Saturn je šestá planeta sluneční soustavy. Saturn - „Pán prstenů

Druhá největší planeta sluneční soustavy, obklopená prstenci - Saturn je šestým objektem naší hvězdy, mezi těmi, které mají vlastní oběžnou dráhu. Pouze Saturn rotuje kolem své osy rychleji než kolem své oběžné dráhy. Jsou zde roční období. Vydrží 7 let, a když se změní, změní se i jeho barva. Jeden rok na této planetě trvá 30 pozemských let, ale jak dlouho den trvá, to nikdo přesně neví. Den trvá 10 hodin, o něco více. Pojmenován podle starořímského pohanského božstva Saturnu (starověká řecká verze jména je Kronos).

Studie nebeského těla

Kosmické lodě mu byly zaslány pouze 5krát, poprvé v roce 1979. Pokaždé jsou objevena nová zajímavá fakta o Saturnu, prstencích, satelitech.
Na jednom ze satelitů tohoto obra, na Enceladu, by teoreticky mohl existovat život. Bylo zjištěno, že ve správném množství je voda, organické sloučeniny a teplo.
Chcete -li letět ze Země na Saturn, musíte urazit vzdálenost 1 430 000 000 km.
Planeta je jasně viditelná dalekohledem, viditelným i pouhým okem na obloze.
Srp je symbolem Saturnu.

Kroužky kolem něj se někdy „rozpustí“. K tomu dochází, protože se s hranou obracejí k Zemi. Byly sledovány od roku 1610.
Když se vytvořily prstence této planety, vědci to ještě nezjistili.
Skládají se z prachu, kamenů, které se pohybují s velká rychlost, pokrývají od 30 000 do 60 000 kilometrů za sekundu.
Prsteny mají tmavé a světlé strany, ze Země jsou viditelné pouze světlé.
Každý prsten má jméno - písmeno latinské abecedy. Byli přiřazeni v pořadí, v jakém prokázali existenci prstenu. Získali jsme jména a mezery mezi nimi.
Šířka všech prstenů dohromady je 137 milionů kilometrů. Současně váží 3 x 10 až 19 kilogramů (číslo s 19 nulami). Samotná planeta váží 568,46 krát 10 na sílu 24 kilogramů (číslo s 24 nulami). Tloušťka prstenů není velká - 1 km, ne více. Jedná se o superjemnou formaci z hlediska vesmíru.

Zvláštnosti

Saturn je koule nepravidelného tvaru. Rychlost pohybu kolem vlastní osy je tak vysoká, že se planeta zploští. Poměr rovníku a poledníku není stejný jako na Zemi.
Tato planeta je ve sluneční soustavě nejméně hustá. Hustota je 0,687 gramů na centimetr krychlový. Pro srovnání, Země má 5,52 gramů na centimetr krychlový.
Magnetické pole Saturnu je 1 milion kilometrů.
Toto nebeské tělo se skládá z takových chemických prvků, jako je vodík, helium. Zaznamenává se také přítomnost vody, amoniaku, metanu, fosfinu, ethanu. Jádro je složeno z ledu, železa a niklu. Je mnohem těžší než Země, ale kolik vědci ještě nevědí.
Tvrdé skvrny na povrchu jsou vzácné. Saturn je plynný a přesto jeho hmotnost je 95krát větší než hmotnost Země. Je to jediná planeta sluneční soustavy bez pevného povrchu a různé části zeměpisné šířky rotují různou rychlostí.
Do tohoto plynového obra se pravděpodobně vejde 765 planet, jako je ta naše.
Nárazy větru dosahují neuvěřitelných rychlostí - až 1 800 km / h. Vítr zde neustále zuří.
Hustota planety je poloviční oproti hustotě H2O, tedy vody. Saturn by se neutopil ve sladkovodním jezeře, kdyby byl ponořen, nebo jeho menší protějšek, identický experimentální model.
Vědci zjistili, že existuje polární záře a šestihranný mrak zvaný Černý vír. V Černém víru se pravděpodobně vejdou 4 planety Země.
Planeta se objevila asi před 4,6 miliony let.
Na Saturnu můžete také dalekohledem vidět takzvaný Velký bílý ovál - velmi silný hurikán, na poměry člověka, obyvatele Země, grandiózní událost.
Gravitace na této planetě není stejná jako na Zemi - člověk, který váží 80 kg a ocitne se na něm, by vážil o 7,2 kg méně.
Planeta je považována za nejlehčí v naší hvězdné soustavě.
Teplota uvnitř jádra je téměř 12 000 stupňů, ale to nevylučuje možnost existence ledu, který netaje - může mít tak super silnou strukturu jako led VII(například krychlová modifikace ledu).
Na povrchu plynné planety je zima - přibližně minus 150-175 stupňů.
Saturn má zásadní vliv na náš hvězdný systém. Bez toho by Neptun a Uran byli blíže ke Slunci. Ale možná je dobře, že existuje planeta Saturn - zajímavá fakta, která skrývá, působí radostněji než domněnky, dohady. Možná by bez něj bylo klima na Zemi jiné, kdo ví?
Atmosférický tlak je zde asi 3 milionykrát silnější než na Zemi.
Toto nebeské tělo vydává energii dvakrát tolik, než mu dává slunce.

