Hustotné vlny v prstenci A

14.09.2004

 

< Späť --     Úvodná stránka      -- Ďalší >



<> Hustotné vlny v prstenci A
Poďakovanie: Cassini Imaging Team, SSI, JPL, ESA, NASA


Pokiaľ chcete pochopiť sformovanie našej slnečnej sústavy, tak študujte Saturn. Saturn, obria planéta, o ktorej sme referovali vo svetle sondou Cassini prinášaného prúdu nových objavov, je zdrojom nových a nových prekvapivých objavov.
Keď sonda Cassini dorazila k planéte Saturn, urobila brzdiaci manéver, pri ktorom preletela Enckeho medzou medzi prstencami A a B (o popisu prstencov pozri spomínaný článok). Pri tomto prelete bola zhotovená celá séria úžasných fotografií, na ktorých je vidieť zvláštna štruktúra prstencov. Fotografia vyššie, je jedna z nich (ďalšie je možné si pozrieť na domovskej stránke projektu). Prstence nemajú homogénnu štruktúru, čo je dobre vidieť na obrázku ukazujúcu časť Saturnových prstencov vo vernom farebnom zobrazení. Prstenec nie je pevný útvar, ale v rôznych vzdialenostiach od planéty obiehajú menšia a väčšie čiastočky po svojej vlastnej trajektórii s rôznou dobu obehu.
Obrázok vyššie však ukazuje niečo iné. Jemný prach i väčšie čiastočky sformovali v prstenci A (pohľad je z blízkosti Enckeho medze pri brzdiacom manévri z neosvetlenej strany prstenca) takzvané hustotné vlny. Je tu síce mnoho otvorených otázok, ale predstavu o vzniku hustotných vĺn máme.


Pohľad na Enckeho medz z osvetlenej strany. Kliknutím na obrázok môžete pozrieť detailnejší záber, kde tiež možno pozorovať špirálovité hustotné vlny.
Poďakovanie: Cassini Imaging Team

Je dobre známe, že žiadne hodiny na svete nechodia úplne presne rovnako. Platí to aj o elektronických hodinách, ale teraz sa budeme baviť o mechanických - dajme tomu nástenných hodinách. Dávnejšie bolo pozorované, že v hodinárstve však rovnaké hodiny zavesené na tú istú stenu majú tendenciu sa zosynchronizovať (tikať súčasne). Je to rezonančný jav. Podobný rezonančný jav sa objavuje aj v slnečnej sústave, kde planéty síce obiehajú okolo Slnka podľa Keplerových zákonov, ale ich trajektóriu ovplyvňuje samozrejme aj pohyb ostatných planét, ba dokonca aj menších telies a plynu, či prachu, ktorý v slnečnej sústave je prítomný tiež. V určitých vzdialenostiach od Slnka však sú miesta, kde sa telesá "neradi zdržiavajú". Spoločný vplyv Slnka a ostatných planét pôsobia gravitačne tak, že pokiaľ sa tu nachádza nejaké teleso sa pohybuje v tejto oblasti, jeho trajektória je veľmi citlivá i na tie najmenšie vplyvy, podobným spôsobom, ako ceruzka balancovaná na svojom hrote. Stačí malý vonkajší zásah (keď preženieme - zrážka so zrnkom piesku) a teleso začne meniť postupne svoju trajektóriu a do pôvodnej sa už nevracia. Hovoríme o nestabilnej trajektórii. Sú naopak miesta a trajektórie, ktoré sú podstatne stabilnejšie, takže tu sa nachádza viac prachu, čiastočiek, telies. Tieto miesta nie sú náhodne a neforemne rozosiate v slnečnej sústave, ale dá sa povedať, že geometricky sú pravidelné.
Saturn so svojimi mesiacmi a prstencami tvorí tiež miniatúrnu "slnečnú sústavu" (bez slnka - jeho miesto po stránke gravitačnej príťažlivosti hrá Saturn). Mesiace i väčšie či menšie telesá hrajú v blízkosti Saturnu úlohu planét. Ich vzájomné gravitačné pôsobenie vytvára stabilnejšie i menej stabilné miesta, ktoré po miliónoch rokoch sa pomaly sformujú do úhľadných pravidelných štruktúr - hustotných vĺn. Hustotné vlny teda vznikajú (pokiaľ fyzika nás neklame) v prstenci dlhodobým gravitačným pôsobením Saturnových mesiacov. S touto problematikou sa môžeme stretnúť v teórii mnohých telies i v teórii deterministického chaosu.

-AT-


< Späť --     Úvodná stránka      -- Ďalší >