הטבעות של שבתאי הן דבר של יופי. הם ריגשו את סקרנותם של לגיונות אסטרונומים במשך מאות שנים, ובכל זאת, עדיין מעט מאוד ידוע עליהם.
תוכן קשור
- ראו שלושה מהירחים של שבתאי בתמונה משפחתית
- רמז לכך שלירח שבתאי יכול להיות אוורור הידרותרמי - ולתמוך בחיים
- הטבעות של שבתאי עשויות לגרוס את אחד הירחים שלה לפיסות
בני כמה הם? איך הם הגיעו לשם? האם הם משרתים מטרה כלשהי? לאף אחת מהשאלות הללו אין תשובות מוחלטות. אפילו מספר הטבעות משתנה, בהתאם לאופן ביצוע הספירה.
הטבעות נצפו לראשונה בשנת 1610 על ידי גלילאו. הוא ואסטרונומים אחרים המוקדמים אפילו לא היו בטוחים אם הם טבעות, מכיוון שנראה שהם נעלמים מעת לעת - פונקציה של הלהקות הדקות שנראות לעיתים בקצה. אולם ניסוי מבוקר 50 שנה או יותר לאחר גילויו של גלילאו הוכיח שהם אכן טבעות.
עם זאת, במהלך המאות הבאות לא נודע הרבה יותר על הטבעות הללו, עד שהחללית פיוניר וויאג'ר ניהלו תנועות זריחה של הכוכב השישי מהשמש בתחילת שנות השמונים. הידע האיץ עם משימת קסיני-הויגנס - פרויקט שיתופי של נאס"א, סוכנות החלל האירופית וסוכנות החלל האיטלקית שנועדה לחקור כל היבט של סטורן, ירחו וטבעותיו. חללית קאסיני בגובה 4, 600 פאונד - אחד הרכבים הבין-פלנטריים הגדולים והמורכבים ביותר שנבנו אי פעם - הגיע לסטורן בשנת 2004, לאחר מסע בן 7 שנים. מאז ועד היום הוא מעביר תמונות ונתונים פנטסטיים. קאסיני אמור היה להסתיים ב -2008, אך משימתו הוארכה מספר פעמים והיא מתוכננת כיום למוות בשנת 2017.
למה ללמוד את הטבעות? "הטבעות הן למעשה לא כל כך משמעותיות, אני אומר, מבחינת מה שהם יכולים ללמד אותנו, " אומר ג'ון וייס, עוזר פרופסור לפיזיקה מאוניברסיטת סנט מרטין בלייסי, וושינגטון. "הסיבה העיקרית לדעתי שרובנו חוקרים זאת היא מכיוון שיש שם תעלומה, משהו שאנחנו לא מבינים, " מוסיף וייס, שעשה את עבודתו לאחר הדוקטורט כמומחה הדמיה במשימת קסיני והתמקד מאז ומאז הדינמיקה של הטבעות של שבתאי.
הטבעות עשויות להציע גם רמזים לאופן היווצרות כוכבי הלכת ולדינמיקה מסלולית, הוא אומר.
בתמונה מדומה זו של הטבעות של שבתאי, צבע מצביע על גודל חלקיקי הטבעת באזורים שונים על סמך ההשפעות המדודות של שלושה אותות רדיו. שלושה אותות רדיו בו זמנית באורך גל של 0.94, 3.6 ו -13 סנטימטר (להקות Ka-, X- ו- S) נשלחו מחללית קאסיני דרך הטבעות לכדור הארץ. (המכון הטכנולוגי של קליפורניה במעבדה להנעת סילון של נאס"א / מכון טכנולוגי) 
תצפית פנורמית נוצרה על ידי שילוב של 165 תמונות שצולמה על ידי המצלמה הזווית הרחבה של קאסיני במשך תקופה של כמעט שלוש שעות ב- 15 בספטמבר 2006. (המכון הטכנולוגי של מכון טכנולוגיה של נאס"א / ג'ט סילון לקליפורניה) 
מבט על סטורן מהשנה הרביעית של משימת קסיני בשנת 2000. (המכון הטכנולוגי של קליפורניה של נאס"א / מעבדת הנעה של ג'ט) החוכמה הרווחת הייתה שהטבעות נוצרו לפני כמאה מיליון שנה - צעיר אמיתי לעומת מערכת השמש 4.5 מיליארד שנה. אולם בשנת 2014, מדעני אוניברסיטת קולורדו בבולדר, חמושים בנתונים של קאסיני, הציגו כי הטבעות היו שם בתחילת הדרך ואכן, כ -4 עד 5 מיליארד שנים.