Satelity

Vědci objevili 63 satelitů poblíž Saturnu.
Saturnův měsíc Titan je druhým největším satelitem v naší hvězdné soustavě. Je dokonce větší než planeta Merkur.
Družice Yapte je neuvěřitelně krásná - jedna její polovina je černá, druhá zcela bílá.
Všechny měsíce Saturnu spadají do dvou kategorií: pravidelné a nepravidelné. První 23, druhá - 40. Pravidelné satelity jsou neustále v těsné blízkosti a nepravidelné se pohybují po eliptické dráze.
Někteří vědci jsou si jisti, že nepravidelné satelity Saturnu se objevily později než běžné, protože většina z nich se nachází daleko od sebe.
Existuje mnoho zastánců hypotézy, že Yapte je jeho nejstarší, první společník.
Satelit Tefei ohromuje krásou kráterů.
Pravděpodobně asi 40% všech satelitů, které jsou v naší hvězdné soustavě, jsou satelity Saturnu.
Satelity Pan a Atlas mají tvar létajících talířů.

Obecné informace o Saturnu

Saturn je šestá planeta ve vzdálenosti od Slunce (šestá planeta sluneční soustavy).

Saturn patří k plynovým obrům a je pojmenován po starověkém římském bohu zemědělství.

Saturn je lidem znám již od starověku.

Sousedi Saturnu jsou Jupiter a Uran. Jupiter, Saturn, Uran a Neptun obývají vnější sluneční soustavu.

Věří se, že ve středu plynového obra je masivní jádro z tvrdých a těžkých materiálů (křemičitany, kovy) a vodního ledu.

Magnetické pole Saturnu je vytvořeno dynamickým efektem, když kovový vodík cirkuluje ve vnějším jádru a je téměř dipólový se severním a jižním magnetickým pólem.

Saturn má nejvýraznější planetární prstencový systém ve sluneční soustavě.

Saturn má tyto okamžiky Bylo objeveno 62 přírodních satelitů.

Oběžná dráha Saturnu

Průměrná vzdálenost od Saturnu ke Slunci je 1 430 milionů kilometrů (9,58 AU).

Perihelion (orbitální bod nejblíže ke Slunci): 1 353 573 milionů kilometrů (9 048 astronomických jednotek)

Aphelios (orbitální bod nejdále od Slunce): 1513,326 milionu kilometrů (10,116 astronomických jednotek).

Průměrná rychlost oběžné dráhy Saturnu je asi 9,69 kilometru za sekundu.

Planeta provede jednu revoluci kolem Slunce za 29,46 pozemských let.

Rok na planetě je 378,09 saturnských dní.

Vzdálenost od Saturnu k Zemi se pohybuje od 1 195 do 1 660 milionů kilometrů.

Směr otáčení Saturnu odpovídá směru otáčení všech (kromě Venuše a Uranu) planet ve sluneční soustavě.

3D model Saturnu

Fyzikální vlastnosti Saturnu

Saturn je druhá největší planeta sluneční soustavy.

Průměrný poloměr Saturnu je 58 232 ± 6 kilometrů, tedy asi 9 poloměrů Země.

Povrchová plocha Saturnu je 42,72 miliardy kilometrů čtverečních.

Průměrná hustota Saturnu je 0,687 gramů na centimetr krychlový.

Akcelerace volný pád na Saturnu je to 10,44 metru za čtvereční sekundu (1,067 g).

Hmotnost Saturnu je 5 686 x 10 26 kilogramů, což je asi 95 hmotností Země.

