Сколько концентрических колец образуется вокруг урана. Определение возраста земли

Текстовые задания ГИА Квантовые явления (стр.16 – 17)

· Задание №f0f523

В результате β-распада из атомного ядра вылетел электрон. Как в результате изменились следующие физические величины: суммарное число протонов и нейтронов в ядре, число нейтронов в ядре, зарядовое число ядра?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличилось;

2) уменьшилось;

3) не изменилось.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

А) суммарное число протонов и нейтронов в ядре

Б) число нейтронов в ядре

В) зарядовое число ядра

ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ

1) увеличилось

2) уменьшилось

3) не изменилось

· Определение возраста Земли

Один из методов определения возраста Земли основан на радиоактивном распаде урана. Уран (атомная масса 238) распадается самопроизвольно с последовательным выделением восьми альфа-частиц, а конечным продуктом распада является свинец с атомной массой 206 и газ гелий. На рисунке представлена цепочка превращений урана-238 в свинец-206.

Каждая освободившаяся при распаде альфа-частица проходит определенное расстояние, которое зависит от ее энергии. Чем больше энергия альфа-частицы, тем большее расстояние она проходит. Поэтому вокруг урана, содержащегося в породе, образуется восемь концентрических колец. Такие кольца (плеохроические гало) были найдены во многих горных породах всех геологических эпох. Были сделаны точные измерения, показавшие, что для разных вкраплений урана кольца всегда отстоят на одинаковых расстояниях от находящегося в центре урана.

Когда первичная урановая руда затвердевала, в ней, вероятно, не было свинца. Весь свинец с атомной массой 206 был накоплен за время, прошедшее с момента образования этой горной породы. Раз так, то измерение количества свинца-206 по отношению к количеству урана-238 – вот всё, что нужно знать, чтобы определить возраст образца, если период полураспада известен. Для урана-238 период полураспада составляет приблизительно 4,5 млрд лет. В течение этого времени половина первоначального количества урана распадается на свинец и гелий.

Таким же образом можно измерить возраст других небесных тел, например, метеоритов. По данным таких измерений возраст верхней части мантии Земли и большинства метеоритов составляет 4,5 млрд лет.

o Задание №17F949

Из перечисленных ниже частиц при образовании плеохроического гало (см. рисунок в тексте) максимальное расстояние проходят частицы, образующиеся при

§ 1) α-распаде ядра урана-238

§ 2) α-распаде ядра полония-214

§ 3) β-распаде ядра протактиния-234

§ 4) β-распаде ядра свинца-210

o Задание №A24684

Период полураспада – это

§ 1) интервал времени, прошедший с момента образования горной породы до проведения измерения числа ядер радиоактивного урана

§ 2) интервал времени, в течение которого распадается половина от первоначального количества радиоактивного элемента

§ 3) параметр, равный 4,5 млрд лет

§ 4) параметр, определяющий возраст Земли

o Задание №F63AD7

Для определения возраста образца горной породы, содержащей уран-238, достаточно определить

§ 1) количество урана-238

§ 2) количество свинца-206

§ 3) отношение количества урана-238 к количеству свинца-206

§ 4) отношение периода полураспада урана-238 к периоду полураспада свинца-206

· Опыты Томсона и открытие электрона

На исходе 19-го века было проведено много опытов по изучению электрического разряда в разреженных газах. Разряд возбуждался между катодом и анодом , запаянными внутри стеклянной трубки, из которой был откачан воздух. То, что проходило от катода, было названо катодными лучами.

Вакуум" href="/text/category/vakuum/" rel="bookmark">вакуумную электронно-лучевую трубку (см. рисунок). Накаливаемый катод К являлся источником катодных лучей, которые ускорялись электрическим полем, существующим между анодом А и катодом К. В центре анода имелось отверстие. Катодные лучи, прошедшие через это отверстие, попадали в точку G на стенке трубки S напротив отверстия в аноде. Если стенка S покрыта флуоресцирующим веществом, то попадание лучей в точку G проявляется как светящееся пятнышко. На пути от A к G лучи проходили между пластинами конденсатора CD, к которым могло быть приложено напряжение от батареи.

