Saturn je jednou z najväčších a najzáhadnejších planét slnečnej sústavy. Saturnove prstence skrývajú mnohé tajomstvá. Už dvestopäťdesiat rokov sa ľudstvo snaží odpovedať na otázku, prečo sú ploché a tenké. Keď bola táto otázka zodpovedaná, objavili sa desiatky nových. A každá nová odpoveď vyvoláva ďalšie a ďalšie otázky, ktoré sa pri skúmaní slnečnej sústavy stále množia.
Otváracie krúžky
Galileo bol prvý, kto videl prstence Saturna cez ďalekohľad v roku 1610. Ale bral to ako anomáliu planéty. Svoj objav zašifroval latinským anagramom, ktorý v preklade znie: "Pozoroval som najvyššiu trojplanétu." V roku 1656 Huygens prvýkrát videl prstenec na Saturne. Napísal, že Saturn je obklopený tenkým plochým prstencom, ktorý nie je nikde v kontakte s planétou a je naklonený k rovine ekliptiky. Giovanni Cassini v roku 1675 zistil, že nejde o jeden súvislý kruh. Videl dva prstene, ktoré sú oddelené priestorom. Tento priestor bol neskôr nazvaný rozdelenie (alebo medzera) Cassini.
Výskum 18.-19storočia
Ďalšie štúdie Saturnu nepriniesli vedcom bližšie k odhaleniu štruktúry prstencov a príčin ich výskytu. Práve boli pridané záhady. Dlho sa predpokladalo, že planéta má dva pevné a tenké prstence. Laplace po vykonaní výpočtov zohľadňujúcich vplyv gravitačného poľa v roku 1787 dospel k záveru, že existuje mnoho tisíc alebo miliónov prstencov. Veril, že kruhy sú pevné a pripomínajú gymnastické obruče.
Francúzsky vedec E. Roche určil minimálnu vzdialenosť, v ktorej môžu byť objekty pod vplyvom gravitačného poľa Saturnu. Určil, že je to 2,44 polomeru. (neskôr sa tomu hovorilo Rocheov limit). Bližšie ako táto vzdialenosť budú gravitačné pole zničené akékoľvek pevné alebo kvapalné satelity. V tomto polomere sa nachádzajú prstence Saturna. Vonkajšia veľkosť prstencov je 2,3 polomeru planéty. Ak by boli pevné alebo tekuté, gravitačné pole by ich roztrhalo.
James Clerk Maxwell sa zúčastnil na štúdiu fyzickej štruktúry prstencov. Jeho zistenia naznačujú, že prstence Saturna môžu byť zložené z malých častíc. O tento problém sa začala zaujímať naša krajanka Sofia Kovalevskaya. Dokázala, že prstene nemôžu byť pevné ani tekuté. Vedci D. Keeler a W. Campbell pri štúdiu Dopplerových posunov zistili, že častice sa pohybujú po dráhach, ktoré nie sú v rozpore so zákonmi nebeskej mechaniky.
Výskum v 20. storočí
V päťdesiatych rokoch 20. storočia sa pomocou spektrálnej analýzy zistilo, že prstence Saturna obsahujú veľazamrznutej vody. Bolo to veľmi dôležité. Nakoniec sa podarilo zistiť, z čoho sú prstence Saturna vyrobené. Okrem ľadu sa v prstencoch našiel metán, zlúčeniny síry, vodík, amoniak a zlúčeniny železa. Výnimočné informácie boli získané z vesmírnych sond. Okolo Saturnu preleteli Pioneer (1979) a dva Voyagery (1980 a 1981). V roku 1997 sa začala misia Cassini-Huygens. Sonda preniesla jedinečné informácie, ktoré sa ešte len musia analyzovať. Sonda Huygens pristála na najväčšom mesiaci Saturna Titan a ľudia na Zemi počuli zvuky iného sveta, videli hory a pláne.
Secrets of the Rings
Dnes sa nazbieralo veľa informácií o prstencoch Saturna. Definitívny, konzistentný model však stále neexistuje. Sú tu otázky, ktoré čakajú na zodpovedanie. Okolo Uránu a Neptúna boli objavené prstence. Prečo sa takýto útvar nachádza len mimo pásu asteroidov a nie na žiadnej z terestrických planét? Fyzikálne procesy, ktoré viedli k vytvoreniu prstencov, sú nejasné. Ako došlo ku kompresii a prečo vznikli stovky jednotlivých štruktúr? Ako sa častice krúžkov nezlepia a nezmiešajú? Obrúčky majú vlastnosti magnetického zrkadla. Odrážajú sa od nich elektromagnetické vlny kruhovej polarizácie. Z prstenca A sa vytlačí magnetické pole, zaznamená sa silný odraz rádiových vĺn. V kruhu B sú lúče, ktoré čakajú na vysvetlenie. Krúžky majú nízky jas, ktorý nezodpovedá vypočítanému. V blízkosti prstencov Saturna bola objavená atmosféra, ktorej pôvod nie je jasný. videnýtakzvané hustotné vlny a mnoho ďalších javov, ktoré čakajú na vysvetlenie.
Hypotézy
V roku 1986 bola predložená hypotéza o supravodivosti ľadu, ktorý tvorí prstence Saturnu. Ľad je vo všeobecnosti zložitý útvar a v závislosti od podmienok tvorby môže mať rôzne vlastnosti. Prítomnosť supravodivosti umožňuje vytvoriť konzistentný fyzikálny model prstencov Saturnu, čo vysvetľuje mnohé anomálie.
Koľko prstencov má Saturn?
Ani na túto otázku neexistuje jednoznačná odpoveď. Dnes je tu 13 hlavných krúžkov. Nazývajú sa písmenami latinskej abecedy: A, B, C, D atď. Medzery medzi krúžkami sa nazývajú delenia alebo štrbiny. Existujú delenia Cassini, medzery Huygens, Kuiper, Maxwell atď. Priemer Saturnových prstencov sa pohybuje od 146 tisíc km do 273 tisíc km. V roku 2009 bol objavený prstenec Phoebus, predpokladá sa existencia prstenca Rhea. Ich priemery ešte neboli presne určené.
Pozorovanie zo Zeme
Saturnove prstence nie sú zo Zeme vždy viditeľné. Je to spôsobené tým, že Saturnov rovník je silne naklonený k rovine obežnej dráhy okolo Slnka a prstence ležia v rovine rovníka. Rok na Saturne trvá 29,5 pozemského roka a v období rovnodennosti na Saturne jeho prstence pre pozemského pozorovateľa miznú. Potom asi 7 rokov sú viditeľné na jednej strane. Počas slnovratu na Saturne dosahujú maximálnu viditeľnosť a potom postupne klesajú, až sú úplne neviditeľné.
V poslednom časePo celé roky sa planetárna astrofyzika rýchlo rozvíja. Vedci dostali možnosť využiť dáta medziplanetárnych sond, ako sa hovorí, prakticky sa dotýkať vesmírnych objektov. V nadchádzajúcich rokoch by sa prstence Saturna mali podeliť o svoje tajomstvá s ľudstvom.