Atmosféra Saturnu

Dvě hlavní složky atmosféry Saturnu jsou vodík (asi 96%) a helium (asi 3%).

V hlubinách atmosféry Saturnu stoupá tlak a teplota a vodík přechází do kapalného stavu, ale tento přechod je postupný. V hloubce 30 000 kilometrů se vodík stává kovovým a tlak tam dosahuje 3 miliony atmosfér.

V atmosféře Saturnu se občas objeví stabilní supervýkonné hurikány.

Během bouří a bouří jsou na planetě pozorovány silné údery blesku.

Polární záře na Saturnu jsou jasné, souvislé oválné prstence, které obklopují póly planety.

Srovnávací velikosti Saturnu a Země

Prsteny Saturnu

Průměr prstenů se odhaduje na 250 000 kilometrů a jejich tloušťka nepřesahuje 1 kilometr.

Vědci konvenčně rozdělují prstencový systém Saturnu na tři hlavní prstence a čtvrtý je tenčí, zatímco prstence jsou ve skutečnosti vytvořeny z tisíců prstenů střídajících se se štěrbinami.

Kruhový systém se skládá převážně z ledových částic (asi 93%), méně těžkých prvků a méně prachu.

Částice, které tvoří prstence Saturnu, dosahují velikosti od 1 centimetru do 10 metrů.

Kroužky jsou umístěny v úhlu asi 28 stupňů k rovině ekliptiky, v závislosti na vzájemné uspořádání planety ze Země, vypadají jinak: jak ve formě prstenů, tak od okraje.

Zkoumání Saturnu

Když Galileo Galilei poprvé pozoroval Saturn dalekohledem v letech 1609 - 1610, všiml si, že planeta vypadá jako tři těla, téměř se navzájem dotýkají, a navrhl, že se jedná o dva velké „společníky“ Saturnu, ale o 2 roky později už ne najděte potvrzení tohoto.

V roce 1659 Christian Huygens pomocí výkonnějšího dalekohledu zjistil, že „společníci“ jsou ve skutečnosti tenký plochý prstenec, který obklopuje planetu a nedotýká se jí.

V roce 1979 přeletěla automatická meziplanetární stanice Pioneer 11 poprvé v historii poblíž Saturnu, přijímala snímky planety a některých jejích satelitů a otevírala prstenec F.

V letech 1980-1981 navštívil systém Saturn také Voyager-1 a Voyager-2. Během přiblížení k planetě byla pořízena řada fotografií s vysokým rozlišením a byla získána data o teplotě a hustotě atmosféry Saturnu a také fyzikální vlastnosti jeho společníci, včetně Titana.

Od devadesátých let byl Saturn, jeho měsíce a prstence opakovaně zkoumán vesmírný dalekohled"Hubble".

V roce 1997 byla k Saturnu zahájena mise Cassini-Huygens, která po 7 letech letu 1. července 2004 dosáhla systému Saturn a vstoupila na oběžnou dráhu kolem planety. Sonda Huygens se oddělila od vozidla a 14. ledna 2005 seskočila padákem na povrch Titanu a odebrala vzorky atmosféry. Na 13 let vědecké činnosti Sonda Cassini způsobila revoluci ve chápání systému plynového obra vědci. Mise Cassini byla dokončena 15. září 2017 ponořením kosmická loď do atmosféry Saturnu.

Průměrná hustota Saturnu je pouze 0,687 gramů na centimetr krychlový, což z něj činí jedinou planetu sluneční soustavy, jejíž průměrná hustota je nižší než hustota vody.

Díky horkému jádru, jehož teplota dosahuje 11 700 stupňů Celsia, vyzařuje Saturn do vesmíru 2,5krát více energie, než dostává ze Slunce.

Mraky na severním pólu Saturnu tvoří obří šestiúhelník, přičemž každá strana měří přibližně 13 800 kilometrů.

Některé Saturnovy měsíce, jako například Pan a Mimas, jsou „pastýři prstenů“: jejich gravitace hraje roli při udržování prstenů na místě tím, že rezonuje s určitými částmi prstencového systému.

Věří se, že Saturn absorbuje své prstence za 100 milionů let.

V roce 1921 se rozšířily zvěsti, že Saturnovy prsteny zmizely. To bylo způsobeno skutečností, že v době pozorování byl prstencový systém obrácen k Zemi svým okrajem a nemohl být zvažován s tehdejším vybavením.