Если включить эту батарею, то лучи отклоняются электрическим полем конденсатора и на экране S возникает пятнышко в положении G 1. Томсон предположил, что катодные лучи ведут себя как отрицательно заряженные частицы. Создавая в области между пластинами конденсатора ещё и однородное магнитное поле, перпендикулярное плоскости рисунка (оно изображено точками), можно вызвать отклонение пятнышка в том же или обратном направлении.

Опыты показали, что заряд частицы равен по модулю заряду иона водорода (1,6⋅10−19 Кл), а её масса оказывается почти в 1840 раз меньше массы иона водорода. В дальнейшем она получила название электрона. День 30 апреля 1897 г., когда Джозеф Джон Томсон доложил о своих исследованиях, считается «днём рождения» электрона.

o Задание №2E1920

Катодные лучи (см. рисунок) попадут в точку G при условии, что между пластинами конденсатора CD

§ 1) действует только электрическое поле

§ 2) действует только магнитное поле

§ 3) действие сил со стороны электрического и магнитного полей скомпенсировано

§ 4) действие сил со стороны магнитного поля пренебрежимо мало

o Задание №7E19C3

Что представляют собой катодные лучи?

§ 1) рентгеновские лучи

§ 2) гамма-лучи

§ 3) поток электронов

§ 4) поток ионов

o Задание №AA6251

Какие утверждения справедливы?

А. Катодные лучи взаимодействуют с электрическим полем.

Б. Катодные лучи взаимодействуют с магнитным полем.

§ 1) только А

§ 2) только Б

§ 3) и А, и Б

§ 4) ни А, ни Б

· Коллайдер

Для получения заряженных частиц высоких энергий используются ускорители заряженных частиц. В основе работы ускорителя лежит взаимодействие заряженных частиц с электрическим и магнитным полями. Ускорение производится с помощью электрического поля, способного изменять энергию частиц, обладающих электрическим зарядом. Постоянное магнитное поле изменяет направление движения заряженных частиц, не меняя величины их скорости, поэтому в ускорителях оно применяется для управления движением частиц (формой траектории).

По назначению ускорители классифицируются на коллайдеры , источники нейтронов, источники синхротронного излучения, установки для терапии рака, промышленные ускорители и др. Коллайдер – ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначенный для изучения продуктов их соударений. Благодаря коллайдерам учёным удаётся сообщить частицам высокую кинетическую энергию, а после их столкновений – наблюдать образование других частиц.

Самым крупным кольцевым ускорителем в мире является Большой адронный коллайдер (БАК), построенный в научно-исследовательском центре Европейского совета ядерных исследований, на границе Швейцарии и Франции. В создании БАК принимали участие ученые всего мира, в том числе и из России. Большим коллайдер назван из-за своих размеров: длина основного кольца ускорителя составляет почти 27 км; адронным – из-за того, что он ускоряет адроны (к адронам относятся, например, протоны). Коллайдер размещён в тоннеле на глубине от 50 до 175 метров. Два пучка частиц могут двигаться в противоположном направлении на огромной скорости (коллайдер разгонит протоны до скорости 0,999999998 от скорости света). Однако в ряде мест их маршруты пересекутся, что позволит им сталкиваться, создавая при каждом соударении тысячи новых частиц. Последствия столкновения частиц и станут главным предметом изучения. Ученые надеются, что БАК позволит узнать, как происходило зарождение Вселенной.

Задание № 000

Адро́ны – класс элементарных частиц, подверженных сильному взаимодействию. К адронам относятся:

o 1) протоны и электроны

o 2) нейтроны и электроны

o 3) нейтроны и протоны

o 4) протоны, нейтроны и электроны

· Радиоактивные изотопы в археологии

Для определения возраста древних предметов органического происхождения (предметов из древесины, древесного угля , тканей и т. д.) широко применяется метод радиоактивного углерода.

