טבעות שבתאי

טבעות שבתאי הן סדרה של טבעות פלנטריות מסביב לכוכב הלכת שבתאי. הן מכילות בעיקר קרח ואבק. גלילאו גליליי היה הראשון שצפה בטבעות בשנת 1610, אך עם הטכנולוגיה שהייתה ברשותו אז הוא הניח שאלו שני ירחים משני צידיו של כוכב הלכת. ב-1655 כריסטיאן הויגנס היה הראשון שהציע שישנה טבעת הסובבת את שבתאי. במהלך השנים התגלו טבעות שונות ובשנת 2009 בזכות טלסקופ החלל שפיצר נצפתה טבעת שמינית הסובבת את שבתאי.

קיימים מספר רווחים בין הטבעות אשר כולן נגרמו על ידי תהודה מסלולית בין חלקיקים קטנים מתוך הטבעות לבין אחד או יותר מירחי שבתאי.

הטבעות נוצרו לפני פחות ממאה מיליון שנה והן צפויות להיעלם תוך עד 100 מיליון שנה בשל הימשכותן אל שבתאי.
שמאל|ממוזער|250px|צילום אולטרא סגול של טבעות שבתאי.
שמאל|ממוזער|250px|כפי שצולמו על ידי החללית קאסיני ב-10 באוקטובר 2013.

רשימת טבעות
שמאל|ממוזער|250px|קבוצות טבעות שבתאי
האיגוד האסטרונומי הבינלאומי נתן שמות לטבעות שבתאי השונות ולרווחים ביניהם:
 שם  מרחק מכוכב הלכת שבתאי (ק"מ)  רוחב (ק"מ)  מקור השם טבעת D  66,900 - 74,510  7,500  טבעת C  74,658 - 92,000  17,500  רווח קולומבו  77,800  100  Giuseppe "Bepi" Colombo טבעת טיטאן  77,800   הירח טיטאן רווח מקסוול  87,491  270  ג'יימס קלרק מקסוול טבעת B  92,000 - 117,580  25,500  רווח קאסיני  117,580 - 122,170  4,700   ג'ובאני דומניקו קאסיני רווח הויגנס  117,680  285-440  כריסטיאן הויגנס טבעת A  122,170 - 136,775  14,600  רווח אנקה  133,589  325  ג'ון אנקה רווח קילר  136,530  35  ג'יימס קילר R/2004 S 1  137,630  ?  R/2004 S 2  138,900  ?  טבעת F  140,180  30-500  טבעת אפימתאוס\יאנוס  149,000 - 154,000  5,000  הירחים אפימתאוס ויאנוס טבעת G  170,000 - 175,000  5,000  טבעת פאליני  211,000 - 213,500  2,500  הירח פאליני טבעת E  181,000 - 483,000  302,000 טבעת פויבה  6,000,000 ?  פויבה המיתולוגית


טבעת D
טבעת D היא הטבעת הקרובה ביותר לשבתאי. היא נמצאת בתוך טבעת C ומאוד עמומה. ב-1980 החללית וויאג'ר 1 חקרה את שלוש הטבעות הפנימיות בטבעת זו הקרויות D73, D72 ו-D68, כאשר D68 היא הקרובה לשבתאי. 25 שנה לאחר מכן, תמונות מהחללית קאסיני הראו שD72 הפכה עמומה מאוד וזזה בכ-200 קילומטר.

טבעת C
טבעת C רחבה ועמומה ונמצאת בתוך טבעת B. היא נצפתה ב-1850 על ידי האחים ויליאם וג'ורג' בונד ונקראה "טבעת קרפ".
עובייה מוערך בכ-5 מטרים, המסה שלה נאמדת בכ-1.1e18 קילוגרם והעומק האופטי שלה נע בין 0.05 ל-0.12. כלומר 5 עד 12 אחוז מהאור המגיע בניצב לטבעת נחסם על ידי חלקיקים המרכיבים את הטבעת ולכן נראית כמעט שקופה משני צידיה.