Hvězdné nebe vždy přitahovalo svou krásou romantiky, básníky, umělce a milence. Lidé od nepaměti obdivovali rozptyl hvězd a přisuzovali jim zvláštní magické vlastnosti.

Starověcí astrologové například dokázali nakreslit paralelu mezi datem narození člověka a hvězdou, která v tu chvíli jasně září. Věřilo se, že může ovlivnit nejen souhrn povahových vlastností novorozence, ale také celý jeho budoucí osud. Pozorování hvězd pomohlo zemědělcům určit nejlepší termíny pro výsadbu a sklizeň. Můžeme říci, že hodně v životě starověkých lidí bylo podřízeno vlivu hvězd a planet, takže není divu, že se lidstvo po staletí snaží studovat planety nejblíže Zemi.

Mnoho z nich je v současné době poměrně dobře prostudováno, ale některé mohou vědcům přinést mnohá překvapení. Astronomové mezi takové planety zařazují především Saturn. Popis tohoto plynového obra najdete v jakékoli učebnici astronomie. Sami vědci se však domnívají, že se jedná o jednu z nejméně prozkoumaných planet, jejíž všechny hádanky a tajemství lidstvo ani nedokáže vyjmenovat.

Dnes obdržíte nejpodrobnější informace o Saturnu. Hmotnost plynového obra, jeho velikost, popis a Srovnávací charakteristiky se Zemí - to vše se můžete dozvědět z tohoto článku. Možná uslyšíte některá fakta poprvé, ale něco se vám bude zdát prostě neuvěřitelné.

Starověké koncepce Saturnu

Naši předkové nedokázali přesně vypočítat hmotnost Saturnu a dát mu charakteristiku, ale rozhodně chápali, jak je tato planeta majestátní, a dokonce ji uctívali. Historici se domnívají, že Saturn, který patří k jedné z pěti planet, dokonale rozeznatelných od Země pouhým okem, byl lidem znám velmi dlouho. Svůj název získala na počest boha plodnosti a zemědělství. Toto božstvo bylo mezi Řeky a Římany velmi uctíváno, ale v budoucnu se postoj k němu mírně změnil.

Faktem je, že Řekové začali spojovat Saturn s Kronosem. Tento titán byl velmi krvežíznivý a dokonce hltal vlastní děti. Proto s ním bylo zacházeno bez patřičného respektu as určitým strachem. Římané ale Saturn velmi ctili a dokonce ho považovali za boha, který dal lidstvu mnoho znalostí nezbytných pro život. Byl to bůh zemědělství, který učil neznalé lidi stavět obytné místnosti a uchovat pěstovanou plodinu až do příštího roku. Římané na vděčnost Saturnu zorganizovali skutečné svátky trvající několik dní. Během tohoto období mohli dokonce otroci zapomenout na své bezvýznamné postavení a plně se cítit jako svobodní lidé.

Je pozoruhodné, že v mnoha starověkých kulturách byl Saturn, jehož vlastnosti vědci mohli dát až o tisíce let později, spojen se silnými božstvy, která sebevědomě ovládají osudy lidí v mnoha světech. Moderní historici si často myslí, že starověké civilizace mohly o této obří planetě vědět mnohem více než my dnes. Možná měli přístup k dalším znalostem a my prostě musíme, zahodit suché statistické údaje, proniknout do tajemství Saturnu.

Stručný popis planety

V několika slovech je docela obtížné určit, která planeta Saturn skutečně je. Proto v aktuální části poskytneme čtenáři známá data, která pomohou utvořit si představu o tomto úžasném nebeském těle.

Saturn je šestá planeta v naší domácí sluneční soustavě. Protože se skládá převážně z plynů, je klasifikován jako plynový obr. Je obvyklé nazývat Jupiter nejbližším „příbuzným“ Saturnu, ale kromě něj lze do této skupiny přidat Uran a Neptun. Je pozoruhodné, že všechny plynové planety mohou být hrdé na své prstence, ale pouze Saturn je má v takovém množství, že je jeho majestátní „pás“ vidět i ze Země. Moderní astronomové ji právem považují za nejkrásnější a fascinující planetu. Koneckonců, prsteny Saturnu (z čeho se skládá tato nádhera, řekneme v jedné z následujících částí článku) téměř neustále mění svou barvu a pokaždé jejich fotografie překvapí novými odstíny. Plynný obr je proto jednou z nejznámějších mezi ostatními planetami.