Радиоактивный углерод образуется в атмосфере Земли в небольшом количестве из азота N714 под действием космического излучения.

o Задание №1F7323

Радиоактивный распад углерода С614 сопровождается излучением

§ 1) электронов

§ 2) протонов

§ 3) нейтронов

§ 4) ядер гелия

o Задание №7A7487

Масса радиоактивного изотопа углерода С614 в старом куске дерева в расчёте на 1 г составляет 0,25 массы этого изотопа в живых растениях. Возраст дерева равен примерно

§ 1) 1425 лет

§ 2) 2850 лет

§ 3) 11400 лет

§ 4) 22800 лет

· Радиоактивные изотопы в археологии

Для определения возраста древних предметов органического происхождения (предметов из древесины, древесного угля, тканей и т. д.) широко применяется метод радиоактивного углерода.

Углерод С614 обладает естественной β-радиоактивностью и имеет период полураспада Т = 5700 лет. Период полураспада – это время, в течение которого распадается половина наличного числа радиоактивных атомов, и, таким образом, активность убывает в 2 раза.

Химические свойства радиоактивного углерода не отличаются от свойств обычного углерода С612. Соединяясь с кислородом, углерод образует углекислый газ, поглощаемый растениями, а через них и животными. В результате один грамм углерода из образцов молодого леса испускает около 15 β-частиц в секунду. Зная исходное содержание изотопа в организме и измерив его текущее содержание в биологическом материале, можно определить, сколько углерода-14 распалось, и, таким образом, установить время, прошедшее с момента гибели организма. Так определяют возраст египетских мумий, остатков доисторических костров и т. д.

Предельный возраст образца, который может быть определён радиоуглеродным методом – около 60 000 лет, т. е. около 10 периодов полураспада углерода-14 (за это время активность процесса снижается в 1024 раза). Погрешность метода, согласно современным представлениям, находится в пределах от 70 до 300 лет.

Задание № 000AC0

В результате β-распада ядро углерода С614 превращается в ядро

Период полураспада – это

1) интервал времени, прошедший с момента образования горной породы до проведения измерения числа ядер радиоактивного урана

2) интервал времени, в течение которого распадается половина от первоначального количества радиоактивного элемента

3) параметр, равный 4,5 млрд лет

4) параметр, определяющий возраст ЗемлиКонец формы

Начало формы

Для определения возраста образца горной породы , содержащей уран-238, достаточно определить

1) количество урана-238

2) количество свинца-206

3) отношение количества урана-238 к количеству свинца-206

4) отношение периода полураспада урана-238 к периоду полураспада свинца-206Конец формы

Начало формы

Из перечисленных ниже частиц при образовании плеохроического гало (см. рисунок в тексте) максимальное расстояние проходят частицы, образующиеся при

1) α-распаде ядра урана-238

2) α-распаде ядра полония-214

3) β-распаде ядра протактиния-234

4) β-распаде ядра свинца-210

Коллайдер

По назначению ускорители классифицируются на коллайдеры, источники нейтронов, источники синхротронного излучения, установки для терапии рака, промышленные ускорители и др. Коллайдер – ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначенный для изучения продуктов их соударений. Благодаря коллайдерам учёным удаётся сообщить частицам высокую кинетическую энергию, а после их столкновений –наблюдать образование других частиц.

Самым крупным кольцевым ускорителем в мире является Большой адронный коллайдер (БАК), построенный в научно-исследовательском центре Европейского совета ядерных исследований, на границе Швейцарии и Франции. В создании БАК принимали участие ученые всего мира, в том числе и из России. Большим коллайдер назван из-за своих размеров: длина основного кольца ускорителя составляет почти 27 км; адронным –из-за того, что он ускоряет адроны (к адронам относятся, например, протоны). Коллайдер размещён в тоннеле на глубине от 50 до 175 метров. Два пучка частиц могут двигаться в противоположном направлении на огромной скорости (коллайдер разгонит протоны до скорости 0,999999998 от скорости света). Однако в ряде мест их маршруты пересекутся, что позволит им сталкиваться, создавая при каждом соударении тысячи новых частиц. Последствия столкновения частиц и станут главным предметом изучения. Ученые надеются, что БАК позволит узнать, как происходило зарождение Вселенной.

