Кольца Сатурна являются самой обширной и сложной кольцевой системой среди всех планет Солнечной системы . Они состоят из бесчисленного множества мелких частиц размером от микрометров до метров , [1] которые вращаются вокруг Сатурна . Кольцевые частицы состоят почти полностью из водяного льда с примесью каменистого материала . До сих пор нет единого мнения относительно механизма их образования. Хотя теоретические модели указывали на то, что кольца, вероятно, образовались на ранних этапах истории Солнечной системы, [2] более новые данные с Кассини предполагают, что они образовались относительно поздно. [3]
Хотя отражение от колец увеличивает яркость Сатурна , они не видны с Земли невооруженным глазом . В 1610 году, через год после того, как Галилео Галилей направил телескоп в небо, он стал первым человеком, наблюдавшим кольца Сатурна, хотя он не мог видеть их достаточно хорошо, чтобы различить их истинную природу. В 1655 году Христиан Гюйгенс был первым человеком, который описал их как диск, окружающий Сатурн. [4] Концепция того, что кольца Сатурна состоят из ряда крошечных колечек, может быть прослежена до Пьера-Симона Лапласа , [4] хотя настоящих промежутков мало — правильнее думать о кольцах как о кольцевом диске с концентрическими локальными максимумами и минимумами плотности и яркости. [2] В масштабе сгустков внутри колец много пустого пространства.
Кольца имеют многочисленные щели, где плотность частиц резко падает: две открыты известными лунами, встроенными в них, и многие другие в местах известных дестабилизирующих орбитальных резонансов со лунами Сатурна . Другие щели остаются необъясненными. Стабилизирующие резонансы, с другой стороны, отвечают за долговечность нескольких колец, таких как Кольцо Титана и Кольцо G.
Далеко за главными кольцами находится кольцо Фебы, которое, как предполагается, происходит от Фебы и, таким образом, разделяет ее ретроградное орбитальное движение. Оно совмещено с плоскостью орбиты Сатурна. Сатурн имеет осевой наклон в 27 градусов, поэтому это кольцо наклонено под углом 27 градусов к более видимым кольцам, вращающимся над экватором Сатурна.
В сентябре 2023 года астрономы сообщили об исследованиях, предполагающих, что кольца Сатурна могли образоваться в результате столкновения двух лун «несколько сотен миллионов лет назад». [5] [6]
Галилео Галилей был первым, кто наблюдал кольца Сатурна в 1610 году с помощью своего телескопа, но не смог идентифицировать их как таковые. Он написал герцогу Тосканскому , что «планета Сатурн не одинока, а состоит из трех, которые почти касаются друг друга и никогда не двигаются и не изменяются по отношению друг к другу. Они расположены на линии, параллельной зодиаку , а среднее (сам Сатурн) примерно в три раза больше боковых». [7] Он также описал кольца как «уши» Сатурна. В 1612 году Земля прошла через плоскость колец, и они стали невидимыми. Озадаченный, Галилей заметил: «Я не знаю, что сказать в случае столь удивительном, столь неожиданном и столь новом». [4] Он размышлял: «Неужели Сатурн проглотил своих детей?» — ссылаясь на миф о титане Сатурне, пожирающем свое потомство, чтобы предупредить пророчество о его низвержении. [7] [8] Он был еще больше сбит с толку, когда кольца снова стали видны в 1613 году. [4]
Ранние астрономы использовали анаграммы как форму схемы обязательств , чтобы заявить о новых открытиях до того, как их результаты были готовы к публикации. Галилей использовал анаграмму " smaismrmilmepoetaleumibunenugttauiras" для Altissimum planetam tergeminum observavi ("Я наблюдал, что самая далекая планета имеет тройную форму") для открытия колец Сатурна. [9] [10 ] [11 ]
В 1657 году Кристофер Рен стал профессором астрономии в колледже Грешем в Лондоне. Он проводил наблюдения за планетой Сатурн примерно с 1652 года с целью объяснить ее внешний вид. Его гипотеза была изложена в De corpore saturni, в которой он был близок к предположению, что у планеты есть кольцо. Однако Рен не был уверен, было ли кольцо независимым от планеты или физически прикреплено к ней. До того, как гипотеза Рена была опубликована, Христиан Гюйгенс представил свою гипотезу о кольцах Сатурна. Рен сразу же признал ее лучшей гипотезой, чем его собственная, и De corpore saturni так и не был опубликован. Роберт Гук был еще одним ранним наблюдателем колец Сатурна и отметил отбрасывание теней на кольца. [12]
Гюйгенс начал шлифовать линзы вместе со своим отцом Константином в 1655 году и смог наблюдать Сатурн с большей детализацией, используя 43-кратный рефракторный телескоп, который он сконструировал сам. Он был первым, кто предположил, что Сатурн окружен кольцом, отделенным от планеты, и опубликовал знаменитую буквенную строку " aaaaaaacccccdeeeeeghiiiiiiillllmmnnnnnnnnnooooppqrrstttttuuuuu". [13] Три года спустя он раскрыл, что это означает Annulo cingitur , tenui, plano, nusquam coherente, ad eclipticam inclinato ("[Сатурн] окружен тонким, плоским, кольцом, нигде не касающимся [тела планеты], наклоненным к эклиптике"). [14] [4] [15] Он опубликовал свою гипотезу кольца в «Системе Сатурна» (1659), где также было описано его открытие спутника Сатурна, Титана , а также первое четкое описание размеров Солнечной системы . [16]
В 1675 году Джованни Доменико Кассини определил, что кольцо Сатурна состоит из нескольких меньших колец с зазорами между ними; [17] самый большой из этих зазоров позже был назван разделом Кассини. Этот раздел представляет собой область шириной 4800 километров (3000 миль) между кольцом A и кольцом B. [18]
В 1787 году Пьер-Симон Лаплас доказал, что однородное сплошное кольцо будет нестабильным, и предположил, что кольца состоят из большого числа сплошных колечек. [19] [4] [20]
В 1859 году Джеймс Клерк Максвелл продемонстрировал, что неоднородное сплошное кольцо, сплошные колечки или непрерывное жидкое кольцо также не будут стабильными, указывая на то, что кольцо должно состоять из множества мелких частиц, все из которых независимо вращаются вокруг Сатурна. [21] [20] Позднее Софья Ковалевская также обнаружила, что кольца Сатурна не могут быть жидкими кольцеобразными телами. [22] [23] Спектроскопические исследования колец, которые были проведены независимо в 1895 году Джеймсом Килером из обсерватории Аллегейни и Аристархом Белопольским из Пулковской обсерватории, показали, что анализ Максвелла был верен. [24] [25]