Hmotnost Saturnu (5,68 × 10 26 kg) je ve srovnání se Zemí extrémně velká, o tom si povíme o něco později. Průměr planety, který je podle nejnovějších údajů více než sto dvacet tisíc kilometrů, ji ale sebevědomě posouvá na druhé místo sluneční soustavy. Pouze Jupiter, vůdce v tomto seznamu, se může hádat se Saturnem.

Plynný obr má svou vlastní atmosféru magnetické pole a obrovské množství satelitů, které astronomové postupně objevovali. Je zajímavé, že hustota planety je znatelně menší než hustota vody. Pokud vám tedy vaše představivost umožní představit si obrovský bazén naplněný vodou, pak si můžete být jisti, že se v něm Saturn neutopí. Jako obrovský nafukovací míč bude klouzat pomalu po povrchu.

Původ plynového obra

Navzdory skutečnosti, že výzkum Saturnu pomocí kosmických lodí byl v posledních desetiletích aktivně prováděn, vědci stále nemohou s jistotou říci, jak přesně byla planeta vytvořena. K dnešnímu dni byly předloženy dvě hlavní hypotézy, které mají své stoupence a odpůrce.

Slunce a Saturn jsou často srovnávány ve složení. Skutečně obsahují velkou koncentraci vodíku, což některým vědcům umožnilo vyslovit hypotézu, že naše hvězda a planety sluneční soustavy vznikaly téměř současně. Masivní plynové klastry se staly předky Saturnu a Slunce. Žádný ze zastánců této teorie však nedokáže vysvětlit, proč byla planeta vytvořena ze zdrojového materiálu, tak říkajíc v jednom případě, a hvězda v druhém. Rozdíly v jejich složení také nikdo nemůže podat hodné vysvětlení.

Podle druhé hypotézy trval proces vzniku Saturnu stovky milionů let. Zpočátku vznikaly pevné částice, které postupně dosáhly hmotnosti naší Země. V určitém okamžiku však planeta ztratila velké množství plynu a ve druhé fázi ji aktivně zvyšovala z vesmíru pomocí gravitace.

Vědci doufají, že se jim v budoucnu podaří objevit tajemství vzniku Saturnu, ale před tím je čeká ještě dlouhá desetiletí. Vždyť jen kosmické lodi Cassini, která na své oběžné dráze pracovala dlouhých třináct let, se podařilo dostat se k planetě co nejblíže. Na podzim letošního roku dokončil svou misi a shromáždil obrovské množství dat pro pozorovatele, která se teprve musí zpracovat.

Oběžná dráha planety

Saturn a Slunce dělí téměř jeden a půl miliardy kilometrů, takže planeta nedostává tolik světla a tepla z našeho hlavního svítidla. Je pozoruhodné, že se plynný obr točí kolem Slunce na mírně prodloužené oběžné dráze. Nicméně v minulé roky vědci tvrdí, že to dělají téměř všechny planety. Saturn dělá úplnou revoluci za téměř třicet let.

Planeta kolem své osy se otáčí extrémně rychle, otočení trvá asi deset pozemských hodin. Pokud bychom žili na Saturnu, pak by takový den trval. Je zajímavé, že se vědci několikrát pokusili vypočítat úplné otočení planety kolem své osy. Během této doby došlo k chybě asi šesti minut; v rámci vědy je to považováno za docela působivé. Někteří vědci to spojují s nepřesností přístrojů, jiní naopak tvrdí, že v průběhu let se naše rodná Země začala otáčet pomaleji, což umožňovalo vytváření chyb.

Struktura planety

Vzhledem k tomu, že velikost Saturnu je často srovnávána s Jupiterem, není divu, že struktury těchto planet jsou si navzájem velmi podobné. Vědci konvenčně rozdělují plynného obra do tří vrstev, jejichž středem je skalnaté jádro. Má vysokou hustotu a je nejméně desetkrát hmotnější než zemské jádro. Druhá vrstva, kde se nachází, je považována za tekutý kovový vodík. Jeho tloušťka je přibližně čtrnáct a půl tisíce kilometrů. Vnější vrstva planety je molekulární vodík, tloušťka této vrstvy se měří na osmnáct a půl tisíce kilometrů.