Какое(-ие) из утверждений является(-ются) правильным(-и)?

А. По виду Большой адронный коллайдер относится к кольцевым ускорителям.

Б. В Большом адронном коллайдере протоны разгоняются до скоростей, больших скорости света.

1) только А 2) только Б

3) и А, и Б 4) ни А, ни Б

Конец формы

Начало формы

В ускорителе заряженных частиц

1) электрическое поле ускоряет заряженные частицы

2) электрическое поле изменяет направление движения заряженной частицы

3) постоянное магнитное поле ускоряет заряженные частицы

4) и электрическое, и магнитное поле изменяет направление движения заряженной частицы

Конец формы

Начало формы

Адро́ны – класс элементарных частиц, подверженных сильному взаимодействию. К адронам относятся:

1) протоны и электроны

2) нейтроны и электроны

3) нейтроны и протоны

4) протоны, нейтроны и электроны

Первые девять колец Урана были открыты 10 марта 1977 года Джеймсом Эллиотом, Эдвардом Данхэмом и Дугласом Минком. После этого были открыты ещё четыре: два - «Вояджером-2» в 1986 году, ещё два - телескопом «Хаббл» в 2003-2005 годах.

Система колец Урана включает в себя 13 отчётливо различимых колец. По расстоянию от планеты они расположены в следующем порядке: 1986U2R/ζ, 6, 5, 4, α, β, η, γ, δ, λ, ε, ν, μ. Их можно разделить на 3 группы:

9 узких главных колец (6, 5, 4, α, β, η, γ, δ, ε)
два пылевых кольца (1986U2R/ζ, λ)
два внешних кольца (μ, ν)

Кольца состоят из чрезвычайно тёмного вещества.

Большинство колец Урана непрозрачны. Их ширина не больше нескольких километров. Кольцевая система содержит в целом немного пыли, она состоит в основном из крупных объектов диаметром от 20 сантиметров до 20 метров. Однако некоторые кольца оптически тонкие: широкое тусклое 1986U2R/ζ, μ и ν состоят из мелких частиц пыли, тогда как узкое тусклое λ содержит крупные тела. Относительно небольшое количество пыли в кольцевой системе объясняется аэродинамическим сопротивлением протяжённой экзосферы - короны Урана. Химический состав частиц колец неизвестен. Однако они не могут состоять из чистого водяного льда, как, например, кольца Сатурна, потому что они слишком тёмные, даже более тёмные, чем внутренние спутники Урана.

Узкие главные кольца

Так как кольца Урана, вероятно, молоды, они должны непрерывно пополняться фрагментами столкновений между более крупными телами. По некоторым оценкам, время разрушения спутника размером с Пак может составлять несколько миллиардов лет. Соответственно, спутник меньших размеров разрушится гораздо быстрее. Таким образом, возможно, что все внутренние и внешние кольца Урана являются продуктом разрушения спутников размером меньше Пака в течение последних четырёх с половиной миллиардов лет.

ε (эпсилон)

Кольцо ε (эпсилон) - самое яркое и самое плотное из колец Урана и ответственно примерно за две трети света, отражаемого кольцами. У этого кольца самый большой эксцентриситет из всех, оно также обладает незначительным орбитальным наклонением. Наблюдения покрытия звёзд этим кольцом, проведённые с Земли и «Вояджера-2», показали, что его нормальная «оптическая глубина» варьируется от 0,5 до 2,5 и максимальна вблизи перицентра орбиты кольца. «Эквивалентная глубина» кольца ε - около 47 километров и не изменяется на протяжении всей его длины.

Несмотря на столь малую толщину, кольцо состоит из нескольких слоёв частиц. Средний размер частиц этого кольца - 0,2-20 метров. Из-за своей исключительной тонкости кольцо ε исчезает при наблюдении с ребра. Низкое содержание пыли в кольце можно объяснить аэродинамическим сопротивлением протяжённой атмосферной короны Урана.