Четыре автоматических космических аппарата наблюдали кольца Сатурна из окрестностей планеты. Ближайшее сближение Pioneer 11 с Сатурном произошло в сентябре 1979 года на расстоянии 20 900 км (13 000 миль). [ 26 ] Pioneer 11 был ответственен за открытие кольца F. [26] Ближайшее сближение Voyager 1 произошло в ноябре 1980 года на расстоянии 64 200 км (39 900 миль). [27] Неисправный фотополяриметр не позволил Voyager 1 наблюдать кольца Сатурна с запланированным разрешением; тем не менее, изображения с космического аппарата предоставили беспрецедентную детализацию кольцевой системы и выявили существование кольца G. [28] Ближайшее сближение Voyager 2 произошло в августе 1981 года на расстоянии 41 000 км (25 000 миль). [27] Рабочий фотополяриметр Вояджера-2 позволил ему наблюдать кольцевую систему с более высоким разрешением, чем Вояджер-1 , и тем самым обнаружить множество ранее невиданных колечек. [29] Космический аппарат Кассини вышел на орбиту вокруг Сатурна в июле 2004 года. [30] Изображения колец Кассини являются наиболее подробными на сегодняшний день и позволили обнаружить еще больше колечек. [31]
Кольца названы в алфавитном порядке в порядке их открытия: [32] A и B в 1675 году Джованни Доменико Кассини , C в 1850 году Уильямом Кранчем Бондом и его сыном Джорджем Филлипсом Бондом , D в 1933 году Николаем П. Барабаховым и Б. Семейкиным, E в 1967 году Уолтером А. Фейбельманом, F в 1979 году Пионер-11 и G в 1980 году Вояджер-1 . Главные кольца, если двигаться от планеты, это C, B и A, с разделением Кассини, самым большим промежутком, разделяющим кольца B и A. Несколько более слабых колец были открыты совсем недавно. Кольцо D чрезвычайно слабое и находится ближе всего к планете. Узкое кольцо F находится сразу за кольцом A. За ними находятся два гораздо более слабых кольца, называемых G и E. Кольца демонстрируют огромное количество структур во всех масштабах, некоторые из которых связаны с возмущениями, создаваемыми лунами Сатурна, но многое остается необъяснимым. [32]
В сентябре 2023 года астрономы сообщили об исследованиях, предполагающих, что кольца Сатурна могли образоваться в результате столкновения двух лун «несколько сотен миллионов лет назад». [5] [6]
Наклон оси Сатурна составляет 26,7°, что означает, что с Земли в разное время можно получить самые разные виды колец, из которых видимые занимают его экваториальную плоскость. [33] Земля проходит через плоскость колец каждые 13–15 лет, примерно каждые полгодия Сатурна, и существует примерно равная вероятность того, что в каждом таком случае произойдет одно или три пересечения. Самые последние пересечения плоскости колец были 22 мая 1995 года, 10 августа 1995 года, 11 февраля 1996 года и 4 сентября 2009 года; предстоящие события произойдут 23 марта 2025 года, 15 октября 2038 года, 1 апреля 2039 года и 9 июля 2039 года. Благоприятные возможности для наблюдения за пересечением плоскости колец (когда Сатурн не находится близко к Солнцу) появляются только во время тройных пересечений. [34] [35] [36]
Равноденствия Сатурна , когда Солнце проходит через плоскость колец, неравномерно распределены. Солнце проходит с юга на север через плоскость колец, когда гелиоцентрическая долгота Сатурна составляет 173,6 градуса (например, 11 августа 2009 года), примерно в то время, когда Сатурн переходит из созвездия Льва в созвездие Девы. 15,7 лет спустя долгота Сатурна достигает 353,6 градуса, и Солнце проходит по южной стороне плоскости колец. На каждой орбите Солнце находится к северу от плоскости колец в течение 15,7 земных лет, затем к югу от плоскости в течение 13,7 лет. [a] Даты пересечений с севера на юг включают 19 ноября 1995 года и 6 мая 2025 года, с пересечениями с юга на север 11 августа 2009 года и 23 января 2039 года. [38] В период около равноденствия освещенность большинства колец значительно снижается, что делает возможными уникальные наблюдения, подчеркивающие особенности, которые отклоняются от плоскости колец. [39]
Плотные главные кольца простираются от 7000 км (4300 миль) до 80000 км (50000 миль) от экватора Сатурна, радиус которого составляет 60300 км (37500 миль) (см. Основные подразделения). С предполагаемой локальной толщиной всего 10 метров (32' 10") [40] и до 1 км (1093 ярда), [41] они состоят на 99,9% из чистого водяного льда с небольшим количеством примесей, которые могут включать толины или силикаты . [42] Главные кольца в основном состоят из частиц размером менее 10 м. [43]
Кассини напрямую измерил массу кольцевой системы через их гравитационный эффект во время его последнего набора орбит, которые проходили между кольцами и вершинами облаков, дав значение 1,54 (± 0,49) × 10 19 кг, или 0,41 ± 0,13 массы Мимаса . [3] Это около двух третей массы всего антарктического ледяного покрова Земли , распределенного по площади поверхности в 80 раз большей, чем у Земли. [44] [45] Оценка близка к значению 0,40 массы Мимаса, полученному из наблюдений Кассини за волнами плотности в кольцах A, B и C. [3] Это небольшая часть общей массы Сатурна (около 0,25 ppb ). Более ранние наблюдения «Вояджера» за волнами плотности в кольцах A и B и оптический профиль глубины дали массу около 0,75 массы Мимаса [46] , а более поздние наблюдения и компьютерное моделирование показали, что эта оценка была заниженной. [47]
