ponovljeno: 26.5.2023.
Zbog njih, mnogi Saturna smatraju najlepšom planeton Sunčevog sistema. Ko god ih je posmatrao teleskopom a kamoli video fotografije sa sondi ”Voyager” ili ”Cassini”, slaže se sa tom konstatacijom: Saturnovi prstenovi su blago našeg sistema.
Kada sam pre deset godina počeo da pišem enciklopediju o velikim otkrićima i pronalascima, moja ljubav prema kosmosu je nalagala da prvi tom bude skoro isključivo povezan sa tom oblašću. svako poglavlje je bilo posvećeno jednom vremenskom periodu nastanka vidljivog kosmosa, a najopširnije sam se osvrnuo na planete. Tada sam tesno sarađivao sa jednim dečkom iz Poljske, Andrejom Karonom, istinskim fanatikom za kosmos a naročito mala tela solarnog sistema (specijalka su mu bili dvojni asteroidi), koji je imao u to doba najbolji sajt o planetama na svetu, bolji i od Nasinog ili JPL-ovog, pa su mi na raspolaganju bile tabele i podaci koje je malo ko imao.
Iako tu knjigu nudim na našem sajtu, rešio sam ipak da danas podsetim čitaoce na prstenove koji su pravo čudo od tajanstvene i čudesne lepote. Evo kako sam o njima pisao 2008. godine:
Prvi ih je uočio Galilej 1610. godine, ali je zbog slabe rezolucije svog uređaja zaključio da su to verovatno samo dva satelita koja se nalaze sa svake strane planete.
Prvi koji je dokučio njihovu pravu prirodu bio je slavni Hajgens[1], pet decenija kasnije. Sistem prstenova počinje na visini od 6.630 km iznad ekvatora planete, što je samo 10 procenata Saturnovog poluprečnika, a završava se na visini do 422.730 kilometara, što je oko 8 poluprečnika planete.
Prstenovi se sastoje od ogromnog broja sitnih čestica (od nekoliko mikrometara i santimetara do desetak metara, mada ih ima i od kilometar), uglavnom sačinjenih od vodenog leda, oksida gvožđa ili silikatnih stena pokrivenih ledom. Ceo prsten je izdeljen na bezbroj brazda, pletenica i manjih koncentričnih prstenova, označenih redom, od planete, slovima D, C, B, A, F, G i E, ukupnog prečnika od skoro milion kilometara, a debljina svega par stotina metara[2]. Ipak, prstenovi sadrže relativno malo materijala, jer bi njihova ukupna masa bila dovoljna da se napravi jedno telo od svega 100 kilometara u prečniku! Dva upadljiva prstena (B i A) i tamniji (C) vidljivi su i sa Zemlje, a brazda između prstenova B i A dobila je ime po Kasiniju[3].
Posmatran sa Zemlje, tokom 30-godišnje revolucije planete, prsten dostiže dvaput maksimalnu inklinaciju - jednom posmatran odozgo, a jednom odozdo. Oko 2009. godine prsten je za nas ”nestao”, i bio je vidljiv samo kao jako tanka linija, što je bila retka šansa atronomima sa Zemlje da eventualno otkriju nove satelite koji se kriju u blizini planete. Tokom druge decenije XXI veka vidljivost prstena postepeno raste, da bi se negde 2018. potpuno ”otvorio”.
Sonda ”Kasini” je utvrdila neverovatnu stvar - prsten poseduje sopstvenu atmosferu, nezavisnu od planete! Njeno poreklo je zagonetno, ali se veruje da nastaje od molekula kiseonika stvorenih prilikom razgradnje vodenog leda koji stuže sa Encelada.
Ono što se danas sa sigumošću može reći jeste da mnogi mali, ”nepravilni meseci” unutar tzv. Rošove granice, utiču na stvaranje nekih od najčudnijih struktura u prstenovima. Oni se sa česticama prstenova nalaze u tzv. orbitnoj rezonanci, koja se izkazuje kroz tendenciju gravitacione sile da bude pojačana na mestima gde se periodi okretanja satelita i čestica odnose kao celi brojevi (recimo 2:1). Naprimer, čestice spoljnog dela B prstena nalaze se u rezonanci 2:1 sa Mimasom, što znači da se na svaki Mimasov okret oko planete čestice okrenu tačno dvaput. Takođe se i čestice krajnje ivice A prstena nalaze u rezonanci 7:6 sa satelitima Janusom i Epimetejem, itd.
