Kysucká hvezdáreň LIVE

 


Virtuálne prehliadky:


Partneri:

  
     
  
 
 
 
Prstence Saturna: záhada miznúceho ľadového náhrdelníka (2025)
Saturn a jeho prstence spätne osvetlené Slnkom. Saturn obieha okolo Slnka vo vzdialenosti takmer dvakrát väčšej ako Jupiter. Sústava prstencov tejto planéty je však taká rozľahlá a žiarivá, že astronómovia ju dokázali pozorovať už pred viac ako 400 rokmi. Prečo sa nám disk s priemerom niekoľko stotisíc kilometrov v určitých obdobiach stráca z dohľadu?
 
 
Sústava prstencov Saturna je bezpochyby najikonickejšia v našej slnečnej sústave. Hoci prstence obkolesujú aj ostatné plynné planéty, žiadne z nich nie sú také komplexné a veľkolepé. Tajuplný útvar v blízkosti planéty Saturn pozoroval už Galileo Galilei v roku 1610. Keďže však pri jeho identifikovaní narážal na technické limity svojho ďalekohľadu, považoval svoj objav za ramená či uši planéty, prípadne dve periodicky sa zjavujúce a miznúce malé planéty v bezprostrednej blízkosti tretej (centrálnej) planéty. O necelých 50 rokov neskôr holandský astronóm Christiaan Huygens opísal prstenec Saturna ako tenký, plochý a oddelený od tela planéty. K učencom, ktorí prispeli k správnemu pochopeniu tohto fascinujúceho systému, patrili najmä Giovanni Domenico Cassini, Pierre-Simon Laplace a neskôr James Clerk Maxwell, a to predovšetkým vyvrátením predstavy o prstenci ako tekutom, resp. tuhom jednoliatom telese. Najcennejšie poznatky o Saturnových prstencoch sprostredkovali dovedna štyri kozmické sondy, operujúce v ich (relatívnej) blízkosti – Pioneer 11, Voyager 1 a 2 a predovšetkým planetárna sonda Cassini, ktorá nielen že poskytla množstvo dát o ich stavbe, zložení a dynamike, ale tiež zhotovila dosiaľ najdetailnejšie zábery charakteristických i menej výrazných prstencov.
 
Dnes vieme, že prstence Saturna sa vyznačujú rozmanitou štruktúrou, pripomínajúcou gigantickú gramofónovú platňu. Planétu obiehajú nezávisle od seba tri hlavné prstence, pomenované A, B a C v poradí, v akom boli objavené. Hlavné prstence sú zložené z tisícov menších prstienkov. Spletitú sústavu dopĺňajú slabšie badateľné prstence D, E, F a G a ďalšie vrstvy, pričom najširší a od Saturna najvzdialenejší prstenec, ktorý kopíruje obežnú dráhu mesiaca Phoebe, je v priemere približne dvestosedemdesiatkrát väčší než samotný priemer jeho materskej planéty. Prstence sú navzájom oddelené medzerami, ktoré sformovali príťažlivé sily planéty a jej mesiacov. Niektoré sú nazvané po astronómoch, ktorí sa venovali skúmaniu Saturna. Ani v týchto medzerách, sa však nerozprestiera prázdny priestor – vypĺňa ich množstvo tenkých riedkych prstencov, prípadne v nich obieha niektorý z menších mesiacov Saturna. Najväčšia z nich, Cassiniho medzera prípadne Cassiniho delenie, je široká až 4 700 km.
 
Detail Saturnovych prstencov s popisom.
 
Ako už bolo naznačené, prstence Saturna nemajú podobu monolitnej obruče obopínajúcej tohto plynného obra. Pozostávajú z nespočtu kusov vodného ľadu s prímesou prachu a hornín, ktorých rozmery sa pohybujú od 1 mikrometra po bloky veľké ako rodinný dom. Každá častica samostatne rotuje okolo vlastnej osi, súčasne obieha okolo Saturna v rovine jeho rovníka. V súlade s Keplerovými zákonmi vykonávajú jednotlivé čiastočky tento obeh tým rýchlejšie, čím bližšie sa nachádzajú k centrálnemu telesu. Práve prítomnosť ľadu v prstencoch spôsobuje, že sú zo Zeme tak dobre pozorovateľné. Na mnohých miestach odrážajú okolo 60 % slnečného svetla. Na jasnosť prstencov vplýva viacero faktorov, počnúc uhlom, pod ktorým sú pozorované, či úrovňou osvetlenia jednotlivých častíc a končiac sezónnymi zmenami, ktorými prechádza ich materská planéta v dôsledku sklonu jej rotačnej osi a obehu okolo Slnka.
 