Хотя самые большие щели в кольцах, такие как щель Кассини и щель Энке, можно увидеть с Земли, космический аппарат Voyager обнаружил, что кольца имеют сложную структуру из тысяч тонких щелей и колечек. Считается, что эта структура возникает несколькими различными способами из-за гравитационного притяжения множества лун Сатурна. Некоторые щели очищаются прохождением крошечных лун, таких как Пан [48], многие из которых еще могут быть обнаружены, а некоторые колечки, по-видимому, поддерживаются гравитационными эффектами небольших спутников-пастухов (подобно поддержанию кольца F Прометеем и Пандорой ). Другие щели возникают из-за резонансов между орбитальным периодом частиц в щели и периодом более массивной луны, расположенной дальше; Мимас поддерживает щель Кассини таким образом. [49] Еще большая часть структуры в кольцах состоит из спиральных волн, поднятых периодическими гравитационными возмущениями внутренних лун при менее разрушительных резонансах. [ необходима цитата ] Данные с космического зонда Кассини указывают на то, что кольца Сатурна обладают собственной атмосферой, независимой от атмосферы самой планеты. Атмосфера состоит из молекулярного газа кислорода (O 2 ), который образуется при взаимодействии ультрафиолетового света Солнца с водяным льдом в кольцах. Химические реакции между фрагментами молекул воды и дальнейшая ультрафиолетовая стимуляция создают и выбрасывают, среди прочего, O 2 . Согласно моделям этой атмосферы, также присутствует H 2 . Атмосферы O 2 и H 2 настолько разрежены, что если бы вся атмосфера каким-то образом была сконденсирована на кольцах, она была бы толщиной около одного атома. [50] Кольца также имеют аналогичную разреженную атмосферу OH (гидроксид). Как и O 2 , эта атмосфера образуется в результате распада молекул воды, хотя в этом случае распад осуществляется энергичными ионами , которые бомбардируют молекулы воды, выброшенные спутником Сатурна Энцеладом . Эта атмосфера, несмотря на то, что она чрезвычайно разрежена, была обнаружена с Земли космическим телескопом Хаббл. [51] Сатурн демонстрирует сложные закономерности в своей яркости. [52] Большая часть изменчивости обусловлена изменением внешнего вида колец, [53] [54]и это проходит через два цикла на каждой орбите. Однако на это накладывается изменчивость, вызванная эксцентриситетом орбиты планеты, которая заставляет планету демонстрировать более яркие противостояния в северном полушарии, чем в южном. [55]
В 1980 году «Вояджер-1» совершил пролет мимо Сатурна, который показал, что кольцо F состоит из трех узких колец, которые, по-видимому, сплетены в сложную структуру; теперь известно, что два внешних кольца состоят из выступов, изгибов и бугорков, которые создают иллюзию сплетения, а менее яркое третье кольцо находится внутри них. [ необходима цитата ]
Новые снимки колец, сделанные около равноденствия Сатурна 11 августа 2009 года космическим аппаратом НАСА «Кассини» , показали, что кольца значительно выходят за пределы номинальной плоскости колец в нескольких местах. Это смещение достигает 4 км (2,5 мили) на границе Килеровского зазора из-за внеплоскостной орбиты Дафниса , луны, которая создает зазор. [56]
Оценки возраста колец Сатурна сильно различаются в зависимости от используемого подхода. Они считались, возможно, очень старыми, датируемыми образованием самого Сатурна. Однако данные с Кассини предполагают, что они намного моложе, скорее всего, сформировались в течение последних 100 миллионов лет, и, таким образом, могут иметь возраст от 10 миллионов до 100 миллионов лет. [3] [57] Этот недавний сценарий происхождения основан на новом, низкомассовом моделировании динамической эволюции колец и измерениях потока межпланетной пыли, которые вносят вклад в оценку скорости потемнения колец с течением времени. [3] Поскольку кольца постоянно теряют материал, они должны были быть более массивными в прошлом, чем в настоящее время. [3] Оценка массы сама по себе не является очень диагностической, поскольку кольца с большой массой, которые образовались на раннем этапе истории Солнечной системы, к настоящему времени эволюционировали до массы, близкой к измеренной. [3] Исходя из текущих темпов истощения, они могут исчезнуть через 300 миллионов лет. [58] [59]
Существуют две основные теории относительно происхождения внутренних колец Сатурна. Теория, первоначально предложенная Эдуардом Рошем в 19 веке, заключается в том, что кольца когда-то были луной Сатурна (названной Веритас, в честь римской богини , которая пряталась в колодце). Согласно теории, орбита луны деградировала, пока она не оказалась достаточно близко, чтобы быть разорванной приливными силами (см. предел Роша ). [60] Численное моделирование, проведенное в 2022 году, подтверждает эту теорию; авторы этого исследования предложили название « Хризалис » для разрушенной луны. [61] Разновидность этой теории заключается в том, что эта луна распалась после удара крупной кометы или астероида . [62] Вторая теория заключается в том, что кольца никогда не были частью луны, а вместо этого остались от первоначального небулярного материала, из которого образовался Сатурн. [ необходима ссылка ]
Более традиционная версия теории разрушенной луны заключается в том, что кольца состоят из обломков луны диаметром от 400 до 600 км (от 200 до 400 миль), немного больше, чем Мимас . В последний раз столкновения, достаточно крупные, чтобы разрушить луну такого размера, происходили во время поздней тяжелой бомбардировки около четырех миллиардов лет назад. [63]
Более поздний вариант этого типа теории RM Canup заключается в том, что кольца могут представлять собой часть остатков ледяной мантии гораздо более крупной, размером с Титан, дифференцированной луны, которая была лишена своего внешнего слоя, когда она спирально входила в планету в период формирования, когда Сатурн все еще был окружен газообразной туманностью. [64] [65] Это объяснило бы дефицит каменистого материала внутри колец. Кольца изначально были бы намного массивнее (≈1000 раз) и шире, чем в настоящее время; материал во внешних частях колец мог бы объединиться в луны Сатурна вплоть до Тефии , что также объясняет отсутствие каменистого материала в составе большинства этих лун. [65] Последующая коллизионная или криовулканическая эволюция Энцелада могла вызвать выборочную потерю льда на этом спутнике, увеличив его плотность до нынешнего значения 1,61 г/см 3 , по сравнению со значениями 1,15 для Мимаса и 0,97 для Тефии. [65]