Da prsten nije čvrst, prvi je dokazao matematičar Džems Maksvel 1857. godine. Pokazao je da bi u tom slučaju bio bukvalno raznet, te je zaključio da je sačinjen od čestica. Danas je to potvrđeno na više načina. Mnoge pukotine i brezde u prsteni su produkt rezonance sa velikim satelitima. Na slici su prikazani glavni prstenovi. Spoljnja ivica najudaljenijeg E prstena se nalazi na čak 8 Saturnovih poluprečnika.
Kosmički roboti ”Vojadžeri” su potvrdili postojanje krajnje čudnih zrakastih nehomogenosti u prstenovima, što su još davno uočili astronomi-amateri. Prava priroda takvih pojava još uvek je tajna, ali se veruje da u njihovo stvaranje prste umešalo snažno magnetno polje planete. Na poslednjem sjajnom, F prstenu, koji sadrži još mnogo manjih, vide se neki čudni ”čvorovi”, za koje se nagađa da predstavljaju grumenje materijala ili pak gravitacione ”otiske prstiju” nekih malih i nama još uvek nevidljivih satelita.
Čak se i prividno ”prazna” Kasinijeva brazda pokazala ispunjena brojnim naizmenično svetlim i tamnim uzdužnim tvorevinama, za koje se veruje da su u vezi sa Japetom.
Postoji komplikovana gravitaciona veza između nekih Saturnovih meseci, tzv. ”pastira” (npr. Atlasa, Dafnisa, Pana, Prometeja, Pandore itd.), i njihove međusobne orbitne rezonance su od velike važnosti za stabilnost prstenova. Mimas je ”kriv” za manjak materijala u poznatoj Kasinijevoj praznini [koja je slična onoj Kirkvudovoj (Kirkwood) u asteroidnom pojasu], dok se mali mesec Pan, najbliži planeti, nalazi u Enkeovoj praznini u A prstenu.
Na prikazanoj slici se vidi sva kompleksnost Saturnovih prstenova. Udaljeni F prsten, širok svega oko 100 kilometara, otkrila je svemirska letilica ”Pioneer 11” 1979. godine. Održavaju ga dva mala satelita, Prometej (100 kilometara u prečniku) i Pandora (85 kilometara u prečniku).
Kako su i kada nastali Saturnovi prstenovi i kako se još uvek održavaju, predstavlja za naučnike zagonetku i predmet mnogih diskusija i teorija. Možda se neki Saturnov satelit raspao, pa njegovi ostaci kruže obrazujući prstenove? Ko to zna.
Mada možda postoje od nastanka planete, sigurno je da čitav sistem prstenova nije stabilna formacija i da se njihova količina stalno obnavlja - verovatno mehaničkim i gravitacionim krunjenjem većih satelita.
Mnoga pitanja ostaju i dalje otvorena: zašto je, recimo, B prsten toliko izbrazdaniji od A prstena? Ili, otkud tolika različitost površinske strukture u prstenovima, na šta ukazuju fine razlike u njihovoj boji? U isto vreme, u pojedinim prstenovima preovladavaju boje koje su iste kao i pojedine pletenice u nekim drugim prstenovima, što indicira da se materijali u prstenovima ne ”miksuju” i da mogu da budu isti jako dugo vremena.
