Naukowcy wciąż muszą się wiele nauczyć o rozległej, fascynującej, tajemniczej strefie wokół Ziemi, którą nazywają kosmosem. Badania kosmiczne cały czas odkrywają nowe fakty dotyczące kosmosu. Wiedzą tylko, że w naszym Układzie Słonecznym istnieje osiem planet pierwotnych: Ziemia, Saturn, Jowisz, Uran, Neptun, Merkury, Wenus i Mars. (Pluton został zdegradowany do poziomu planety karłowatej.) Z Ziemi przez teleskop można zobaczyć dowolną z pozostałych siedmiu planet. Wiadomo, że cztery z tych planet mają pierścienie, ale nie wszystkie pierścienie są wykonane tak samo – Saturn wyróżnia się największym i najbardziej imponującym zestawem.
Która planeta ma największy zestaw pierścieni?
Chociaż wszystkie tak zwane „gigantyczne” planety w naszym Układzie Słonecznym – Saturn, Jowisz, Uran i Neptun – mają pierścienie, żadna z nich nie jest tak spektakularna jak Saturn. Neptun ma sześć znanych pierścieni, a Uran ma 13 znanych pierścieni. Chociaż naukowcy nie wiedzą na pewno, ile pierścieni ma Saturn, uważają, że jest to obszar od 500 do 1000. Dla kontrastu, wokół Jowisza zidentyfikowano tylko cztery pierścienie.
Merkury, Wenus i Mars nie mają pierścieni.
Jowisz i jego pierścienie
Jowisz nosi imię rzymskiego boga nieba i piorunów i jest piątą planetą od Słońca. Jest zrobiony z gazu i pokryty wirującymi chmurami amoniaku i wody. Chociaż nie ma solidnej powierzchni, może mieć solidne wewnętrzne jądro wielkości Ziemi. Jowisz słynie z Wielkiej Czerwonej Plamy, gigantycznej burzy większej niż Ziemia, która trwa od setek lat.
Jeden dzień na Jowiszu zajmuje tylko około 10 godzin, co oznacza, że ma najkrótszy dzień w całym Układzie Słonecznym. Jowiszowi zajmuje około 12 lat ziemskich, aby okrążyć Słońce. Jowisz ma pochylony równik, ale tylko o 3 stopnie, co oznacza, że obraca się prawie pionowo. Oznacza to również, że nie ma ekstremalnych pór roku, które znoszą inne planety.
Naukowcy zaobserwowali cztery pierścienie wokół Jowisza. Zbudowane są z małych drobinek kurzu, co sprawia, że są bardzo słabe i trudne do zauważenia, chyba że są podświetlane od tyłu przez Słońce. W rzeczywistości po raz pierwszy odkryto je stosunkowo niedawno, przez statek kosmiczny Voyager I w 1979 roku. Pierścienie uformowały się, gdy meteory uderzyły w powierzchnię małych wewnętrznych księżyców Jowisza, wzniecając pył, a następnie zaczęły krążyć wokół planety.
Pierścienie Jowisza nazywane są pierścieniem halo, pierścieniem głównym, pierścieniem pajęczynowym Amalthei i pierścieniem pajęczynowym Teby. Pierścień halo jest najbardziej wewnętrznym pierścieniem. Ma około 20 000 km grubości i wygląda trochę jak chmury. Obok znajduje się główny pierścień, który ma około 7000 km szerokości i otacza orbity dwóch małych księżyców, Adrastei i Metis.
Na zewnętrznej krawędzi głównego pierścienia znajduje się pajęczy pierścień Amalthei, który rozciąga się na orbicie księżyca Amalthea. Naukowcy uważają, że ten pierścień składa się z maleńkich cząstek kurzu, które są wielkości cząstek dymu papierosowego. Wreszcie pierścień pajęczyny Teb, najsłabszy z pierścieni, rozciąga się z orbity księżyca Teby. Krawędzie dwóch pajęczynowych pierścieni nakładają się na główny pierścień, co utrudnia ich określenie.
Saturn i jego pierścienie
Podobnie jak Jowisz, Saturn jest masywną kulą składającą się głównie z wodoru i helu. Druga co do wielkości planeta w Układzie Słonecznym i szósta planeta od Słońca, otoczona jest przez ponad 60 znanych księżyców. Saturn pochodzi od rzymskiego boga rolnictwa i bogactwa.
Jeden dzień na Saturnie zajmuje tylko 10,7 godziny, co oznacza, że ma drugi najkrótszy dzień w Układzie Słonecznym (blisko sekunda do Jowisza). Saturn okrąża Słońce w ciągu około 29,4 lat ziemskich. Ponieważ jego oś przechyla się o 26,73 stopnia – podobnie jak nachylenie Ziemi o 23,5 stopnia – doświadcza pór roku.