Идея массивных ранних колец впоследствии была расширена для объяснения образования спутников Сатурна вплоть до Реи. [66] Если бы первоначальные массивные кольца содержали куски каменистого материала (>100 км; 60 миль в поперечнике), а также лед, эти силикатные тела должны были бы аккрецировать больше льда и быть выброшенными из колец из-за гравитационного взаимодействия с кольцами и приливного взаимодействия с Сатурном на все более широкие орбиты. В пределах предела Роша тела каменистого материала достаточно плотны, чтобы аккрецировать дополнительный материал, тогда как менее плотные тела льда — нет. Оказавшись за пределами колец, вновь образованные луны могли бы продолжать развиваться посредством случайных слияний. Этот процесс может объяснить изменение содержания силиката в лунах Сатурна вплоть до Реи, а также тенденцию к меньшему содержанию силиката ближе к Сатурну. Тогда Рея была бы самой старой из лун, образованных из первичных колец, а луны ближе к Сатурну становились бы все моложе. [66]
Яркость и чистота водяного льда в кольцах Сатурна также были приведены в качестве доказательства того, что кольца намного моложе Сатурна, [57], поскольку падение метеоритной пыли привело бы к потемнению колец. Однако новые исследования показывают, что кольцо B может быть достаточно массивным, чтобы разбавить падающий материал и, таким образом, избежать существенного потемнения на протяжении жизни Солнечной системы. Материал кольца может быть переработан, поскольку комки образуются внутри колец, а затем разрушаются ударами. Это могло бы объяснить кажущуюся молодость части материала внутри колец. [67] Доказательства, предполагающие недавнее происхождение кольца C, были собраны исследователями, проанализировавшими данные с радара Cassini Titan Radar Mapper , который сосредоточился на анализе доли каменистых силикатов в этом кольце. Если большая часть этого материала была внесена недавно разрушенным кентавром или луной, возраст этого кольца может быть порядка 100 миллионов лет или меньше. С другой стороны, если материал поступил в основном из-за притока микрометеоритов, возраст был бы ближе к миллиарду лет. [68]
Команда Cassini UVIS под руководством Ларри Эспозито использовала звездное затмение , чтобы обнаружить 13 объектов размером от 27 метров (89') до 10 км (6 миль) в поперечнике в пределах кольца F. Они полупрозрачны, что позволяет предположить, что это временные скопления ледяных валунов диаметром в несколько метров. Эспозито считает, что это базовая структура колец Сатурна, частицы слипаются вместе, а затем разлетаются на части. [69]
Исследования, основанные на скорости падения на Сатурн, говорят в пользу более молодого возраста кольцевой системы в сотни миллионов лет. Материал колец непрерывно спускается по спирали вниз в Сатурн; чем быстрее это падение, тем короче срок службы кольцевой системы. Один из механизмов включает гравитационное притяжение электрически заряженных частиц водяного льда вниз из колец вдоль линий планетарного магнитного поля, процесс, называемый «кольцевым дождем». Этот расход был выведен как 432–2870 кг/с с использованием наземных наблюдений телескопа Кека ; в результате одного этого процесса кольца исчезнут через ~292+818
−124миллионов лет. [70] Проходя через зазор между кольцами и планетой в сентябре 2017 года, космический аппарат Кассини обнаружил экваториальный поток нейтрального по заряду материала от колец к планете со скоростью 4800–44 000 кг/с. [71] Если предположить, что этот приток стабилен, то добавление его к непрерывному процессу «кольцевого дождя» означает, что кольца могут исчезнуть менее чем за 100 миллионов лет. [70] [72]
Самые плотные части системы колец Сатурна — это кольца A и B, которые разделены разделением Кассини (открыто в 1675 году Джованни Доменико Кассини ). Наряду с кольцом C, которое было открыто в 1850 году и по характеру похоже на разделение Кассини, эти области составляют главные кольца . Главные кольца плотнее и содержат более крупные частицы, чем разреженные пылевые кольца . Последние включают кольцо D, простирающееся внутрь к верхушкам облаков Сатурна, кольца G и E и другие за пределами главной кольцевой системы. Эти диффузные кольца характеризуются как «пыльные» из-за малого размера их частиц (часто около мкм ) ; их химический состав, как и у главных колец, почти полностью состоит из водяного льда. Узкое кольцо F, расположенное недалеко от внешнего края кольца A, сложнее классифицировать; его части очень плотные, но оно также содержит большое количество частиц размером с пыль.
Кольцо D — самое внутреннее кольцо, и оно очень слабое. В 1980 году «Вояджер-1» обнаружил в этом кольце три кольца, обозначенных как D73, D72 и D68, причем D68 было дискретным кольцом, ближайшим к Сатурну. Примерно 25 лет спустя изображения «Кассини» показали, что D72 стало значительно шире и более рассеянным и переместилось в сторону планеты на 200 км (100 миль). [87]
В кольце D присутствует мелкомасштабная структура с волнами на расстоянии 30 км (20 миль) друг от друга. Впервые замеченная в зазоре между кольцом C и D73, [87] структура была обнаружена во время равноденствия Сатурна 2009 года, простирающаяся на радиальное расстояние 19 000 км (12 000 миль) от кольца D до внутреннего края кольца B. [88] [89] Волны интерпретируются как спиральный узор вертикальных гофр амплитудой от 2 до 20 м; [90] тот факт, что период волн со временем уменьшается (с 60 км; 40 миль в 1995 году до 30 км; 20 миль к 2006 году), позволяет сделать вывод, что узор мог возникнуть в конце 1983 года в результате удара облака обломков (массой ≈10 12 кг) от разрушенной кометы, которое наклонило кольца из экваториальной плоскости. [87] [88] [91] Похожий спиральный узор в главном кольце Юпитера был приписан возмущению, вызванному ударом материала кометы Шумейкеров-Леви 9 в 1994 году. [88] [92] [93]
Кольцо C — широкое, но слабое кольцо, расположенное внутри кольца B. Оно было открыто в 1850 году Уильямом и Джорджем Бондами , хотя Уильям Р. Доус и Иоганн Галле также видели его независимо. Уильям Лассел назвал его «Креповым кольцом», потому что оно, казалось, состояло из более темного материала, чем более яркие кольца A и B. [77]
Его вертикальная толщина оценивается в 5 метров (16 футов), его масса составляет около 1,1 × 10 18 кг, а его оптическая глубина варьируется от 0,05 до 0,12. [ необходима цитата ] То есть, от 5 до 12 процентов света, проходящего перпендикулярно через кольцо, блокируется, так что при взгляде сверху кольцо становится почти прозрачным. Спиральные гофры с длиной волны 30 км, впервые замеченные в кольце D, наблюдались во время равноденствия Сатурна в 2009 году и простирались по всему кольцу C (см. выше).