Hlavný prstencový systém má priemer asi 282 000 kilometrov a niektoré difúzne prstence – predovšetkým prstenec E a prstenec Phoebe – sa rozliehajú na omnoho širšej ploche. Až na výnimky sú však priam neuveriteľne ploché. Pozorovania naznačujú, že na určitých miestach dosahujú hrúbku iba 10 metrov, kým na iných približne 100 metrov. Aj keby sme do úvahy vzali ich najhrubšie časti, v pomere k šírke by sme ich mohli označiť za prakticky dvojrozmerné!
 
Porovnanie naklonenia prstenca Saturnu v rokoch 2024-2025Skutočnosť, že prstence Saturna sú také tenké, významne prispievajú k tomu, že zo Zeme nie sú v určitých obdobiach vôbec viditeľné. Zmiznutie prstencov v roku 1612 zmiatlo už ich prvého pozorovateľa Galilea Galileiho. Ďalšie otázniky vyvolalo zistenie, že sa tieto objekty – v jeho ponímaní „bočné planéty“ – opätovne objavili po boku Saturna už v nasledujúcom roku. V čom tkvie príčina záhadného úkazu, ktorý si Galilei zrejme do konca života nedokázal vysvetliť? Saturn obieha okolo Slnka s určitým sklonom rotačnej osi voči vlastnej dráhe. Kým rotačná os Zeme sa od kolmice k rovine orbity odkláňa o 23,5°, os Saturna je odchýlená o 26,7°. Zmenu orientácie Saturna voči Slnku a Zemi pozemšťania vnímajú ako zdanlivé roztváranie alebo zatváranie prstencového systému. Keď sa k našej hviezde začne prikláňať severný pól planéty, postupne sa odhaľuje vrchná strana prstencov. Naopak, v období, keď je k Slnku natočená južná hemisféra, viditeľná je ich spodná časť. Keďže Saturnu trvá 29,46 pozemského roka, kým dokončí jeden obeh okolo Slnka, približne každých 13 – 15 rokov (počas preklopenia) ponúka pozorovateľom na Zemi pohľad výlučne na hranu svojej tenučkej prstencovej sústavy. Keďže Zem sa po svojej dráhe pohybuje rýchlejšie ako Saturn, môže touto rovinou Zem prejsť aj trikrát. 
 
Najbližší prechod cez nulový uhol natočenia prstencov voči Zemi nastane už 24. marca 2025 a bude len jeden. Je však potrebné spomenúť, že podmienky na pozorovanie budú v tom čase mimoriadne neuspokojivé. Saturn sa bude nachádzať na pomedzí súhvezdí Ryby a Vodnár iba 10 stupňov napravo od Slnka a ostane tak úplne pohltený jeho žiarou. Prstence ako tenučké prúžky sa nám budú ukazovať v januári a vo februári 2025 po západe Slnka nad západným obzorom a následne od apríla pred východom Slnka. Počas nasledujúcich mesiacov sa pri pohľade zo Zeme prstence postupne pootvoria a opäť čiastočne zatvoria. V závere novembra a začiatkom decembra bude Zem od roviny prstencov vzdialená len 0,4°, a hoci ňou už prechádzať nebude, prstence sa opäť takmer stratia.  
 
Ak patríte k fanúšikom zdanlivo zmiznutých prstencov Saturna, drobnou útechou by pre vás mohla byť informácia, že v rokoch 2038 a 2039 sa tento vzácny jav trikrát zopakuje. Polohy Saturna vo vzťahu k Slnku vtedy budú pri pozorovaní priaznivejšie. Priaznivcom otvorených prstencov je zas vhodné pripomenúť, že ich dočasná strata z dohľadu poskytuje astronómom unikátnu príležitosť na štúdium niektorých zo 146 dosiaľ známych mesiacov Saturna. 
 
Mgr. Juraj Valko,
spolupracovník Krajskej hvezdárne v Žiline