W przeciwieństwie do pierścieni Jowisza, pierścienie Saturna zostały po raz pierwszy odkryte dawno temu przez teleskop włoskiego astronoma i fizyka Galileo Galilei w 1610 roku. Dzięki nowoczesnym robotom kosmicznym, takim jak Pioneer 11 i Cassini, odbywającym podróże na Saturna, naukowcy wiedzą teraz całkiem sporo o pierścieniach Saturna. Każdy z nich ma około 400 000 km szerokości (tyle samo, co odległość między Ziemią a Księżycem). Mają jednak tylko około 100 metrów grubości. Składają się z niezliczonych cząstek, uważanych za lodowe kule śnieżne lub pokryte lodem skały. Niektóre są wielkości góry; inne są mniejsze niż ziarnko piasku. Saturn ma o wiele, wiele więcej pierścieni niż inne planety – do 1000 – z lukami w nich.
Nikt nie wie na pewno, ile lat mają pierścienie Saturna. Niektórzy naukowcy uważają, że są tak stare, jak sam Saturn, który powstał około 4,6 miliarda lat temu. Jednak podróż Cassini na Saturna w 2017 roku, która próbowała zważyć pierścienie, aby ustalić ich wiek, zasugerował, że mogą mieć zaledwie około 100 milionów lat – co jest stosunkowo młodym wynikiem w Układzie Słonecznym warunki.
Księżyce Jowisza i Saturna
Układ Słoneczny jest domem dla setek księżyców w naszym Układzie Słonecznym, a nowe księżyce są cały czas potwierdzane. Tymczasowe księżyce otrzymują literę i rok, a gdy tylko zostaną potwierdzone po dalszych obserwacjach otrzymują nazwę własną, zazwyczaj po postaci mitologicznej, zatwierdzoną przez International Astronomical Unia. Wyjątkiem jest Uran, którego księżyce noszą nazwy postaci ze sztuk Williama Szekspira, takich jak Ofelia i Puck.
Księżyce, znane również jako naturalne satelity, mają różne kształty i rozmiary. Większość z nich to ciała stałe, a niektóre mają atmosfery, czyli warstwę lub zestaw warstw gazów utrzymywanych w miejscu przez grawitację księżyca. Uważa się, że większość księżyców powstała z dysków pyłu i gazu poruszających się wokół planet we wczesnym Układzie Słonecznym. Ziemia ma jeden księżyc, który według naukowców powstał, gdy duże ciało wielkości Marsa zderzyło się z Ziemią, wyrzucając na orbitę dużo materii z Ziemi. Mars ma dwa księżyce i ani Merkury, ani Wenus nie mają w ogóle żadnych księżyców.
Jowisz ma 79 potwierdzonych księżyców – cztery duże księżyce i wiele mniejszych księżyców. Ponieważ ma tak wiele księżyców, naukowcy czasami mówią, że ma swój własny miniaturowy układ słoneczny.
Cztery największe księżyce Jowisza to Io, Ganimedes, Europa i Callisto. Po raz pierwszy zostały odkryte przez Galileo Galilei w 1610 roku, co zaowocowało ich wspólną nazwą jako satelity Galilei. Wszystkie zostały nazwane na cześć postaci z mitologii greckiej, które były związane z Zeusem, królem bogów.
Io, którego nazwa pochodzi od nimfy, która miała romans z Zeusem, ma najaktywniejsze wulkany w całym Układzie Słonecznym. Największy księżyc, Ganimedes, który jest nawet większy od planety Merkury, został nazwany na cześć młodego trojańskiego chłopca, którego Zeus uczynił podczaszym bogów.
Europa nosi imię innego z wielu kochanków Zeusa, który został królową Krety. Ten księżyc ma zamarzniętą skorupę, która może leżeć nad oceanem z płynną wodą. Kolejna nimfa, która zakochała się w Zeusie, Callisto, została później przemieniona przez boga w niedźwiedzia. Księżyc ten ma bardzo niewiele małych kraterów, co sugeruje niewielki stopień obecnej aktywności powierzchniowej.
Saturn nie ma tylu księżyców co Jowisz, ale nie jest daleko w tyle. Jak dotąd Saturn ma 53 potwierdzone księżyce, a kolejne dziewięć księżyców czeka na oficjalne potwierdzenie. Należą do nich Phoebe z licznymi kraterami i Tytan z mglistą, zaciemnioną powierzchnią.