Bemerkungen über den Ring des Saturns

IV. B E M E R I< U lY G E N

i i b e r d e n R i n g d e s S a t u r n s ;

H e r r n L A P L A C E .

.Dars der Ring, welcher u; den Saturn fcliwebt, i m Glzichgewichte bleibt , hingt welentlich Von zwei Bedingungen ab.

Die eine diefer Bedinpagen bezieht fich auf d x Gleichgewichrder Theile des Ringes lelbfi, wel- ches 'erforder t , dals die Theile, die fich i n leeiner Oberfliche befinden, kein BeItreben habeo, fich von ihm zu trennen, und dafs lich die Oberfliche, auch irn Falle, wenn fie fliiffig w i r e , vermijge der ver- fchiedenen Krafte , welche a u f Ge einlvirken, er- halte. Ohne dief.. wiirdeo die Theilchen Gch end- lich von dern Ringe trenneo, uncl der Ring zerfiijrt werden , wie jedes Werk der Natur, das nicht in fich lelbft cine Urfache der Stabilitit ha t , die den entgegen wirkentlen Kriften widerfieht. Ich habe irn dritten Buche der hlechanik tles Himniels bewiefen, dals diefe Bedingung auC keine andere Ar t erfullt werden k a n n , als durch eine fcbnelle rotirende 3ewegung des Ringes in leiner Ebeoe, urn feinen Mittelpunkt, melcher irnmer nur wenig vom hlittel- punkte des Saturns entfernt ifk

y o n

c 77 3 Die zweite jener Bedingungen bezieht fich

auf clas Schweben des Kinges urn den Saturn. Ei- n e hohle Kuge!, und iiberhaupt ein hohles Elli- proi;l, r’,eUcn innere und aufsere Oberflsche ihnl ich und concer~trifch f ind , wilrde urn diefen Planeten i r n Gleicl~gewichte feyn, welche Stelle a u c h der Mittelpunk t rleKelhen einoahrne; aber diefes Gleicli- gewicht wiirde irrdi/;ibrent feyn , cl,as heifst , wenn es gefiort wiirde ) kein Beftreben zeigen , weder fei o e n u r Fp r it n g ii c h e n Z u fia n d wi e d e r a n z u n e h m e n , noch Gch davon weiter zu entfernen. Die klein- fie Urfache, z. B. die Einwirkung eines d e r T r a - banten o d e r eioes Icometen, wiirde folglich hjn- r e i c h e n ) diefes hohle Eliipfoitl auf den Planeten h e r a b zu ftiirzen. In einer urn den Saturn fchwe- benden lircisfijrrnigen Zone wiirde auch nicht ein folches indgferentes Gleichgewicht Statt finden; denn ich babe an dern angefuhrten O r t e gezeist, &fs, wenn der hIittelpiinkt des kreisformigen Rin- ges nicht mit dern Mittelpunkte des Planeten ZU- farnrnen f d l t , beide fich zuriick fiofsen, und d e r R i n g Gch endlich auf den Saturn herab fiiirzt. Daf- felbe wiirde Statt finden, wie auch d e r Ring be‘- fchaffen miire, wenn e r ohne Rotat ions- Bewegung ware. Nirnmt man jedoch a n , dais nicht alle Thei - le deflelben einander iihnlich find, rein Schwer- p u n k t folglich oicht mit feinem Mittelpunkte zu- fammen fa l l t , und dafs er Iich in feiner Ebeoe fchnell urn feine Achfe dreh t , fo wird auch cler Schwerpunkt dellelben urn den Mittelpunkt . des

c 7s 1 Saturns fchnell ro t i ren , uncl gleich einem Traban- t e n nach diefem zu gravitiren, n u r mit dern Un- terfchiede, dafs e r irn lnnern des Plzneten umlier laufen kann. ‘In diefern Falle wird folglich ein heharrl icher Zuftand von IZewegung (Ptat )ab le ) Stat t fin tl en.

Beide Bedingungen , welche ich h ie r entwik- k e l t h a b e , f i immen alfo clahin i i l e re in , u n s zu Uberzeugen, daI3 cler King i n feeiner Ebene niit Schnelligkeit um feinen hl i t te lpunkt rotirt . Die Zei t ieiner Rotation murs fehr nahe t l e r Umlaufs- zei t eines Trabanten gleich f e p , d e r u m den Sa- t u r n i n . d e m Abftande urnher l iefe , i n welchem fich d e r rotirende Ring von diefern Planeten be- findet; .eine Zeit , die ungefahr 10; Stundg betra- gen wiirde.