У него есть два «спутника-пастуха» - Корделия (внутренний) и Офелия (внешний). Внутренний край кольца находится в орбитальном резонансе 24:25 с Корделией, а внешний край - в резонансе 14:13 с Офелией. Чтобы эффективно «пасти» (удерживать в существующих границах) кольцо, масса каждого спутника должна быть как минимум втрое больше массы кольца. Масса кольца ε оценивается примерно в 1016 кг.

δ (дельта)

Кольцо δ круглое и имеет небольшое наклонение. У кольца отмечены значительные необъяснённые азимутальные изменения нормальной оптической глубины и ширины. Внешний край кольца находится в орбитальном резонансе 23:22 с Корделией. Кольцо δ состоит из двух компонентов: узкого, оптически плотного, и широкого с низкой оптической глубиной. Ширина узкого компонента - 4,1-6,1 км, его эквивалентная глубина - 2,2 км, что соответствует нормальной оптической глубине около 0,3-0,6. Широкий компонент кольца δ имеет ширину приблизительно 10-12 км, и его эквивалентная глубина близка к 0,3 км.

γ (гамма)

Кольцо γ узкое, оптически плотное и имеет небольшой эксцентриситет. Его орбитальное наклонение почти равно нулю. Ширина кольца меняется от 3,6 до 4,7 км, хотя эквивалентная глубина неизменна и равна 3,3 км. Нормальная оптическая глубина этого кольца - 0,7-0,9. Кольцо γ такое же геометрически тонкое, как и кольцо ε, и практически лишено пыли. Ширина и нормальная оптическая глубина этого кольца свидетельствуют о значительных азимутальных вариациях. Неизвестно, что позволяет этому кольцу оставаться таким узким, но было замечено, что его внутренний край находится в резонансе 6:5 с Офелией.

η (эта)

Кольцо η имеет нулевой эксцентриситет и наклонение. Подобно кольцу δ, оно состоит из двух компонентов: узкого оптически плотного и широкого наружного с низкой оптической глубиной. Ширина узкого компонента составляет 1,9-2,7 км, а эквивалентная глубина - около 0,42 км, что соответствует нормальной оптической глубине приблизительно в 0,16-0,25. Широкий компонент имеет ширину около 40 км и эквивалентную глубину около 0,85 км, что, в свою очередь, говорит о нормальной оптической глубине в 2·10 −2 .

В прямо рассеянном свете кольцо η выглядит ярким, что указывает на присутствие в нём значительного количества пыли, по всей вероятности, в широком компоненте. Геометрически широкий компонент намного толще, чем узкий. Как и большинство колец, кольцо η демонстрирует существенные азимутальные изменения в нормальной оптической глубине и ширине, в некоторых местах кольцо настолько узко, что даже «пропадает».

α и β (альфа и бета)

α и β - самые яркие после ε кольца в системе Урана. Как и у кольца ε, их яркость и ширина отличаются в разных участках. Наибольшую яркость и ширину эти кольца имеют в 30° от апоцентра, а наименьшую - в 30° от перицентра. Кольца α и β имеют значительный орбитальный эксцентриситет и незначительное наклонение. Ширина этих колец составляет 4,8-10 км и 6,1-11,4 км соответственно. Эквивалентные оптические глубины равны 3,29 и 2,14 км, что говорит о нормальной оптической глубине в 0,3-0,7 и 0,2-0,35 соответственно. Массы каждого из колец α и β приблизительно оцениваются как 5·1015 кг, что примерно равно половине массы кольца ε.

Кольца 6, 5 и 4

Кольца 6, 5 и 4 - это самые тусклые и почти самые близкие к Урану кольца. Наклонение этих колец самое большое, и их орбитальные эксцентриситеты - наибольшие среди всех колец, кроме ε. Кольца 6, 5 и 4 - также и самые узкие кольца Урана - оценочно 1,6-2,2 км, 1,9-4,9 км и 2,4-4,4 км соответственно. Их эквивалентные глубины составляют 0,41 км, 0,91 км и 0,71 км, что говорит о нормальной оптической глубине 0,18-0,25, 0,18-0,48 и 0,16-0,3 соответственно.

