотни кило*метров и орбитой, в два с лишним раза более удален*ной от планеты, чем внешнее кольцо, мы наблюдаем лишь с огромным трудом.

Но окончательно убедить своих оппонентов ван Фландерн все же не может. Он и сам считает свою ги*потезу до некоторой степени экзотичной. Нельзя же «призывать» себе на помощь целых девять неизвестных нам спутников Урана, чтобы они ответили сразу на все недоуменные вопросы о его кольцах.

А тут еще в конце 1978 г. на трибуну конферен*ции Американского астрономического общества в Па*садене поднимаются научные сотрудники Калифор*нийского технологического института К. Метьюз и Г. Нойгебауэр и предъявляют присутствующим первые непосредственно полученные фотографии колец Урана. Это газовых-то, якобы принципиально невидимых и не поддающихся фотографированию!

Пока же, кто бы ни был прав в конкретном вопро*се о составе колец, наблюдение их позволило устано*вить интересные факты. Оказалось, что эксцентричное кольцо эпсилон, имеющее неправильную форму, вслед*ствие этого обгоняет в своем беге вокруг Урана вра*щение планеты вокруг ее собственной оси. Обнаружившаяся большая эллиптичность и переменная ширина кольца помогли Голдрейху определить смещение оси вращения этого кольца: она составляет почти 1°,4 в сутки. А отсюда уже получается, что период враще*ния самого Урана вокруг оси равен 15 часам. А ведь до сих пор специалисты называли самые разные вели*чины — от 11 до 24 часов.

Кстати, появилась возможность сделать и такую оценку: масса кольца эпсилон, по всей видимости, примерно равна массе такого спутника, поперечник которого близок к 20 км. Вообще же все кольца, оче*видно, состоят из неравномерно разбросанных в них каменных глыб, каждая из которых имеет поперечник не более 4—6 км. Еще одна особенность бросается в глаза, когда сравниваешь кольца Сатурна и Урана. Относительное расстояние, отделяющее внешний край обоих «обручей» от центра их планеты, у обоих почти одинаково: оно составляет примерно два радиуса соот*ветствующей планеты.

Загадок кольца Урана подкинули ученым немало. Факт остается фактом: совсем недавно астрономы ло*мали голову над вопросом, почему у Сатурна кольца, а теперь пытаются объяснить, почему это их нет у той или иной другой планеты…