H e r r H e r l c h e l hat diefes RefuuItat durch feine Beobachtungen beftitigt. Wi:: aber foll inan diefe Beobachtungen und die T h e o r i e niit derl Deobachtungen des H e r r n S c 11 r ij t e r i n Harmonie br ingen , bei denen einige l ichtere Punlite des Hinges laiige Zeit uber ftill zu ftehen fchienen? *)

’) Herr Julrizratli Ur. S c h r 3 t e r i n Lilieotlial h a t : vor anderthalb Jahreri angefdzigen, k i n e Beob;iclitc~iigen uber d e n Saturn in ein Gantes zuraminen zu l te l len , in reinen Kronogrnphifc~lzeti Fraymenren O a r gcnauern I;srin&iji &S

PIone&cit Sa turn , frincs i?iri$es wtd J>iner T r a h n t e n . Er- f te r The i l , Ueobackrungrn , Folgcrungni und Bcnterl~iorgcrr irber den Naturbau der f r f l c n Kreisgeiuiille drs Suturnrin- grs und Jeincr Atmofplliire. Giittirzg. ISOS. 8. Ich entlehue daraus auf Kupferrafel 1. die 2. Figur, darnit der Leler die folgenden Getlanken des Herrn La P l a c e init cler Er- fcheinung, wie lie fich Herrn S c h r ii t e r zeigt, Iogleich

[ 79 1 Ich glaube, dafs fich diefes auf folgende Weife thun larst.

Saturns Ring befieht aus mehrern concentri- fchrn Hingen; micht ige Fernrijhre laffen uns i h r e r zwei Cehr deutlicli e rkennen , welche durcli die Ir- raiiiation,. i n fchwacLen Fernrdhreo, zu einern ein- zigen zufarnmen rchmelzen. Es if t fehr wahrrchein- l ici i , d a k jeder diefer Ringe felbft wieder aus

mehreren Kingen befieht, fo dafs d e r Ring des Sa- turns eine ganze Keihe fich umfchliefsender con- centrifcher Kinge zu bilden fcheint. Liefse jeder d e r Jupiters- Trabanten a u f feiner Bahn eine Ieuch- t e n d e Spur blPihend zuriick, fo wiirden Ge uns ein shiiljches AnIehen Sewahren. Die eiozelnen Kin- ge h a b e n watirfcheirllich, wie diefe Bahnen, e ine verfchiedene Seigirng gygen d e n Aequator des Planeten; uncl ill das d e r Fall, fo mufs fich d i e Neigung und die Lage des Knotens eines jeden Ringes vergndern, in l ingern oder kiirzern Perio- d e n von rnehrern Jahren; auch millfen ihre Mit- te lpunkte urn den iLlittelpunkt des Saturns orci!li- ren. Alles das verzndert am Ende die fcheinhare

zuramrnen ha l ten kiinne. Die le F i p r rtellt den Ring d e g

Saturn vor , wie ihri Hr. S c h r D t e r a m 1 j. J a n u a r 180; i n feiriem dreiLel-infulsijien Spiegel -Telelkope, in umgekehr te r Lag*!, [ah. Der Ring fing eben a n , w i e d e r Ibhtbar zit w e r d e n , nachdern die Soiine durch die Ebene de l re lben geeanger1 w a r ; die wel r l iche Ringlinie er lchien bre j te r und r t i rker a l s die iiftliche; u n d es zeigte fich auf i h r ein hervor r tehender knotenihnl icher Lichtput lkt u ; der- gleichen Herr S c h r i j t e r aiich aiif d e r le inern iiltlichen Ringliriie z w e i , b , c , entdeckte . Alle dre i L i c h t p u n k t e bl ieben auf d e r Eiiuglinie unbewegl ich ; und dieres land

Geftalt des Ganzen dieler Ringe. D i e Rotat ions- Bewegung verzndert diefe i h r e GeRalt nicht mirk- l ich, denn fie thut weiter n ich ts , als dals fie einen Ieuchtenden Theil durch einen andern, d e r i n der- felben Ebene l iegt, erfetzt. E5 if i fehr wahrfchein- l ich, tlars die von Hrn. S c h r i j t e r beobachteten Erlcheinungcn von Veriinderungen jener Art her- riihren. A d h i r i r t dagegen ein P u n k t , d e r hel- ler ocler fchwicher an Licht als die iibrigen ift, der Oberi l iche eines d e r Hinge, fo mufs diefer Punkt rnit tlerfelben Gerchwindigkeit , welclie d e r Ring hat , umher laufen, unll k i n e Lage i n wenjg Stunrien fehr merklich versndern. M a n k a n n rnit grofser t~~3hr lche in l ic l ike i t annehmen , dars e s e in Punkt tliefer Art gewefen ift, d e n Hr. H e r l c h e 1 beobacti te t 11 at.