Colombo Gap находится во внутреннем кольце C. Внутри щели находится яркое, но узкое колечко Colombo Ringlet, центр которого находится в 77 883 км (48 394 мили) от центра Сатурна, которое имеет слегка эллиптическую, а не круглую форму. Это колечко также называют Titan Ringlet, поскольку оно управляется орбитальным резонансом с луной Титаном . [94] В этом месте внутри колец длина апсидальной прецессии кольцевой частицы равна длине орбитального движения Титана, так что внешний конец этого эксцентричного колечка всегда указывает на Титан. [94]
Максвелл-Гэп находится внутри внешней части кольца C. Он также содержит плотное некруглое колечко, Максвелл-Кольцо. Во многих отношениях это колечко похоже на кольцо ε Урана . В середине обоих колец есть волнообразные структуры. Хотя волна в кольце ε, как полагают, вызвана луной Урана Корделией , по состоянию на июль 2008 года в Максвелл-Кольце не было обнаружено ни одной луны. [95]
Кольцо B является самым большим, ярким и массивным из колец. Его толщина оценивается в 5-15 м, а его оптическая глубина варьируется от 0,4 до более 5, [96] что означает, что >99% света, проходящего через некоторые части кольца B, блокируется. Кольцо B содержит множество вариаций плотности и яркости, почти все из которых необъяснимы. Они концентрические, выглядят как узкие колечки, хотя кольцо B не содержит никаких промежутков. [ необходима цитата ] Местами внешний край кольца B содержит вертикальные структуры, отклоняющиеся до 2,5 км (1½ мили) от плоскости главного кольца, что является значительным отклонением от вертикальной толщины главных колец A, B и C, которая обычно составляет всего около 10 метров (около 30 футов). Вертикальные структуры могут быть созданы невидимыми встроенными лунами. [97]
Исследование спиральных волн плотности, проведенное в 2016 году с использованием звездных затмений, показало, что поверхностная плотность кольца B находится в диапазоне от 40 до 140 г/см2 , что ниже, чем считалось ранее, и что оптическая глубина кольца слабо коррелирует с его массовой плотностью (ранее сообщалось о таком открытии для колец A и C). [96] [98] Общая масса кольца B оценивается где-то в диапазоне от 7 до24 × 10 18 кг . Это сопоставимо с массой Мимаса37,5 × 10 18 кг. [96]
До 1980 года структура колец Сатурна объяснялась исключительно действием гравитационных сил. Затем изображения с космического корабля «Вояджер» показали радиальные особенности в кольце B, известные как спицы , [99] [100], которые нельзя было объяснить таким образом, поскольку их постоянство и вращение вокруг колец не соответствовали гравитационной орбитальной механике . [101] Спицы кажутся темными в обратнорассеянном свете и яркими в пряморассеянном свете (см. изображения в Галерее); переход происходит при фазовом угле около 60 ° . Ведущая теория относительно состава спиц заключается в том, что они состоят из микроскопических частиц пыли, подвешенных вдали от главного кольца электростатическим отталкиванием, поскольку они вращаются почти синхронно с магнитосферой Сатурна. Точный механизм, генерирующий спицы, до сих пор неизвестен. Было высказано предположение, что электрические возмущения могут быть вызваны либо молниями в атмосфере Сатурна , либо ударами микрометеоритов по кольцам. [101] В качестве альтернативы предполагается, что спицы очень похожи на явление, известное как свечение лунного горизонта или левитация пыли, и вызваны интенсивными электрическими полями через терминатор кольцевых частиц, а не электрическими возмущениями. [102]
Спицы не были обнаружены снова, пока около двадцати пяти лет спустя, на этот раз космическим зондом Кассини . Спицы не были видны, когда Кассини прибыл к Сатурну в начале 2004 года. Некоторые ученые предположили, что спицы не будут видны снова до 2007 года, основываясь на моделях, пытающихся описать их формирование. Тем не менее, команда по визуализации Кассини продолжала искать спицы на изображениях колец, и в следующий раз они были видны на изображениях, сделанных 5 сентября 2005 года. [103]
Спицы, по-видимому, являются сезонным явлением, исчезая в середине зимы и лета Сатурна и появляясь снова, когда Сатурн приближается к равноденствию . Предположения о том, что спицы могут быть сезонным эффектом, меняющимся в зависимости от 29,7-летней орбиты Сатурна, были поддержаны их постепенным повторным появлением в последние годы миссии Кассини. [104]
В 2009 году во время равноденствия был обнаружен спутник, встроенный в кольцо B, по отбрасываемой им тени. По оценкам, его диаметр составляет 400 м (1300 футов). [105] Спутнику было дано предварительное обозначение S/2009 S 1 .
Разделение Кассини — это область шириной 4800 км (3000 миль) между кольцами Сатурна A и B. Оно было открыто в 1675 году Джованни Кассини в Парижской обсерватории с помощью рефракторного телескопа с 2,5-дюймовым объективом с фокусным расстоянием 20 футов и 90-кратным увеличением . [106] [107] С Земли оно выглядит как тонкая черная щель в кольцах. Однако «Вояджер» обнаружил, что щель сама по себе заполнена кольцевым материалом, имеющим большое сходство с кольцом C. [95] Разделение может казаться ярким на видах с неосвещенной стороны колец, поскольку относительно низкая плотность материала позволяет пропускать больше света через толщу колец (см. второе изображение в галерее). [ необходима цитата ]
Внутренний край дивизии Кассини управляется сильным орбитальным резонансом. Кольцевые частицы в этом месте совершают два оборота за каждый оборот луны Мимас . [108] Резонанс заставляет тяготение Мимаса к этим кольцевым частицам накапливаться, дестабилизируя их орбиты и приводя к резкому обрезанию плотности колец. Однако многие другие промежутки между колечками в дивизии Кассини необъяснимы. [109]
Обнаруженный в 1981 году с помощью изображений, отправленных Voyager 2, [110] щель Гюйгенса расположена на внутреннем крае щели Кассини. Она содержит плотное, эксцентричное кольцо Гюйгенса в середине. Это кольцо демонстрирует нерегулярные азимутальные изменения геометрической ширины и оптической глубины, которые могут быть вызваны близким резонансом 2:1 с Мимасом и влиянием эксцентричного внешнего края B-кольца. Есть еще одно узкое кольцо сразу за кольцом Гюйгенса. [95]
Кольцо A является самым внешним из больших, ярких колец. Его внутренняя граница — щель Кассини, а его резкая внешняя граница близка к орбите малого спутника Атласа . Кольцо A прерывается в месте, расположенном на расстоянии 22% ширины кольца от его внешнего края, щелью Энке. Более узкий промежуток в 2% ширины кольца от внешнего края называется щелью Килера.