Vědci, kteří planetu studovali, na to přišli zajímavý fakt- vyzařuje dovnitř prostor dva a půlkrát více záření, než přijme ze slunce. Pokusili se najít jednoznačné vysvětlení tohoto jevu a nakreslili paralelu s Jupiterem. Až dosud však zůstává dalším tajemstvím planety, protože velikost Saturnu je menší než jeho „bratr“, vyzařující v svět mnohem skromnější množství radiace. Proto je dnes taková aktivita planety vysvětlena třením toků helia. Ale jak je tato teorie životaschopná, vědci nemohou říci.

Planeta Saturn: složení atmosféry

Pozorujete -li planetu dalekohledem, je patrné, že barva Saturnu má mírně tlumené světle oranžové odstíny. Na jeho povrchu lze pozorovat pruhovité útvary, které jsou často formovány do bizarních tvarů. Nejsou však statické a rychle se transformují.

Když mluvíme o plynných planetách, je pro čtenáře docela obtížné pochopit, jak přesně je možné určit rozdíl mezi podmíněným povrchem a atmosférou. S podobným problémem se potýkali i vědci, proto bylo rozhodnuto určit určitý výchozí bod. Právě v něm začíná klesat teplota, zde astronomové kreslí neviditelnou hranici.

Atmosféra Saturnu je téměř devadesát šest procent vodíku. Ze složkových plynů bych také rád pojmenoval helium, je přítomno v množství tří procent. Zbývající jedno procento si mezi sebou rozdělí čpavek, metan a další látky. Pro všechny nám známé živé organismy je atmosféra planety destruktivní.

Tloušťka atmosférické vrstvy se blíží šedesáti kilometrům. Saturn je překvapivě často označován jako „planeta bouří“, podobně jako Jupiter. Samozřejmě, podle standardů Jupitera jsou bezvýznamné. Ale pozemšťanům bude vítr o téměř dvou tisících kilometrech za hodinu připadat jako skutečný konec světa. Podobné bouře se na Saturnu vyskytují poměrně často, někdy si vědci všimnou útvarů v atmosféře, které připomínají naše hurikány. V dalekohledu vypadají jako obrovské bílé skvrny a hurikány jsou extrémně vzácné. Proto je jejich pozorování považováno za velký úspěch astronomů.

Prsteny Saturnu

Barva Saturnu a jeho prstenců je přibližně stejná, přestože tento „pás“ dává vědcům obrovské množství problémů, které zatím nejsou schopni vyřešit. Je obzvláště obtížné odpovědět na otázky o původu a stáří této nádhery. Vědecká komunita dosud předložila na toto téma několik hypotéz, které zatím nikdo nedokáže dokázat ani vyvrátit.

Především se mnoho mladých astronomů zajímá o to, z čeho jsou prstence Saturnu vyrobeny. Vědci mohou na tuto otázku odpovědět docela přesně. Struktura prstenů je velmi heterogenní, představují ji miliardy částic, které se pohybují obrovskou rychlostí. Průměr těchto částic se pohybuje od jednoho centimetru do deseti metrů. Jsou to devadesát osm procent ledu. Zbývající dvě procenta představují různé nečistoty.

Navzdory působivému obrazu, který prstence Saturnu představují, jsou velmi tenké. Jejich tloušťka v průměru nedosahuje ani kilometr, zatímco jejich průměr dosahuje dvě stě padesát tisíc kilometrů.

Pro jednoduchost se prstenům planety obvykle říká jedno z písmen latinské abecedy, nejnápadnější jsou tři prsteny. Ale druhý je považován za nejjasnější a nejkrásnější.

Tvorba prstenu: teorie a hypotézy

Od starověku si lidé lámali hlavu nad tím, jak přesně byly Saturnovy prsteny vytvořeny. Zpočátku byla předložena teorie o současném vzniku planety a jejích prstenců. Později však byla tato verze vyvrácena, protože vědce zasáhla čistota ledu, který tvoří „pás“ Saturnu. Pokud by prstence byly stejného stáří jako planeta, pak by jejich částice byly pokryty vrstvou, kterou lze přirovnat k nečistotám. Protože se tak nestalo, musela vědecká komunita hledat jiná vysvětlení.

Teorie explodujícího měsíce Saturnu je považována za tradiční. Podle tohoto prohlášení se asi před čtyřmi miliardami let jeden ze satelitů planety přiblížil příliš blízko. Podle vědců by jeho průměr mohl být až tři sta kilometrů. Pod vlivem slapové síly byla roztržena na miliardy částic, které tvořily prstence Saturnu. Uvažuje se také o verzi srážky dvou satelitů. Tato teorie se jeví jako nejpravděpodobnější, ale nedávná data umožňují určit stáří prstenů na sto milionů let.