הם העריכו את גיל הטבעות בחלקם על ידי בחינת גרגירי הקרח המרכיבים את עיקרם. קרח זה בעיקר מים, עם מעט מתאן ופחמן דו חמצני, אומר וייס. לפעמים הקרח מכסה חומר סלעי, ככל שהחלקיקים מסתבכים לאורך זמן, הם מאבדים מהורהר. שכבת אבק עשויה להצטבר גם היא לאורך זמן. באופן זה ניתן להעריך את הגיל על ידי רפלקטיביות, אך המחקר בקולורדו הראה כי אפילו חלקיקים מבריקים, רפלקטיביים עשויים להיות ישנים.
"הייתי שמח שהרעיון של הטבעות האלה היה תמיד סביב שבתאי, אבל אין לי שום סיבה אחרת מלבד האסתטיקה, " אומר וייס. לא ברור אם הממצאים בקולורדו יתמידו לאורך זמן, הוא מוסיף.
אז איך החלקיקים הגיעו לשם? תיאוריה אחת היא שהטבעות מורכבות משרידי ירחים מרוסקים על ידי מטאוריטים. או שהם עשויים להיות שאריות מפס שביט שנפרד. וייס אומר שהוא לא חושב שיש מספיק ראיות להגיד את הסבירות הגבוהה ביותר.
לפי שעה, אסטרונומים סופרים שמונה טבעות עיקריות. כשהם התגלו, לכל אחד מהם הוקצתה אות האלף-בית (לא בדיוק המינוח המהבהב ביותר לכוכב לכת כזה מעורר יראה). אך הם אינם מופיעים בסדר אלפביתי. העובדים כלפי חוץ משבתאי, הראשון הם טבעות C, B ו- A. טבעת D קלושה, והכי קרובה לכוכב הלכת. טבעת F צרה ונמצאת ממש מחוץ לטבעת A. מעבר לכך, ישנן שתי טבעות חלשות יותר, G ו- E. ישנם פערים בין הטבעות ששמו, לבין טבעות בתוך הטבעות, שהעלו את ספירת הטבעת לאלפים.
בסך הכל הטבעות משתרעות כ- 175, 000 מיילים משבתאי - כמעט המרחק בין כדור הארץ לירחו. אך הם משתנים ברוחב וגובהם - חלקם גובהם בלבד 30 מטר.
מלאכת הקאסיני גילה כמה תגליות מעניינות על הטבעות - כולל שהירחים של שבתאי שיגרו גלים בטבעות, וכי חפצי "מדחף" קטנים בטבעות משנים אותם. אסטרונומים עוקבים מקרוב אחר אלה, בתקווה לראות כיצד הם משנים מסלוליהם ומה ההשפעה שיש להם בעתיד.
כאשר קאסיני מבטל את משימתו בשנת 2017, המהנדסים מתכננים מסלול שתקווה לתמרן אותו בבטחה דרך הטבעות מבלי להיהרס על ידי החלקיקים, כך שהוא יכול לצלם תמונות מתוך הטבעות והפערים. לאחר מכן המלאכה תסיים את חייה בבהבה כשהיא פוגעת באטמוספירה של סטורן - אם היא תגיע עד כה.
"אז כשהוא יורד, הוא יירד עם שיר ברבור", אומר וייס, שהתייצב בעצב מסוים כשהוא מתבונן במות החללית.
תורך לשאול את סמית'סוניאן.