Толщина кольца А оценивается в 10–30 м, его поверхностная плотность — от 35 до 40 г/см2 , а общая масса — от 4 до 100 г /см2.5 × 10 18 кг [96] (чуть меньше массы Гипериона ). Его оптическая глубина варьируется от 0,4 до 0,9. [96]
Подобно кольцу B, внешний край кольца A поддерживается орбитальными резонансами, хотя в этом случае более сложным набором. На него в первую очередь действует резонанс 7:6 с Янусом и Эпиметеем , с другими вкладами от резонанса 5:3 с Мимасом и различными резонансами с Прометеем и Пандорой . [111] [112] Другие орбитальные резонансы также возбуждают множество спиральных волн плотности в кольце A (и, в меньшей степени, в других кольцах), которые составляют большую часть его структуры. Эти волны описываются той же физикой, которая описывает спиральные рукава галактик . Спиральные изгибные волны, также присутствующие в кольце A и также описываемые той же теорией, представляют собой вертикальные гофры в кольце, а не волны сжатия. [113]
В апреле 2014 года ученые НАСА сообщили о наблюдении возможной стадии формирования новой луны вблизи внешнего края кольца А. [114] [115]
Щель Энке — это щель шириной 325 км (200 миль) внутри кольца А, центр которой находится на расстоянии 133 590 км (83 000 миль) от центра Сатурна. [117] Она вызвана присутствием небольшой луны Пан , [118] которая вращается внутри нее. Снимки с зонда Кассини показали, что внутри щели есть по крайней мере три тонких, завязанных колечка. [95] Спиральные волны плотности, видимые по обе стороны от нее, вызваны резонансами с близлежащими лунами, внешними по отношению к кольцам, в то время как Пан вызывает дополнительный набор спиральных следов (см. изображение в галерее). [95]
Сам Иоганн Энке не наблюдал эту щель; она была названа в честь его наблюдений за кольцами. Сама щель была обнаружена Джеймсом Эдвардом Килером в 1888 году . [77] Вторая крупная щель в кольце A, обнаруженная Вояджером , была названа щелью Килера в его честь. [119]
Разрыв Энке является разрывом, поскольку он полностью находится внутри кольца А. Между терминами разрыв и разделение существовала некоторая двусмысленность , пока МАС не прояснил определения в 2008 году; до этого разделение иногда называли «Разделением Энке». [120]
Килер Гэп — это щель шириной 42 км (26 миль) в кольце А, примерно в 250 км (150 миль) от внешнего края кольца. Небольшая луна Дафнис , открытая 1 мая 2005 года, вращается внутри нее, очищая ее. [121] Прохождение луны вызывает волны на краях щели (на это также влияет ее небольшой эксцентриситет орбиты). [95] Поскольку орбита Дафниса слегка наклонена к плоскости кольца, волны имеют компонент, перпендикулярный плоскости кольца, достигая расстояния 1500 м «над» плоскостью. [122] [123]
Щель Килера была обнаружена Вояджером и названа в честь астронома Джеймса Эдварда Килера . Килер в свою очередь открыл и назвал щель Энке в честь Иоганна Энке . [77]
В 2006 году на снимках кольца А, сделанных Кассини , были обнаружены четыре крошечных « луны ». [124] Сами луны имеют диаметр всего около ста метров, слишком малы, чтобы их можно было увидеть напрямую; то, что видит Кассини , — это возмущения в форме «пропеллера», которые создают луны, и которые имеют несколько километров (миль) в поперечнике. Предполагается, что кольцо А содержит тысячи таких объектов. В 2007 году открытие еще восьми лун показало, что они в основном ограничены поясом в 3000 км (2000 миль), примерно в 130 000 км (80 000 миль) от центра Сатурна, [125] и к 2008 году было обнаружено более 150 пропеллерных лун. [126] Одна из них, которую отслеживали в течение нескольких лет, получила прозвище Блерио . [127]
Разделение между кольцом A и кольцом F было названо разделением Роша в честь французского физика Эдуарда Роша . [128] Разделение Роша не следует путать с пределом Роша , который представляет собой расстояние, на котором крупный объект находится настолько близко к планете (например, Сатурну), что приливные силы планеты разорвут его на части. [129] Располагаясь на внешнем крае главной кольцевой системы, разделение Роша фактически близко к пределу Роша Сатурна, поэтому кольца не смогли аккрецировать в луну. [130]
Как и разделение Кассини, разделение Роша не пустое, а содержит слой материала. [ требуется ссылка ] Характер этого материала похож на разреженные и пыльные кольца D, E и G. [ требуется ссылка ] Два места в разделе Роша имеют более высокую концентрацию пыли, чем остальная часть региона. Они были обнаружены группой по визуализации зонда Кассини и получили временные обозначения : R/2004 S 1, который находится вдоль орбиты луны Атлас ; и R/2004 S 2, с центром в 138 900 км (86 300 миль) от центра Сатурна, внутри орбиты Прометея . [ 131] [132]
Кольцо F — самое внешнее дискретное кольцо Сатурна и, возможно, самое активное кольцо в Солнечной системе, его характеристики меняются в течение часов. [133] Оно расположено в 3000 км (2000 миль) за внешним краем кольца A. [134] Кольцо было обнаружено в 1979 году командой по обработке изображений Pioneer 11. [80] Оно очень тонкое, всего несколько сотен км (миль) в радиальном направлении. В то время как традиционное представление состояло в том, что оно удерживается вместе двумя спутниками- пастухами , Прометеем и Пандорой , которые вращаются внутри и снаружи его, [118] недавние исследования показывают, что только Прометей вносит вклад в ограничение. [135] [136] Численное моделирование предполагает, что кольцо образовалось, когда Прометей и Пандора столкнулись друг с другом и были частично разрушены. [137]
Более поздние снимки крупным планом с зонда Кассини показывают, что кольцо F состоит из одного основного кольца и спиральной нити вокруг него. [138] Они также показывают, что когда Прометей сталкивается с кольцом в его апоцентре , его гравитационное притяжение создает перегибы и узлы в кольце F, поскольку луна «крадет» у него материал, оставляя темный канал во внутренней части кольца (см. ссылку на видео и дополнительные изображения кольца F в галерее). Поскольку Прометей вращается вокруг Сатурна быстрее, чем материал в кольце F, каждый новый канал вырезается примерно на 3,2 градуса впереди предыдущего. [133]
В 2008 году был обнаружен еще один динамизм, предполагающий, что небольшие невидимые луны, вращающиеся внутри кольца F, постоянно проходят через его узкое ядро из-за возмущений от Прометея. Одна из небольших лун была предварительно идентифицирована как S/2004 S 6 . [133]
