რამდენად ახლოს არის კლდეები სატურნის ბეჭდებში

სატურნი გარშემორტყმულია ქანების დისკით და ყინულის ფრაგმენტებით, რომლებიც პლანეტის ეკვატორულ სიბრტყეში კონცენტრული, ახლო წრიულ ორბიტებზე მოძრაობენ. პირას მისასვლელი დისკი უკიდურესად თხელია - ზოგან მხოლოდ რამდენიმე ათეული მეტრი. პირისპირ ნაჩვენები დისკი უამრავ კონცენტრული რგოლის სახეს აძლევს, დისკის თვისებების სისტემატური ცვლილებების გამო, როგორც პლანეტადან დაშორების ფუნქციას. რგოლებისთვის დამახასიათებელია მრავალი პარამეტრი, რომელთაგან ერთ-ერთია საშუალო გამიჯვნა შემადგენელ ფრაგმენტებს შორის.

მეცნიერები იყენებენ ზოგად ტერმინს "ნაწილაკები" პლანეტარული რგოლის სისტემის შემადგენელ ნაწილებზე მითითებით. მიუხედავად იმისა, რომ "ნაწილაკი" რაღაც ძალიან მცირე რამეს გვთავაზობს, სატურნის რგოლებში უდიდესი ობიექტებია დიდი ზომის ქანები ან ყინულის ნატეხები - ხშირად მრავალი მეტრის გადაღმა. ნაწილაკების ზომის მთელი სპექტრია, ამ დიდი ობიექტებიდან მტვრის მარცვლამდე. მოცემული ზომის ნაწილაკების რაოდენობა, სავარაუდო თვალსაზრისით, ნაწილაკების მასის უკუპროპორციულია: სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მცირე ნაწილაკები უფრო დიდია ვიდრე დიდი ნაწილაკები.

სატურნის რგოლების სიმკვრივე მნიშვნელოვნად განსხვავდება: ეს არის ბეჭდების აშკარა შეკვრის ერთ-ერთი მიზეზი. უშუალოდ გამოსათვლელი უმარტივესი პარამეტრია ზედაპირის სიმკვრივე, იზომება გრამებით კვადრატულ სანტიმეტრზე. ეს შეიძლება დაიყოს ბეჭდის სისქეზე და მისცეს მოცულობის სიმკვრივე გრამებში კუბურ სანტიმეტრზე. მეცნიერების სხვა თვისების გაზომვა ოპტიკური სიღრმეა, რაც მიუთითებს რამდენად გაუმჭვირვალე ან გამჭვირვალეა რგოლები. ოპტიკური სიღრმე არის ზედაპირის სიმკვრივისა და ნაწილაკების ზომის ფუნქცია, ამიტომ ეს უკანასკნელი შეიძლება გამოვიტანოთ - მაშინაც კი, თუ იგი პირდაპირ არ არის დაფიქსირებული - სიმკვრივისა და ოპტიკური სიღრმის გაზომვებიდან.

სხვა ასტრონომიულ ობიექტებთან შედარებით, სატურნის რგოლებში ყინული და კლდის ნაწილაკები ძალიან ახლოს არიან ერთმანეთთან. საშუალოდ, დისკის მთლიანი მოცულობის დაახლოებით 3 პროცენტი მყარი ნაწილაკებით არის დაკავებული, დანარჩენი კი ცარიელი ადგილია. ეს შეიძლება მცირედ ჟღერდეს, მაგრამ ეს ნიშნავს, რომ ნაწილაკებს შორის ტიპური განცალკევება მხოლოდ სამჯერ მეტია, ვიდრე მათი საშუალო დიამეტრი. ამ უკანასკნელისთვის 30 სანტიმეტრის მნიშვნელობის გათვალისწინებით, კლდეები ერთმანეთთან ისევე ახლოს იქნებოდა, როგორც ერთი მეტრი. არ არსებობს რთული და სწრაფი წესი, რგოლების სიმკვრივის ვარიაციებისა და ნაწილაკების ზომის ფართო სპექტრის გამო.

ბეჭდის ნაწილაკების ერთმანეთთან სიახლოვე ნიშნავს, რომ მათ შორის საკმაოდ ხშირად ხდება შეჯახება, რაც იწვევს კინეტიკური ენერგიის გაფანტვას. წარსულში უთვალავი შეჯახების კუმულაციური ეფექტი ჩანს დისკის წვერის მსგავსი სიგამხდრისა და ნაწილაკების ორბიტების ახლო წრიულობაში. ფიზიკური შეჯახებების გარდა, ნაწილაკები ერთმანეთთან გრავიტაციულად ურთიერთქმედებენ, ასევე თვით სატურნთან და მის მრავალ თანამგზავრთან. სატურნის რგოლებში ნაჩვენები წვრილი სტრუქტურის დიდი ნაწილი აიხსნება ასეთი გრავიტაციული ურთიერთქმედებით.