Jak gęste są pierścienie Saturna?

Zakładam, że pierścień A jest najgęstszy, ale mogę się mylić. Niemniej jednak nie udało mi się znaleźć żadnej wyraźnej informacji w sieci na temat minimalnej i maksymalnej gęstości dla różnych pierścieni. Jako mniej praktyczne pytanie: co zobaczysz po wejściu w jeden z gęstszych pierścieni? Czy byłoby oczywiste, że jest to gęsta, ale cienka (kilka metrów - 1 km) chmura cząstek, nieustannie bombardująca statek kosmiczny bez względu na to, czy krąży on wokół pierścienia, czy nie zobaczyłby więcej niż tylko odległej mgły (jeśli jest oświetlony przez Słońce) rozciągające się nad horyzontem?

saturn planetary-ring

— István Zachar
źródło

@RoryAlsop Czy „jak by to wyglądało” zawierało obrazy lub coś innego?

— HDE 226868

Myślałem o obrazach lub opisie i, szczerze mówiąc, aktualizacja MBR wygląda, jakby mogła pasować do rachunku, więc jeśli nie pojawi się lepsza odpowiedź, prawdopodobnie dostanie premię. Z jakiegoś powodu nie spodziewałem się, że będzie wyglądać jak mgła ...

— Rory Alsop,

@RoryAlsop Nie widziałem edycji MBR. Tak, to powinno być dobre.

— HDE 226868

Dzięki @Rory za zwiększenie widoczności mojego Q! Nie znam systemu nagród, czy jest on przyznawany, gdy akceptuję odpowiedź (a ten, kto odbiera nagrodę), czy nagroda jest niezależna od mojej decyzji?

— István Zachar

cholera - pierścienie Saturna mają zaledwie kilka metrów grubości?!? . WTF

— Fattie,

Odpowiedzi:

Elementy odpowiedzi :

To nie jest łatwe pytanie, ponieważ brakuje nam danych, aby silnie ograniczyć gęstość i masę pierścieni Saturna.

Jednak pierwszą wskazówką ich gęstości jest ich głębokość optyczna (jest to miara przezroczystości medium). Najgęstsze pierścienie to jeden z głównych układów pierścieniowych (pierścienie A, Cassini Division, B i C) plus pierścień F; charakteryzują się głębokością optyczną większą niż 0,1 (do około 5 dla najgęstszej części pierścienia B). Pierścienie w słabym układzie pierścieniowym (E i G) mają bardzo małą głębokość optyczną (mniejszą niż ). $10^{-5}$

Pod tym względem B jest rzeczywiście najgęstszym pierścieniem pierścieni Saturna. (edytuj) Rozglądając się wokół ( [1] i [2] ) można znaleźć liczby, które pomogą ustalić gęstość tego pierścienia. Znając jego masę (około kg) i jej (od 1,527 do 1,951 promienia Saturna, o typowej grubości 100 m), można wywnioskować średnią gęstość około 0,0167 gm (około razy mniej gęsta niż atmosfera ziemska na poziomie morza). $2.8\times10^9$ $^{-3}$ $10^5$

Dla żartu:

Daje to pojęcie o głębokości optycznej. W najgęstszych częściach pierścienia B głębokość optyczna wynosi od 2,5 do 5, więc na pewno zauważysz, że jesteś w pierścieniu. Jest to prawdopodobnie bardziej skomplikowane (z cząstkami pierścienia od wielkości pyłu do wielkości domu), ale masz pomysł. wprowadź opis zdjęcia tutaj

Dygresja:

Głębokość optyczna jest miarą przezroczystości jednego medium; mierzy, w jaki sposób promieniowanie nie jest rozpraszane ani pochłaniane przez medium. Wyrażenie to podaje

\frac{I}{I_{0}} = e^{- τ}

$\frac{I}{I_0} = {\rm e}^{-\tau}$

gdzie to intensywność źródła, to obserwowana intensywność, a głębokość optyczna. $I_0$ $I$ $\tau$

Źródła:

Charnoz 2009

— MBR
źródło

Gęstsze pierścienie są w rzeczywistości bardzo porównywalne pod względem gęstości masy do gęstości powietrza . Ze względu na większe rozmiary cząstek / cząstek gęstość liczbowa jest znacznie mniejsza.

np.
Pierścień A : Promień ~ 137 000 km, grubość ~ 10 m, gęstość powierzchniowa ~ 20 g / cm ^ 2
, a więc gęstość około 0,02 g / cm ^ 3, czyli około 10 razy więcej niż powietrze i 100 razy mniej niż woda.

Wiele, wiele więcej informacji tutaj:
http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/satringfact.html

— DilithiumMatrix
źródło