По состоянию на 2023 год считается, что комковатая структура кольца «обусловлена наличием тысяч небольших родительских тел (размером от 1,0 до 0,1 км), которые сталкиваются и производят плотные нити частиц размером от микрометра до сантиметра, которые в течение нескольких месяцев повторно аккрецируют на родительские тела в стационарном режиме». [139]
Слабое пылевое кольцо присутствует вокруг области, занимаемой орбитами Януса и Эпиметея , как показано на снимках, полученных в прямом рассеянном свете космическим аппаратом Кассини в 2006 году. Кольцо имеет радиальную протяженность около 5000 км (3000 миль). [140] Его источником являются частицы, выброшенные с поверхности лун ударами метеороидов, которые затем образуют диффузное кольцо вокруг их орбитальных траекторий. [141]
Кольцо G (см. последнее изображение в галерее) — очень тонкое, слабое кольцо примерно на полпути между кольцом F и началом кольца E, с внутренним краем примерно в 15 000 км (10 000 миль) внутри орбиты Мимаса . Оно содержит одну отчетливо более яркую дугу около своего внутреннего края (похожую на дуги в кольцах Нептуна ), которая простирается примерно на одну шестую его окружности, с центром на луне Эгеон диаметром полкилометра (500 ярдов) , которая удерживается на месте орбитальным резонансом 7:6 с Мимасом. [142] [143] Считается, что дуга состоит из ледяных частиц диаметром до нескольких метров, а остальная часть кольца G состоит из пыли, выбрасываемой изнутри дуги. Радиальная ширина дуги составляет около 250 км (150 миль) по сравнению с шириной 9 000 км (6000 миль) для кольца G в целом. [142] Считается, что дуга содержит вещество, эквивалентное небольшой ледяной луне диаметром около ста метров. [142] Пыль, выбрасываемая Эгеоном и другими исходными телами внутри дуги в результате ударов микрометеоритов, дрейфует наружу от дуги из-за взаимодействия с магнитосферой Сатурна ( плазма которой вращается вместе с магнитным полем Сатурна , которое вращается намного быстрее, чем орбитальное движение кольца G). Эти крошечные частицы неуклонно разрушаются дальнейшими ударами и рассеиваются плазменным сопротивлением. В течение тысяч лет кольцо постепенно теряет массу, [144] которая восполняется дальнейшими ударами по Эгеону.
Слабая кольцевая дуга, впервые обнаруженная в сентябре 2006 года, охватывающая продольную протяженность около 10 градусов, связана с луной Мефона . Считается, что материал в дуге представляет собой пыль, выброшенную Мефоной при ударах микрометеоритов. Ограничение пыли внутри дуги объясняется резонансом 14:15 с Мимасом (аналогично механизму ограничения дуги внутри кольца G). [145] [146] Под влиянием того же резонанса Мефона совершает либрационные колебания вперед и назад по своей орбите с амплитудой 5° долготы.
Слабая кольцевая дуга, впервые обнаруженная в июне 2007 года, охватывающая продольную протяженность около 20 градусов, связана с луной Anthe . Считается, что материал в дуге представляет собой пыль, сбитую с Anthe микрометеорными ударами. Ограничение пыли внутри дуги объясняется резонансом 10:11 с Мимасом. Под влиянием того же резонанса Anthe дрейфует вперед и назад по своей орбите более чем на 14° долготы. [145] [146]
Слабое пылевое кольцо разделяет орбиту Паллены , как показали снимки, сделанные в прямом рассеянном свете космическим аппаратом Кассини в 2006 году. [140] Кольцо имеет радиальную протяженность около 2500 км (1500 миль). Его источником являются частицы, выброшенные с поверхности Паллены ударами метеороидов, которые затем образуют диффузное кольцо вокруг ее орбитальной траектории. [141] [146]
Хотя это не было подтверждено до 1980 года, [82] существование кольца E было предметом споров среди астрономов, по крайней мере, еще в 1908 году. В повествовательной хронологии наблюдений Сатурна Артур Фрэнсис О'Донел Александер приписывает [147] первое наблюдение того, что впоследствии будет названо кольцом E, Жоржу Фурнье , который 5 сентября 1907 года в Мон-Реваре наблюдал «светящуюся зону», «окружающую внешнее яркое кольцо». В следующем году, 7 октября 1908 года, Э. Шаер независимо наблюдал «новое темное кольцо... окружающее яркие кольца Сатурна» в Женевской обсерватории. Вслед за открытием Шаера, В. Бойер, Т. Льюис и Артур Эддингтон обнаружили признаки прерывистого кольца, соответствующие описанию Шаера, но описали свои наблюдения как «неопределенные». После того, как Эдвард Барнард , используя лучший в то время телескоп в мире , не смог найти признаков кольца. Э. М. Антониади выступил за существование кольца в публикации 1909 года, ссылаясь на наблюдения Уильяма Рэя 26 декабря 1861 года «очень слабого света... создающего впечатление, что это было сумеречное кольцо» [148] [149] но после отрицательного результата Барнарда большинство астрономов стали скептически относиться к существованию кольца E. [147]
В отличие от колец A, B и C, малая оптическая глубина кольца E и большая вертикальная протяженность означают, что его лучше всего наблюдать с ребра, что возможно только раз в 14–15 лет, [150] поэтому, возможно, по этой причине, только в 1960-х годах кольцо E снова стало предметом наблюдений. Хотя некоторые источники приписывают Уолтеру Фейбельману открытие кольца E в 1966 году, [4] [32] его статья, опубликованная в следующем году, объявляющая о наблюдениях, начинается с признания существующих противоречий и длинной истории наблюдений, как подтверждающих, так и оспаривающих существование кольца, и тщательно подчеркивает свою интерпретацию данных как нового кольца как «только предварительную». [150] Повторный анализ первоначальных наблюдений Фейбельмана, проведенный в ожидании предстоящего пролета Сатурна аппаратом Pioneer 11, в очередной раз назвал доказательства этого внешнего кольца «шаткими». [151] Даже поляриметрические наблюдения Пионера 11 не смогли окончательно идентифицировать кольцо E во время его пролета в 1979 году, хотя «его существование было выведено из [измерений частиц, излучения и магнитного поля]». [82] Только после цифрового повторного анализа наблюдений 1966 года, а также нескольких независимых наблюдений с использованием наземных и космических телескопов, существование было окончательно подтверждено в статье 1980 года Фейбельмана и Клинглсмита. [82]