רווח קולומבו
רווח קולומבו נמצא באמצע טבעת C ומכיל את טבעת טיטאן הצרה והבהירה, נקרא גם טבעת קולומבו.

טבעת טיטאן
טבעת טיטאן נמצאת 77,883 קילומטר משבתאי ונמצאת בתוך רווח קולומבו. טבעת זו היא אליפטית. טבעת טיטאן נקראת כך עקב התהודה המסלולית עם טיטאן. לכן, זמן המחזור של פרצסיית חלקיקי הטבעת שווה לזמן המחזור של התנועה של טיטאן סביב שבתאי, כך שהחלק הרחוק ביותר בטבעת אליפטית זו, תמיד מופנה לירח טיטאן.

רווח מקסוול
רווח מקסוול נמצא בתוך טבעת C.

טבעת B
ממוזער|שמאל|250px|טבעת B היא הטבעת הפנימית מבין שתי הטבעות הרחבות המופרדות על ידי רווח קאסיני. טבעת A היא הטבעת החיצונית משתי הטבעות הרחבות
טבעת B היא הטבעת הפנימית משתי הטבעות הגדולות והבהירות. בניגוד לטבעת A, היא מורכבת ממספר עצום של טבעות קטנות שחלקן אליפטיות. ישנם גם עיוותים דמויי סולם לאורך הטבעת אשר נגרמו מחלקיקי אבק. עובייה נאמד בין 5 ל-10 מטרים, המסה שלה 2.8e19 קילוגרם והעומק האופטי שלה נע בין 0.4 ל-2.5. זמן המחזור של טבעת זו הוא חצי מזמן המחזור של הירח מימס, כלומר כל שני סיבובים של טבעת זו סביב שבתאי שווה לסיבוב אחד של הירח מימס סביב שבתאי.

רווח הויגנס
רווח הויגנס מפריד בין טבעת B לבין רווח קאסיני.

רווח קאסיני
רוחבו של רווח קאסיני הוא 4,800 קילומטר ונמצא בין טבעת A לטבעת B. הוא נצפה ב-1675 על ידי ג'ובאני קאסיני. במהלך תצפיות של החללית וויאג'ר, הובחן שהרווח מלא בטבעות קטנות.

טבעת A
טבעת A היא הטבעת החיצונית משתי הטבעות הגדולות והבהירות. הגבול הפנימי שלה הוא רווח קאסיני והגבול החיצוני שלה קרוב למסלולו של הירח אטלס. עובייה מוערך בין 10 ל-30 מטרים, המסה שלה 6.2e18 קילוגרם והעומק האופטי שלה נע בין 0.4 ל-1.0.
בדומה לטבעת B, החלק החיצוני של טבעת A מתנהג באופן של תהודה מסלולית ביחס של 7:6 עם הירח יאנוס.

רווח אנקה
ממוזער|שמאל|250px|רווח אנקה
רווח אנקה נמצא בתוך טבעת A. יוהאן אנקה לא הבחין ברווח זה בעצמו אלא נקרא על שמו כאות הוקרה על תצפיותיו בטבעות.
מרכז הרווח נמצא במרחק של 133,580 קילומטר משבתאי ורוחבו 325 קילומטר. הרווח נגרם כתוצאה מהימצאותו של הירח פאן אשר נמצא בתוך רווח זה. תמונות מהחללית קאסיני הראו שיש לפחות שתי טבעות קטנות בתוך רווח זה.

רווח קילר
רוחבו של רווח קילר הוא 42 קילומטר אשר נמצא בתוך טבעת A, בערך 250 קילומטר מקצה הטבעת. מסלולו של הירח דפניס, אשר נצפה ב-1 במאי 2005, נמצא בתוך רווח זה אשר שומר אותו נקי.