Ich lade die Beobachter, welche mi t m5chtigen Fetnr6hren verlehen f ind, ei? , den Erfcheinungen der Ringe des Saturns aus diefern Gefichtspunkte h ac h z u rp a h e 11. Die Ma n n i g f a 1 t i g k e i t d i e fe r Er- fcheinungen hatte die Geometer und Afironornen in

gro- fich bei allen folgenden Llsobschtungen, die. 4: Monath forrgelerzt wurden. Herr S c l i r ii L c r h i l t die Ringe fi;r unverriickbarc Kreir,newolbe, welche in der Ebenc des Sa. tiirn -Aequatora liegen, i ind, gleich unrerm n l o l ~ d e , bei jedem Umlsufe urn die Sonrie lich ein Mahl urndrehen; ihre Dicke irt nach ihm Cahr ungleich , im >littel 113 get,- graph. Meilen; Iie find aiilaerordentlicli gel~irgie ; iind auch die Lichtpunkte h 3 t Herr S c h r ii t e r fiir unEehciire BerRe, von 169, ja von 300. geogr. BIeilen Hiilie. odm riel- mehr fiir die griilrter~ unter den vielen rphh'riGhen Marfen, aus deren %ulamrnenhZufung ihm die Binge endtauden zu leyn fcheinen , und von derren die mehrelten die mittlers

Dicke

grofse Verlegenlieit geletzt , ehe H u y g h e n s die ZI:rrache derfelben erkannte. Der Ring zeigre fich zuerIl G a 1 i l L i unter d e r Gefialt zweier kleiner, an d e r Saturnskugel klebender Kijrper, und D e s - c a r t e s , d e r den ungliicklichen Einfall h a t t e , in reinen Principiis philofophiae alles erklaren zu wol- l e n ~ ichrieb, irn dritten Buclie tlieres Werks , den fiat i o n ii r e n 1. u fi 3 n t i die fe r v o r s e b 1 i c 11 en T ra b a n ten dem Uinfiande zu, dafs Saturn dern Mittelpunkte fe ines \Virbels iinmer einerlei Seite zukehre. IJ'jr willen jetzt, dafs ein folcher f ta t ionirer Zuftand mi t

den Geretzen d e r allgemeinen Schwere i m Wider- fppruche f teht , und [chon diefer einzige Grund milfste U n S beftimmen, l lescartus Erklarung zu verwerfen, such \Venn wir die Urfache jener Erfcheinung nicht kennten. Ein Stillfiehen des Iiinges wider!-pricht d i m grofsen G e k t z c d c r N a t u r , nach meiner Ejn- ficht, nicht m i n d e r , und ich h a b e daher ke inen Zweifel, :dars nicht fernere Beobachtungen, die man aus dem hier angezeigten GeGchtspunkte anfiellen wird , die Refultatc der T h e o r i e u n d d i e Beobach- tungen H e r Tc h el's beftitigen werden.

Diuke des Ringcs ziiin Dllrc:iirwfler Iiaben, einige aber un. LerIi > I ~ l n d , d ie Jupiter - und Saturns - hlniide iind 1;'mrnr. liche Alieroiden, j a logar .?!erkiir a n Gr3fsc iibertreffen. Die beiden ddrnahls a h Enderr l ich zeigen~err Tlieile de, Ringes l ind nach Hrn. S c h r ii t e r ein wenig gegen einerl- der gcncigt. Der di inkle Suich tluer iiber dern Saturn - Sphiroid i l t t l e r dunkelgraue3cIiaiten des Ringes ; die G e . g s n d e n an der iiurdlichen iind h l h c h e n Seite und an del l Iliridern des Sp1i;iroidr errchienen Iirn. S c I r r ii te.r dun. kcler slr die mirrleren. G i l b c r t .

F A~inal .d .Phyl ik . B.34. St. I . J. 1810.