Кольцо E является вторым по величине внешним кольцом и чрезвычайно широкое; оно состоит из множества крошечных (микронных и субмикронных) частиц водяного льда с силикатами, углекислым газом и аммиаком. [152] Кольцо E распределено между орбитами Мимаса и Титана . [153] В отличие от других колец, оно состоит из микроскопических частиц, а не макроскопических ледяных кусков. В 2005 году было установлено, что источником материала кольца E являются криовулканические плюмы [154] [155], исходящие из «тигровых полос» южной полярной области луны Энцелада . [156] В отличие от основных колец, кольцо E имеет толщину более 2000 км (1000 миль) и увеличивается с расстоянием от Энцелада. [153] Структуры, похожие на усики, наблюдаемые внутри кольца E, могут быть связаны с выбросами наиболее активных южных полярных струй Энцелада. [157]
Частицы кольца E имеют тенденцию накапливаться на лунах, которые вращаются внутри него. Экватор ведущего полушария Тефии слегка окрашен в голубой цвет из-за падающего материала. [158] Троянские луны Телесто , Калипсо , Елена и Полидевк особенно подвержены влиянию, поскольку их орбиты движутся вверх и вниз по плоскости кольца. Это приводит к тому, что их поверхности покрываются ярким материалом, который сглаживает особенности. [159]
В октябре 2009 года было сообщено об открытии тонкого диска материала прямо внутри орбиты Фебы . Диск был выровнен ребром к Земле во время открытия. Этот диск можно приблизительно описать как еще одно кольцо. Хотя кольцо очень большое (если смотреть с Земли, оно имеет видимый размер двух полных лун [85] ), оно практически невидимо. Оно было обнаружено с помощью инфракрасного космического телескопа НАСА Spitzer [160] и было видно во всем диапазоне наблюдений, который простирался от 128 до 207 радиусов Сатурна [84] с расчетами, указывающими на то , что оно может простираться наружу до 300 радиусов Сатурна и внутрь до орбиты Япета на 59 радиусов Сатурна. [161] Впоследствии кольцо изучалось с помощью космических аппаратов WISE , Herschel и Cassini ; [162] Наблюдения WISE показывают, что оно простирается по крайней мере от 50 и 100 до 270 радиусов Сатурна (внутренний край теряется в сиянии планеты). [83] Данные, полученные с помощью WISE, указывают на то, что частицы кольца малы; те, радиус которых больше 10 см, составляют 10% или менее площади поперечного сечения. [83]
Феба вращается вокруг планеты на расстоянии от 180 до 250 радиусов. Толщина кольца составляет около 40 радиусов. [163] Поскольку предполагается, что частицы кольца образовались в результате ударов ( микрометеоритов и более крупных) по Фебе, они должны разделять ее ретроградную орбиту , [161] которая противоположна орбитальному движению следующего внутреннего спутника, Япета . Это кольцо лежит в плоскости орбиты Сатурна или примерно в эклиптике , и, таким образом, наклонено на 27 градусов относительно экваториальной плоскости Сатурна и других колец. Феба наклонена на 5° относительно плоскости орбиты Сатурна (часто записываемой как 175° из-за ретроградного орбитального движения Фебы), и ее результирующие вертикальные отклонения выше и ниже плоскости кольца хорошо согласуются с наблюдаемой толщиной кольца в 40 радиусов Сатурна.
Существование кольца было предложено в 1970-х годах Стивеном Сотером . [161] Открытие было сделано Энн Дж. Вербиссер и Майклом Ф. Скрутски (из Университета Вирджинии ) и Дугласом П. Гамильтоном (из Университета Мэриленда, Колледж-Парк ). [84] [164] Все трое вместе учились в аспирантуре Корнеллского университета . [165]
Материал кольца мигрирует внутрь из-за переизлучения солнечного излучения [ 84] со скоростью, обратно пропорциональной размеру частицы; частица размером 3 см мигрировала бы из окрестностей Фебы в окрестности Япета за время существования Солнечной системы. [83] Таким образом, материал ударил бы по ведущему полушарию Япета. Падение этого материала вызывает небольшое потемнение и покраснение ведущего полушария Япета (похожее на то, что наблюдается на лунах Урана Обероне и Титании ), но не создает напрямую драматическую двухцветную окраску этой луны. [166] Вместо этого падающий материал инициирует процесс положительной обратной связи тепловой самосегрегации сублимации льда из более теплых регионов с последующей конденсацией пара в более холодных регионах. Это оставляет темный остаток «запаздывающего» материала, покрывающий большую часть экваториальной области ведущего полушария Япета, который контрастирует с яркими ледяными отложениями, покрывающими полярные области и большую часть ведомого полушария. [167] [168] [169]
Вторая по величине луна Сатурна Рея , как предполагалось, имеет собственную разреженную кольцевую систему, состоящую из трех узких полос, встроенных в диск из твердых частиц. [170] [171] Эти предполагаемые кольца не были получены, но их существование было выведено из наблюдений Кассини в ноябре 2005 года за истощением энергичных электронов в магнитосфере Сатурна вблизи Реи. Инструмент магнитосферной визуализации (MIMI) наблюдал плавный градиент, прерываемый тремя резкими спадами потока плазмы на каждой стороне луны в почти симметричной схеме. Это можно было бы объяснить, если бы они были поглощены твердым материалом в форме экваториального диска, содержащего более плотные кольца или дуги, с частицами, возможно, от нескольких дециметров до приблизительно метра в диаметре. Более поздним доказательством, согласующимся с наличием колец Реана, является набор небольших ультрафиолетовых ярких пятен, распределенных по линии, которая простирается на три четверти окружности луны, в пределах 2 градусов от экватора. Пятна были интерпретированы как точки удара материала кольца, сходящего с орбиты. [172] Однако целенаправленные наблюдения Кассини предполагаемой плоскости кольца с нескольких углов ничего не дали, что говорит о том, что необходимо другое объяснение этих загадочных особенностей. [173]
{{cite journal}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .Продолжение очень слабого света, протянувшееся по обе стороны от темной тени на шаре, перекрывающее тонкую линию света, образованную краем кольца, примерно на одну треть его длины, и таким образом, чтобы создавалось впечатление, что это было темное кольцо, намного толще ярких колец и видимое ребром, спроецированное на небо.
