Сатурн - Күн жүйесіндегі ең үлкен және ең жұмбақ планеталардың бірі. Сатурн сақиналары көптеген құпияларды жасырады. Адамзат екі жүз елу жыл бойы олар неге жалпақ және жіңішке деген сұраққа жауап беруге тырысты. Бұл сұраққа жауап берілгенде, ондаған жаңалары пайда болды. Әр жаңа жауап күн жүйесі зерттелген сайын көбейе беретін көбірек сұрақтар тудырады.
Ашық сақиналар
Галилео 1610 жылы телескоп арқылы Сатурнның сақиналарын бірінші болып көрді. Бірақ ол мұны планетаның аномалиясы деп қабылдады. Ол өзінің ашқан жаңалығын латын анаграммасымен шифрлады, ол аудармада: «Мен ең биік үштік планетаны байқадым». 1656 жылы Гюйгенс Сатурндағы сақинаны алғаш рет көрді. Ол Сатурнның жіңішке жалпақ сақинамен қоршалғанын, планетамен еш жерде байланыспағанын және эклиптика жазықтығына бейім екенін жазды. Джованни Кассини 1675 жылы бұл бір үздіксіз сақина емес екенін анықтады. Ол кеңістік арқылы бөлінген екі сақинаны көрді. Бұл кеңістік кейінірек Кассини бөлімшесі (немесе алшақтығы) деп аталды.
Зерттеу 18-19ғасырлар
Сатурнды одан әрі зерттеу ғалымдарды сақиналардың құрылымы мен олардың пайда болу себептерін ашуға жақындата алмады. Жұмбақтар жаңа ғана қосылды. Ұзақ уақыт бойы планетаның екі қатты және жұқа сақинасы бар деп есептелді. Лаплас гравитациялық өрістің әсерін ескере отырып есептеулер жүргізе отырып, 1787 жылы көптеген мыңдаған немесе миллиондаған сақиналар бар деген қорытындыға келді. Ол сақиналардың тұтас және гимнастикалық құрсауларға ұқсайтынына сенді.
Француз ғалымы Э. Рош Сатурнның гравитациялық өрісінің әсерінен объектілер болуы мүмкін ең аз қашықтықты анықтады. Ол 2,44 радиус екенін анықтады. (Кейін ол Рош шегі деп аталды). Бұл қашықтыққа жақынырақ кез келген қатты немесе сұйық жер серігі гравитациялық өрістің әсерінен жойылады. Сатурнның сақиналары осы радиуста орналасқан. Сақиналардың сыртқы өлшемі планетаның 2,3 радиусын құрайды. Егер олар қатты немесе сұйық болса, гравитациялық өріс оларды бөлшектейтін еді.
Джеймс Клерк Максвелл сақиналардың физикалық құрылымын зерттеуге қатысты. Оның зерттеулері Сатурнның сақиналары ұсақ бөлшектерден тұруы мүмкін екенін көрсетеді. Бұл мәселеге жерлесіміз София Ковалевская қызығушылық танытты. Ол сақиналардың қатты да, сұйық та болмайтынын дәлелдеді. Доплерлік ығысуларды зерттей отырып, ғалымдар Д. Килер мен У. Кэмпбелл бөлшектердің аспан механикасының заңдарына қайшы келмейтін орбиталарда қозғалатынын анықтады.
20 ғасырдағы зерттеулер
20 ғасырдың елуінші жылдарында спектрлік талдауды қолдана отырып, Сатурн сақиналарында көп мөлшерде болатыны анықталды.мұздатылған су. Бұл өте маңызды болды. Ақырында Сатурн сақиналарының неден жасалғанын анықтай алды. Сақиналарда мұздан басқа метан, күкірт қосылыстары, сутегі, аммиак, темір қосылыстары табылды. Ғарыштық зондтардан ерекше ақпарат алынды. Пионер (1979) және екі Вояжер (1980 және 1981) Сатурнның жанынан ұшып өтті. 1997 жылы Кассини-Гюйгенс миссиясы басталды. Зонд әлі талданбаған бірегей ақпаратты жіберді. Гюйгенс зонды Сатурнның ең үлкен серігі Титанға қонды және жердегі адамдар басқа әлемнің дыбыстарын естіді, таулар мен жазықтарды көрді.
