Кольца Сатурна сейчас выглядят намного ярче, чем обычно

2 августа 2021 года Сатурн окажется в противостоянии с Солнцем. Как вы знаете, во время противостояний блеск, видимый диаметр и продолжительность ночной видимости планет максимальны. Но у Сатурна есть одна уникальная особенность — это его заметные кольца, состоящие из мельчайших частичек. Благодаря прямому освещению (а оно именно такое во время противостояний) блеск колец намного увеличивается! В обычных условиях они такой же яркости как и сама планета.

Увеличению яркости колец способствуют два физических механизма. Ключевым является эффект противостояния или эффект Зелигера. Когда мы смотрим на кольца во время противостояния и в течение нескольких дней до и после него, Солнце светит прямо на частицы в кольце и они не отбрасывают теней друг на друга. Первым объяснил этот эффект немецкий астроном Хуго фон Зелигер в 1887 году.

Вторым фактором увеличивающим яркость колец, является эффект когерентного обратного рассеяния. Когда источник света светит прямым светом на объект состоящий из крошечных пылевидных частичек, многократные отражения объединяются и отражаются назад к наблюдателю.

Во время противостояний кольца Сатурна становятся намного ярче из-за эффекта Зелигера.

На картинке, сравнение яркости колец Сатурна во время противостояния и за 2 месяца до него. Автор: Кристофер Го


Эффект противостояния на примере кометы 67P/Чурюмова-Герасименко.
Наблюдатель (в данном случае космический аппарат «Розетта») находится между Солнцем и кометой. Фазовый угол всего лишь 0,9 градуса.

Эффект противостояния на Луне. Солнце находится прямо за наблюдателем.

Эффект Зелигера (противостояния) на примере насыпи из крупного щебня. Солнце находится прямо за наблюдателем.
Так же когда мы смотрим на кольца во время противостояния и в течение нескольких дней до и после него, Солнце светит прямо на частицы в кольцах Сатурна и они не отбрасывают теней друг на друга.