| Naziv | Poluprečnik (km) | Period (sati) | Optčka dubina | Veličina čestica (cm) | Masa (kg) | |
| Vrhovi Saturnovih oblaka | 60.268 | 10,66 | - | - | - | |
| D prsten | 66.900-74.510 | 4,9-5,6 | 10-6-10-5 | 10-100 pm | ? | |
| C prsten | 74.658-92.000 | 5,6-7,9 | 0,05-0,35 | 1-500 | 1,10x1018 | |
| Kolombova praznina | 77.800 | - | - | - | - | |
| Titanova pletenica | 77.871 | - | - | - | - | |
| Maksvelova praznina | 87.491 | - | - | - | ? | |
| B prsten | 92.000-117.580 | 7,9-11,4 | 0,4-2,5 | 1-500 | 2,80x1019 | |
| Kasinijeva brazda | 117.580-122.170 | 11,4-12,1 | 0,05-0,15 | 1-750 | 0,5x1018 | |
| Hajgensova praznina | 117.680 | - | - | - | - | |
| A prsten | 122.170-136.775 | 12,1-14,3 | 0,4-1,0 | 1-500 | 6,20x1018 | |
| Enkeova brazda | 133.589 | 13,8 | - | - | - | |
| Kilerova praznina | 136.530 | - | - | - | - | |
| R/2004 S1 | 137.630 | ? | ? | ? | ? | |
| R/2004 S2 | 138.910 | ? | ? | ? | ? | |
| F prsten, sredina | 140.180 | 14,9 | 0,01-0,6 | 0,01 pm -10 | 1017±1 | |
| Janus/Epimet. prsten | 149.000-154.000 | - | - | ? | ? | |
| G prsten | 170.000-175.000 | 19,9 | 106 | < 0,03 pm | 107 (?) | |
| Pelenin prsten | 211.000-213.000 | - | - | ? | ? | |
| E prsten | 181.000-483.000 | ~ 33 | 1,5x10-5 | 1 pm | 7x108 | |
[Poluprečnici su dati u milionima kilometara i mereni su od središta planete.
Podaci o Saturnovim prstenovima
Kasinijeva brazda se nalazi između dva najmarkantnija Saturnova prstena i nastala je gravitacionim uticajem Mimasa. ”Vojadžeri” su izmerili da se u njoj nalaze tela veličine do osam metara. Iako sa Zemlje izgleda tamna, zapravo sadrži bezbrojne male prstenove.
Enkeova brazda je jasno uočljiva u A prstenu. Široka je oko 325 kilometara. Već smo rekli da se unutar nje nalazi mesec Pan i makar jedna tanka pletenica čestica. Obe navedene brazde mogu se uočiti i sa Zemlje.
R/2004 S 1 je privremena oznaka za novootkriveni mali i tanki prsten oko Saturna. Nalazi se između prstenova A i F. U njemu se nalazi mesec Atlas.
R/2004 S 2 je privremena oznaka za sledeći novootkriveni skoro nevidljivi prsten. Nalazi se između orbita Atlasa i Prometeja. Oba prstena je otkrio ”Kasini” 9. septembra 2004. godine.
Tamni Janus/Epimetejev prsten, širok oko 5.000 kilometara i sastavljen od čestica sitne zaleđene prašine, nalazi se na orbitama ova dva satelita. Otkrio ga je ”Kasini” 2005. godine.
Pelenin prsten, širok oko 2.500 kilometara, nastao je od čestica izbačenih čes- tim udarima meteoroida u površinu Pelene.
Difuzni E prsten je najdalji segment čitave strukture, koji se na svom početku graniči Mimasovom orbitom, a završava Reinom. Čine ga mikroskopske čestice leda ili prašine koje ispuštaju Enceladovi kriovulkani.
Daleko iza glavnog prstena nalazi se Phoebin prsten, koji je nagnut za ugao od 27 stepeni u odnosu na sve ostale i kao i mesec Phoebe se okreće retrogradno!
Ovako bi ukratko izgledala priča o Saturnoviom prstenovima. O svakom od njenih sub-prstenova ili praznina napisane su knjige i koga interesuje može lako da pronađe na netu još puno zanimljivosti. Koga interesuju priče o zvezdama, Suncu, planetama, njihovim satelitima, asteroidima, istoriji i budućnosti kosmosa i mnogo štošta drugog može da naruči knjigu na sajtu – od Nove godine sam dao ogroman popust! Što kaže Kesić: „Budala!“ ali neka ide ko voli da čita ...
