1. Уран.

2. Благодаря «Вояджерам» человечество впервые могло полюбоваться кольцами планет-гигантов. Когда мы говорим о планетарных кольцах, нам сразу представляется величественный Сатурн: ему, действительно, можно по праву отдать звание «Властелина колец» в Солнечной системе, ведь такой мощной кольцевой системой не обладает ни одна другая планета!

Сатурн. Фото "Кассини".

3. Но у каждой системы колец свои особенности – все они уникальны и красивы по-своему. Так, кольца Юпитера разреженные и содержат в основном тёмные, очень мелкие частицы. Они практически невидимые, поэтому мы привыкли представлять эту планету вообще без колец.

Кольца Юпитера. Фото "Новые горизонты".

4. Яркие кольца Сатурна состоят преимущественно из замёрзшей воды.

5. А вот тёмные кольца Урана, по-видимому, состоят из элементарного углерода и органических молекул, немного напоминающих древесный уголь или печную сажу. Уран имеет 13 главных колец, некоторые из которых словно «дышат» - расширяются и сжимаются.

6. Кольца Нептуна самые тонкие из всех, причём участки каждого кольца настолько отличаются по плотности, что при наблюдении с Земли в мощные телескопы кажутся просто дугами или разомкнутыми окружностями.

Нептун.

7. Как же обзавелись газовые гиганты этими «аксессуарами» и почему их нет у планет земной группы? Во всём виноваты приливные силы. Если какой-нибудь блуждающий спутник или комета рискнут подойти к планете на опасно близкое расстояние, то обращённая к планете сторона «непрошенного гостя» испытывает более сильное притяжение, чем его тыльная сторона. Если контакт получается достаточно тесным, а внутреннее сцепление спутника невелико, то за свой непрошенный визит он дорого платит – планета разрывает его в клочья! Из останков несчастного и формируются кольца, и все эти частички поддерживаются силой гравитации самой планеты и других многочисленных спутников-пастухов. У планет земной группы нет таких «слуг» и силам гравитации газовых гигантов им остаётся только позавидовать, хотя точного ответа на этот вопрос пока нет.

8. Система колец Урана занимает промежуточное положение по сложности своей структуры между внушительными кольцами Сатурна и простыми системами колец Юпитера и Нептуна. Американские астрономы Джеймс Эллиот, Эдвард Данхэм и Дуглас Минк в 1977 открыли первые 9 колец Урана. После этого были открыты ещё четыре: два — «Вояджером-2» в 1986 году, ещё два — телескопом «Хаббл» в 2003—2005 годах.

Система колец Урана.

9. Нередко упоминают, что английский астроном Уильям Гершель – учёный, открывший Уран в 1781 году, ещё тогда наблюдал за кольцами ледяного гиганта. Это утверждение ошибочно. Разумеется, Гершель был блестящим учёным и опытным наблюдателем звёздного неба, но даже сейчас в очень хороший и качественный любительский телескоп сам Уран достаточно трудно рассмотреть, не говоря уже о кольцах, а оптика того времени была намного слабее современной. Только самые мощные современные телескопы с помощью специальной электроники позволят детально рассмотреть их с Земли.

Уильям Гершель.

10. Всего открытых колец у Урана – 13, к ним относятся самые мощные кольца, однако «мощные» - это сильно сказано. Между кольцами Урана большие промежутки. Сами кольца включают в себя мелкие частички, начиная от крошечных пылинок, до небольших камней размером до 20 м. Ширина колец ограничивается в несколько км. Точное количество колец подсчитать нам вряд ли удастся, как и в случае с Сатурном – у него тоже есть несколько, скажем так, основных колец, но при увеличении снимков, заметно, что каждое из них дробится на сотни и тысячи более мелких колечек.

Схема внутренних колец Урана в усиленных цветах, составленная по снимкам «Вояджера-2».

11. Посмотрим на снимки «Вояджера-2» - это единственные фотографии, сделанные с самого близкого расстояния, ведь больше к Урану не летал ни один другой космический аппарат! Кольца тоже дробятся на более мелкие, и попробуй-ка их посчитай, ведь многие, как уже было сказано выше, состоят из тёмных частиц. Сколько ещё среди них таится неуловимых тончайших невидимок!

Кольца Урана от "Вояджера-2".

12. В начале статьи упоминалось некое необычное «дыхание» колец. Почему они расширяются и сжимаются? Ответ может крыться в гравитационном воздействии спутников Урана. На Сатурне ярким примером может служить спутник Дафнис: учёные, исследовавшие снимки «Кассини», заметили, что, даже несмотря на свой крохотный размер, этот маленький «хулиган» создаёт в кольцах волны!

Дафнис в кольцах Сатурна разгоняет волны!

13. Уран тоже имеет своих «подданных», стерегущих его кольца, – это спутники Корделия, Офелия, Бианка, Крессида, Дездемона, Джульетта, Порция, Розалинда, Купидон, Белинда, Маб, Миранда, а всего спутников – 27. Спутники – пастухи вместе с силами гравитации самой планеты могут заставлять кольца сжиматься и расширяться, а также, вероятно, здесь не обошлось и без необычного вращения Урана: плоскость его экватора наклонена к плоскости орбиты под углом 97,86°. Это значит, что планета вращается ретроградно, в положении «лежа на боку слегка вниз головой». Учёные объясняют это последствием столкновения с крупным космическим телом, перевернувшим планету вверх тормашками, ещё на заре формирования Солнечной системы.

Вид на Уран с Миранды в представлении художника.

14. И это ещё не все загадки тёмных колец Урана: при помощи сети телескопов ALMA и восьмиметрового телескопа VLT («Очень большой телескоп») учёные из США и Великобритании получили данные о наблюдениях за кольцами в миллиметровом и среднем инфракрасном диапазонах – это позволило наконец-то измерить температуру колец. Оказалось, что кольца не только «дышат», они ещё и теплее самой планеты! Так, температура Урана – около минус 224 С, а температура тел в наиболее ярком кольце оказалась на отметке в минус 196 С! Это неожиданно «высоко» и говорит либо о медленном охлаждении после захода планеты в тень, либо о медленном вращении.

Очень жаль, что пока к Урану и Нептуну не планируется никаких научно-исследовательских миссий, а ведь обе эти планеты уникальны и удивительны, но, к сожалению, мало изучены и пока таят в себе больше загадок, чем ответов.