Pierścienie Saturna znikną? Nie tak, jak myślicie

„Pierścienie Saturna znikną!” Ręka do góry, kto ostatnimi czasy widział tego typu krzykliwe nagłówki. Temat ten nabrał rozpędu i za sprawą wzbudzającego niezdrową fascynację tytułów okrążył sieć. Nie wsiadłem do tego pociągu, bo aż mnie mierziło na samą tę myśl. Dlaczego?

Ano dlatego, że wspomniane nagłówki sugerowały, że czeka nas wydarzenie bez precedensu i prawdziwy kataklizm. W istocie zaś „znikanie” pierścieni Saturna nie jest niczym nowym i tym bardziej nie ma tu mowy o żadnej kosmicznej katastrofie – to naturalne zjawisko, które mamy okazję obserwować raz na kilkanaście lat, jest zaś związane z ruchem naszego kosmicznego sąsiada wokół Słońca. O co w tym chodzi?

Saturn jest nachylony względem płaszczyzny orbity o prawie 27° – nie jest tu oczywiście rekordzistą, bo taki Uran ma przechył niemal 98°, a Ziemia – 23,4°. W przypadku Saturna jednak to nachylenie jest najbardziej zauważalne – właśnie dlatego, że planeta ta ma pierścienie, a my dzięki temu mamy wyraźny punkt odniesienia w obserwacjach i zwracamy na to uwagę.

Tak Saturn będzie wyglądał dziś wieczorem.

Wraz z biegiem czasu, właśnie dzięki nachyleniu względem orbity i zmianie pozycji na tej orbicie, możemy podziwiać charakterystycznego sąsiada w trochę innym położeniu. W perspektywie lat można powiedzieć, że planeta trochę jakby kręci bączki. Skutkiem tych kosmicznych tańców jest to, że czasem pierścienie prezentują się bardzo okazale – dzieje się tak w momencie, gdy kąt nachylenia ich płaszczyzny względem Ziemi pozwala nam patrzeć na nie najbardziej „od góry” lub „od dołu”. Gdy zaś mamy do czynienia z pozycją pośrednią i na pierścienie Saturna patrzymy „na wprost” – cóż, wtedy znikają. To trochę jak z kartką. Gdy coś sobie notujemy, ma dużą, wygodną do zapisywania powierzchnię, jeśli jednak popatrzymy na nią „z boku”, to „znika” – jest po prostu tak cienka, że trudno ją dostrzec. Ot, cała zagadka.

Pierścienie Saturna w istocie przypominają właśnie taką kartkę papieru. Są gigantyczne: „zawieszone” nad równikiem planety, rozciągają się na wysokości od ok. 6600 km do nieco ponad 80 000 km, licząc od umownie wyznaczonej granicy planety. Tyle że tutaj mówimy o głównej, bez problemu dostrzegalnej sekcji pierścieni. Jeśli zaś weźmiemy pod uwagę pierścienie, które są ledwie widoczne lub niewidoczne z Ziemi, a zostały odkryte z wykorzystaniem sond, to te rozciągają do ok. 13 mln km. Dla porównania: Ziemia ma ok. 12 750 km średnicy – główna zaś sekcja pierścieni, czyli te oznaczone literami A, B, C i D, zajmuje ok. 75 tys. km.

Saturn i jego pierścienie, fot. NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute

Jeśli jednak popatrzymy na nie od strony ich płaszczyzny, to okaże się, że ich średnia grubość wynosi ledwie…  20 metrów, wahając się od ok. 5 m do – bardzo sporadycznie – ok. 2,5 km. W kosmicznej skali to oczywiście tyle co nic. Cząstki tworzące pierścienie to najczęściej okruchy lodu z różnorakimi zanieczyszczeniami. Wielkość? Od drobin kurzu do obiektów wielkości samochodu, sporadycznie zaś pojawia się coś jeszcze większego.

Skąd się wzięły? Hipotezy są dwie: albo są to pozostałości po materiale, z którego powstała planeta, albo powstały dużo później i mogą być np. resztkami po rozerwanym księżycu Saturna lub nawet kilku takich obiektach. Najnowsze badania skłaniają się ku tej drugiej wersji.

Pozycja Saturna względem Ziemi zmienia się cały czas, dzięki czemu pierścienie wyglądają w kolejnych tygodniach nieco inaczej – ale „znikną” w marcu 2025 roku. Pod koniec wspomnianego miesiąca będziemy mogli na nie patrzeć właśnie jak na papier – przyjmą postać cienkiej, ledwie dostrzegalnej lub wręcz niedostrzegalnej linii. Sytuacja zacznie zmieniać się już w kwietniu, a wraz z początkiem maja z punktu widzenia ziemskiego obserwatora powinny już być o wiele „grubsze” – planeta zacznie się ustawiać w ten sposób, że z biegiem czasu będziemy mogli na nią patrzeć pod coraz większym kątem.

Tak będzie wyglądał Saturn, jego pierścienie i towarzyszące mu księżyce 20 marca 2025 roku.

Ostatni raz z taką sytuacją mieliśmy do czynienia we wrześniu 2009 roku, następna okazja będzie zaś w kwietniu 2039 roku. Jak widać, nie jest to częste zjawisko. Jeśli więc macie teleskop, to odkurzcie go na tę okazję i rzućcie okiem na naszego kosmicznego sąsiada – wystarczy kilkunastocentymetrowe zwierciadło, żeby zobaczyć nie tylko rzeczone pierścienie, ale i odcinającą się na ich tle tzw. przerwę Cassiniego – czyli charakterystyczną, ciemniejszą linię w pierścieniach (oczywiście w lepszym dla obserwacji samych pierścieni czasie).

A jeśli chodzi o wspomnianą na początku kosmiczną katastrofę i apokaliptyczne wizje, którymi straszyły nas ostatnio media, to… tak – „prawdziwe” zniknięcie pierścieni też będzie miało miejsce. Według astronomów Saturn w każdej sekundzie pochłania ok. 10 ton pochodzącego z nich materiału. Jest go jednak na tyle dużo i pierścienie są na tyle daleko, że „pożarcie” całości zajmie planecie… ok. 100 mln lat.

PS Jeśli chcecie rzucić okiem na niedawne fotografie z Teleskopu Jamesa Webba, to zapraszam TUTAJ.

Pozostałe grafiki wykorzystane w materiale: Stellarium.