Сақиналардың құпиялары
Бүгін Сатурн сақиналары туралы көп ақпарат жиналды. Дегенмен, нақты, дәйекті модель әлі жоқ. Жауабын күткен сұрақтар бар. Уран мен Нептун айналасында сақиналар табылды. Неліктен мұндай формация тек астероидтық белдеуден тыс жерде және жердегі планеталардың ешқайсысында емес? Сақиналардың пайда болуына әкелген физикалық процестер анық емес. Қысу қалай пайда болды және неге жүздеген жеке құрылымдар пайда болды? Сақиналардың бөлшектері қалай бір-біріне жабыспайды және араласпайды? Сақиналардың магниттік айна қасиеттері бар. Олардан айналмалы поляризацияның электромагниттік толқындары көрінеді. А сақинасынан магнит өрісі ығыстырылады, радиотолқындардың күшті шағылысы байқалады. В сақинасында түсіндірілуін күтіп тұрған спикерлер бар. Сақиналардың жарықтығы төмен, ол есептелгенге сәйкес келмейді. Сатурн сақиналарының жанында атмосфера ашылды, оның шығу тегі анық емес. көргентығыздық толқындары деп аталатын және түсіндірілуін күтіп тұрған басқа да көптеген құбылыстар.
Гипотезалар
1986 жылы Сатурн сақиналарын құрайтын мұздың асқын өткізгіштігі туралы гипотеза ұсынылды. Мұз жалпы алғанда күрделі түзілім болып табылады және қалыптасу жағдайларына байланысты әртүрлі қасиеттерге ие болуы мүмкін. Асқын өткізгіштіктің болуы Сатурн сақиналарының дәйекті физикалық моделін жасауға мүмкіндік береді, бұл көптеген ауытқуларды түсіндіреді.
Сатурнның қанша сақинасы бар?
Бұл сұраққа да нақты жауап жоқ. Бүгінгі таңда 13 негізгі сақина бар. Олар латын әліпбиінің әріптерімен аталады: A, B, C, D, т.б. Сақиналар арасындағы бос орындар бөлімдер немесе ұялар деп аталады. Кассини бөлімдері, Гюйгенс, Койпер, Максвелл және т.б саңылаулары бар. Сатурн сақиналарының диаметрі 146 мың км-ден 273 мың км-ге дейін өзгереді. 2009 жылы Фебус сақинасы табылды, Реа сақинасы бар деп болжануда. Олардың диаметрлері әлі нақты анықталған жоқ.
Жерден бақылау
Сатурнның сақиналары Жерден әрдайым көрінбейді. Бұл Сатурнның экваторы Күнді айнала орбита жазықтығына қатты көлбеу болғандықтан, ал сақиналар экватор жазықтығында жатады. Сатурндағы бір жыл 29,5 Жер жылына созылады және Сатурндағы күн мен түннің теңелуі кезінде жердегі бақылаушы үшін оның сақиналары жоғалып кетеді. Содан кейін шамамен 7 жыл бойы олар бір жағынан көрінеді. Сатурндағы күн тоқырауы кезінде олар максималды көріну мүмкіндігіне жетеді, содан кейін мүлдем көрінбейтін болғанша бірте-бірте азаяды.
ЖақындаЖылдар бойы планеталық астрофизика қарқынды дамып келеді. Ғалымдар планетааралық зондтардың мәліметтерін, олар айтқандай, ғарыштық объектілерді іс жүзінде ұстау үшін пайдалану мүмкіндігіне ие болды. Алдағы жылдары Сатурн сақиналары адамзатпен өз құпияларымен бөлісуі керек.