Пылевые кольца

Происхождение пылевых полос более ясное. Время существования пыли очень короткое, от ста до тысячи лет, и, по-видимому, она непрерывно пополняется в результате столкновений между большими частицами в кольцах, маленькими спутниками и метеороидами, попавшими в систему Урана извне. Пояса порождающих пыль спутников и частиц невидимы из-за их низкой оптической глубины, в то время как пыль хорошо видна в прямом рассеянном свете. Предполагается, что узкие главные кольца и пояса из пылевых полос и мелких спутников отличаются распределением размеров частиц. В главных кольцах больше частиц с размерами от сантиметра до метра. В пылевых полосах, наоборот, количество крупных частиц относительно небольшое, что приводит к низкой оптической глубине.

λ (лямбда)

Кольцо λ - одно из двух колец, открытых «Вояджером-2» в 1986 году. Это узкое и тусклое кольцо, расположенное между кольцом ε и его «спутником-пастухом» Корделией. При исследовании в обратно-рассеянном свете кольцо λ чрезвычайно узкое - около 1-2 км. Детальный анализ снимков с «Вояджера-2» позволил выявить азимутальные изменения в яркости кольца λ. Изменения, кажется, являются периодическими, напоминая стоячую волну. Происхождение этой примечательной структуры в кольце λ остаётся неизвестным.

1986U2R / ζ (дзета)

В 1986 году «Вояджер-2» обнаружил широкое слабое колечко, расположенное ближе кольца 6. Ему дали временное обозначение 1986U2R. Кольцо расположено между 37 000 и 39 500 км от центра Урана, или на 12 000 км выше уровня облаков. Кольцо назвали ζ. Сейчас оно расположено между 37 850 и 41 350 км от центра планеты и, постепенно слабея, тянется внутрь по крайней мере до 32 600 км.

Другие пылевые полосы

В дополнение к кольцам 1986U2R/ζ и λ в системе есть весьма слабые пылевые полосы. Они не видны во время покрытий, потому что обладают незначительной оптической глубиной, хотя в прямо рассеянном свете они достаточно яркие. Изображения с «Вояджера-2» в прямо рассеянном свете показали существование ярких пылевых полос между кольцами λ и δ, между кольцами η и β, и между кольцами α и 4.

Внешняя система колец

В 2003-2005 гг. телескоп «Хаббл» обнаружил пару ранее неизвестных колец, теперь считающихся внешней частью кольцевой системы Урана. Впоследствии эти кольца были названы μ и ν (мю и ню). Кольцо μ в этой паре является внешним. Оно находится в два раза дальше от планеты, чем яркое кольцо η (эта). Внешние кольца во многих отношениях отличаются от узких внутренних колец. Они широкие, 17000 и 3800 км шириной, и очень тусклые. Максимальная нормальная оптическая глубина - 8,5 × 10−6 и 5,4 × 10−6. Эквивалентные оптические глубины - 0,14 км и 0,012 км. Профили радиальной яркости колец имеют треугольную форму.

Область пиковой яркости кольца μ практически совпадает с орбитой спутника Урана - Маб, которая, вероятно, и является источником частиц кольца. Кольцо ν расположено между спутниками Порция и Розалинда и не содержит в себе никаких спутников. Кольца яркие, что указывает на высокое содержание в них пылевых частиц размером порядка микрометра. Внешние кольца Урана напоминают кольца G и E в кольцевой системе Сатурна. Для кольца G не известно никакого объекта - источника частиц, в то время как кольцо E чрезвычайно широкое и пополняется пылью с поверхности Энцелада.

Возможно, кольцо μ состоит целиком из пыли, без каких-либо крупных частиц. Возможно, пыль состоит из водяного льда.

До сих пор планета Сатурн в Солнечной системе считалась уникальной — только она окружена кольцами. Но в 1977 году появилось сенсационное сообщение. Кольца, состоящие из множества мелких твердых частиц, есть и у планеты Уран. К такому выводу пришли астрономы, наблюдавшие в марте того года прохождение планеты перед звездой.

Небесная механика позволяет с большой точностью определить путь планет и указать момент, когда произойдет затмение звезды планетой. Явление это довольно редкое и представляющее для астрономов большую ценность: кривая изменения блеска звезды позволяет уточнить размеры находящегося перед звездой тела, скорость его перемещения, протяженность и некоторые характеристики его атмосферы.