Ono što se meni dopalo, a što me je i nagnalo da danas napišem ovu priču je slika jednog umetnika. Evo je:
A šta tek reći za ovo! Saturn je između sonde i Sunca, a sonda je na oko 1.200.000 km daleko od planete. Zemlja se vidi kao tačkica u 4 sata između prstenova g i E.
Iako je prsten neverovatno tanak i načinjen 99,9% od čiste vode, ipak će budući putnici morati da izbegavaju letove preblizu prstena. U mnogim filmovima i SF pričama asteroidni prstem je predstavljen na sličan način. U stvarnosti, prsten je uglavnom prazan prostor – prosečna udaljenost između većih objekata je oko milion kilometara, odn. više nego 2,5 udaljenosti Zemlja-Mesec – pa je putovanje kroz njega neuporedivo sigurnije nego kroz Saturnov prsten.
Postoju šansa da će se i Nasina sonda „Cassini“ sudariti sa nekom od tih čestica tokom finalne faze ove misije, ali dinamičari trajektorije su vrlo vešti i čine sve da minimizuju rizike i u ostatku misije. Uvek su do sada uspevali da ne provlače sonduu blizinu velikih komada, ali svi znaju da sudra i sa jako malom česticom može da bude fatalan[4]. Misija „Cassini“ će se okončati u septembru, i već sada se mnogi spremaju da plaču tim povodom.
Trenutna pozicija „Cassinija“ (8. jan.). Položaj se apdejtuje svakih 5 minuta.
[1] Holandski fizičar, matematičar i astronom Kristijan Hajgens (Christiaan Huygens, 1629-95) rodom je iz Haga. Njutn ga je smatrao "najelegantnijim matematičarem" i pravim sledbenikom matematičke tradicije starih Grka.
Stvorio je Talasnu teoriju svetlosti. Otkrio je nove metode poliranja sočiva, što je dovelo do poboljšanja u optici, te je svojim ručno pravljenim teleskopom prvi izmerio veličinu jedne planete. Prvi je pretpostavio da je Venera pokrivena oblacima, a prvi je nacrtao i jednu površinsku pojedinost na Marsu (džinovsku tamnu visoravan Syris Major). Prvi je izračunao dužinu Marsovog dana. Prvi je 1659. godine ustanovio da Saturn poseduje prsten, a 1655. je otkrio Titan, najveći prirodni satelit u Sunčevom sistemu.
[2] Kada bi planeta bila dimenzija fudbalskog igrališta, prsten bi bio debeo tek poput lista papira.
[3] Giovanni Domenico Cassini (1625-1712), francuski astronom i inženjer italijanskog porekla i prof. astronomije na Univerzitetu Bolonja, pored ove pojave otkrio je i 4 Saturnova meseca, crvenu fleku na Jupiteru (1665.), i prvi koji je merio zodijačku svetlost. Vršeći posmatranja Marsa s različitih tački na Zemlji (1672.), preko paralakse je odredio njegovu udaljenost, a time je i prvi put određena tačna veličina našeg planetnog sistema. Merio je rotaciju Jupitera i njegovu spljoštenost, a napravio je i najbolju mapu Meseca do pronalaska fotografije.
Danas njegovo ime nose po jedan krater na Mesecu i Marsu, tamna površina na Japetu, jedan asteroid, jedna upadljiva pukotina u Saturnovom prstenu, tri zakona kretanja Meseca, jedna svemirska misija na Saturn, jedna matematička jednakost, Web server, itd.
Poznat je i kao Kasini I, jer je imao sina Žaka (Jacquet, Kasini II), unuka Sezara Fransoa (Cesar-Franjois, Kasini III) i praunuka Žana Dominika (Jean-Domenique, Kasini IV), koji su se svi bavili astronomijom i 120 godina držali Parisku opservatoriju, sve do Francuske revolucije.
[4] U odnosu na planetu, „Cassini“ leti brzinom od 26.344 km/h!. Na ovom sajtu možeš da pročitaš da misija traje već 19,3 godina! Može da se nađe i prozor u kome se vidi status signala sonde koje hvata Nasina mreža Deep Space Network.
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