ממוזער|250px|תמונה של הירח דפניס, אשר נצפה על ידי החללית קאסיני, המראה את הגלים בקצוות הרווח הנגרמים מנוכחותו

R/2004 S 1
R/2004 S 1, ידוע גם בשם S/2004 1R, זהו השם הזמני הניתן לתצפית טבעת חדשה אשר נמצאת בין טבעת A לטבעת F. הטבעת נמצאת בתוך מסלול של הירח אטלס. טבעת דקה ועמומה זו נצפתה על ידי החללית קאסיני ב-9 בספטמבר 2004.

R/2004 S 2
R/2004 S 2 זהו השם הזמני הניתן לתצפית טבעת חדשה על ידי החללית קאסיני ב-2005. הטבעת נמצאת במרחק של 138,900 קילומטר משבתאי ונמצאת בין מסלולם של הירחים אטלס ופרומתאוס.

טבעת F
טבעת F היא מהטבעות החיצוניות של שבתאי. היא שוכנת מחוץ לשתי הטבעות הגדולות, כ-3,000 קילומטר מטבעת A. היא נצפתה ב-1979. היא מאוד צרה כך שרוחבה מגיע למספר מאות קילומטרים. היא מכילה בתוכה את המסלולים של הירחים פרומתאוס ופנדורה.

טבעת אפימתאוס/יאנוס 
טבעת עמומה ומאובקת הנמצאת מחוץ לשני מסלולי הירחים יאנוס ואפימתאוס ומכאן שמה. היקף טבעת זו כ-5,000 קילומטר. מקורה של טבעת זו הוא בחלקיקים שהועפו כתוצאה מהתנגשויות של מטאוריטים בירחים אשר יצרו טבעת מסביב למסלולם.

טבעת G
טבעת G היא צרה, עמומה ונמצאת בערך בחצי הדרך בין טבעת F לטבעת E. טבעת G היא רק טבעת אבק שלא הצליחו לשייך אותה לאף ירח ידוע, דבר שהפך אותה למוזרה ויוצאת דופן בקרב הטבעות. בשנת 2009, גילתה הגשושית קאסיני כי מקור הטבעת הוא בחומר הזולג מהירח אגיאון הנמצא במרכז הטבעת.

טבעת פאליני
טבעת עמומה ומאובקת המכילה את מסלולו של הירח פאליני. לטבעת זו רדיוס של כ-2,500 קילומטר. מקורה של טבעת זו בחלקיקים שהועפו כתוצאה מהתנגשויות של מטאוריטים בפני פאליני אשר יצרו טבעת סביב מסלולו.

טבעת E
טבעת E היא הטבעת השנייה החיצונית ביותר של שבתאי ורוחבה גדול במיוחד. היא מתחילה ממסלולו של הירח מימס ומסתיימת באזור של מסלול הירח ריאה. היא מורכבת מחלקיקים מיקרוסקופיים של קרח או אבק בניגוד לשאר הטבעות אשר מורכבות מחלקיקים מקרוסקופיים. מקורה בהר געש של קרח שנצפה ב-2006 על הירח אנקלדוס.

טבעת פויבה
שמאל|ממוזער|250px|טבעת פויבה
טבעת (או חגורה) זו התגלתה ב-6 באוקטובר 2009, על ידי שלושה חוקרים שעשו שימוש בטלסקופ החלל שפיצר. הטבעת שזכתה לכינוי פויבה על שם פויבה מהמיתולוגיה היוונית, נטויה כ-27 מעלות ביחס למישור הטבעות הרגילות של שבתאי. עוביה של הטבעת כ-2.4 מיליון ק"מ והיא נמצאת במרחק של כ-11 עד 15 מיליון ק"מ משבתאי.

הירח פויבה, שמסלולו חוצה את הטבעת, הוא כנראה המקור לחומר הבונה את הטבעת.

ראו גם
 שבתאי
 ירחי שבתאי
 תהודה מסלולית

קישורים חיצוניים





הערות שוליים

קטגוריה:שבתאי
קטגוריה:טבעות פלנטריות