Затмение звезды

10 марта 1977 года Уран прошел перед звездой из созвездия Весы, известной в каталоге под названием S AO 158687. К этой дате ученые готовились давно: затмение звезды было предсказано астрономом Г. Тэйлером из Гринвичской обсерватории еще в 1973 году. Ученым предстояла интересная программа: затмение должно было продолжаться 25 минут.

Планета Уран — довольно большая, ее диаметр равен четырем диаметрам Земли, а скорость движения невелика: находясь на расстоянии трех миллиардов километров , она обращается вокруг него за 84 года.

Наблюдать затмение готовились более десятка групп астрономов. Многим помешала погода, и лишь несколько групп, находившихся в разных местах, оказались свидетелями интересного явления, приведшего к поразившему всех выводу.

Специалисты Корнеллского университета (США) проводили наблюдения с борта реактивного самолета, специально оборудованного для астрономических исследований.

В их распоряжении был 91-сантиметровый телескоп, изображение с которого передавалось на телевизионный экран и запоминающее устройство.

За девять минут до того, как планета Уран должна была начать свой путь перед звездой, она пропала из виду примерно на восемь секунд, потом появилась, снова исчезла, появилась. Пять раз свет звезды мерк и появлялся снова, как будто бы перед ней возникало какое — то непрозрачное тело.

После затмения звезды все то же самое повторилось в обратном, строго симметричном порядке: четыре коротких затмения продолжительностью в одну секунду и пятое — длинное, продолжительностью восемь-девять секунд.

Остальные группы астрономов — в Австралии, Индии, Кейптауне и др. — наблюдали это явление частично. Австралийская группа зарегистрировала его первую часть, до подхода Урана к звезде, в Индии астрономы наблюдали лишь одно первое, самое длинное затмение.

Ученые считают, что этому необычному непредвиденному явлению можно дать только одно объяснение. Симметричность затмений по отношению к планете дает основание считать, что планета окружена системой колец, подобных кольцам Сатурна.

Если бы наблюдаемые явления были вызваны спутниками Урана, они не повторились бы по другую его сторону. Этих колец, по крайней мере, пять: четыре расположены ближе к планете и имеют ширину примерно 10-12 километров, а одно наружное-50-100 километров.

Предел Роша

Возможно, кольца планеты Уран — остатки спутника, который некогда пересек так называемый предел Роша.

Французский астроном Рош установил, что существует критическое расстояние от планеты, ближе которого существование спутников невозможно из-за разрушительного действия гравитационных сил.

Этот предел составляет 2,44 радиуса планеты. Радиус Урана-23 600 километров, значит, предел Роша здесь — 57 600 от центра, или 34 000 километров от поверхности планеты. В данном случае кольца занимают расстояние от 18 000 до 26 000 километров от поверхности Урана.

Таким образом, теоретически не исключена возможность образования колец Урана из его или нескольких спутников, которые были захвачены гравитационными силами планеты, приблизились к ней на опасное расстояние и рассыпались на миллионы фрагментов.

Конечно, не исключены и другие предположения.

Открытие планеты Уран

Уран, седьмая планета Солнечной системы, был открыт В. Гершелем в 1781 году.

Планета Уран почти неразличима простым глазом, а в телескоп видна как маленький зеленовато-голубой диск, окруженный пятью спутниками.

Колец у Урана никто никогда не видел.

Дело в том, что солнечный свет, отражаемый планетой, настолько силен, что в обычных условиях заглушает отражение от колец.

Не исключено, считают некоторые исследователи, что, даже зная о существовании колец, астрономы не смогут их сфотографировать: время выдержки для получения фотографии планеты примерно равно секунде, а этого недостаточно, чтобы проявились кольца, их блеск слишком слаб.

Обнаружение колец Урана — большое событие в астрономии. Оно не только расширяет наши представления о самой планете, но в случае, если открытие будет окончательно подтверждено, даст важный материал о природе и эволюции Солнечной системы.