Částice prstenců se překvapivě navzájem neustále srážejí, vytvářejí nové útvary a komplikují tak jejich studium. Moderní vědci zatím nemohou odhalit tajemství vzniku „pásu“ Saturnu, který se zařadil na seznam záhad této planety.

Měsíce Saturnu

Plynový obr má obrovské množství satelitů. Kolem ní se točí čtyřicet procent všech známých systémů. K dnešnímu dni bylo objeveno šedesát tři měsíců Saturnu a mnoho z nich představuje neméně překvapení než samotná planeta.

Velikost satelitů se pohybuje od tří set kilometrů do průměru přes pět tisíc kilometrů. Pro astronomy bylo nejjednodušší objevit velké měsíce, většinu z nich bylo možné popsat na konci osmdesátých let osmnáctého století. Tehdy byl objeven Titan, Rhea, Enceladus a Iapetus. Tyto měsíce jsou stále velkým zájmem vědců a jsou jimi podrobně studovány.

Je zajímavé, že všechny měsíce Saturnu se od sebe navzájem velmi liší. Spojuje je fakt, že jsou vždy otočeni k planetě pouze jednou stranou a rotují téměř synchronně. Největší zájem astronomů jsou tři měsíce:

Titan.
Enceladus.

Titan je druhý největší ve sluneční soustavě. Není divu, že je na druhém místě za jedním ze satelitů Titanu a je poloviční než Měsíc a jeho velikost je srovnatelná s Merkurem a dokonce ji převyšuje. Zajímavé je, že složení tohoto obřího měsíce Saturnu přispělo ke vzniku atmosféry. Navíc je na něm kapalina, která staví Titan na stejnou úroveň jako Země. Někteří vědci dokonce naznačují, že na povrchu satelitu může existovat nějaká forma života. Samozřejmě se bude výrazně lišit od zemské, protože atmosféra Titanu se skládá z dusíku, metanu a ethanu a na jeho povrchu můžete vidět jezera metanu a ostrovy s bizarním reliéfem tvořeným tekutým dusíkem.

Enceladus je stejně úžasný satelit Saturnu. Vědci jej nazývají nejlehčím nebeským tělesem sluneční soustavy, protože je zcela pokrytý ledovou krustou. Vědci si jsou jisti, že pod touto vrstvou ledu je skutečný oceán, ve kterém mohou dobře existovat živé organismy.

Rhea nedávno překvapila astronomy. Po mnoha fotografiích dokázali kolem ní rozeznat několik tenkých prstenů. Je příliš brzy mluvit o jejich složení a velikosti, ale tento objev byl šokující, protože dříve se ani nepředpokládalo, že by se prstence mohly otáčet kolem satelitu.

Saturn a Země: Srovnávací analýza dvou planet

Srovnání Saturnu a Země vědci nemají často. Tato nebeská těla jsou příliš odlišná, než aby je bylo možné navzájem porovnávat. Dnes jsme se ale rozhodli čtenáři trochu rozšířit obzory a přesto se na tyto planety podívat nově. Mají něco společného?

Nejprve nás napadne porovnat hmotnost Saturnu a Země, tento rozdíl bude neuvěřitelný: plynný obr je devadesát pětkrát větší než naše planeta. Je devět a půlkrát větší než Země. Naše planeta se tedy ve svém objemu vejde více než sedm setkrát.

Je zajímavé, že gravitace na Saturnu bude devadesát dva procent gravitace Země. Pokud budeme předpokládat, že člověk vážící sto kilogramů je přenesen na Saturn, pak se jeho hmotnost sníží na devadesát dva kilogramů.

Každý student to ví zemská osa má vzhledem ke Slunci určitý úhel sklonu. Díky tomu se roční období mohou navzájem nahradit a lidé si užívají všech krás přírody. Podobný náklon má překvapivě i Saturnova osa. Na planetě proto můžete také pozorovat změnu ročních období. Nemají však výrazný charakter a je poměrně obtížné je vystopovat.

Stejně jako Země má i Saturn vlastní magnetické pole a v poslední době jsou vědci svědky skutečné polární záře, která se šíří po podmíněném povrchu planety. Potěšilo to trvání záře a jasně purpurové odstíny.

I z naší malé srovnávací analýzy je zřejmé, že obě planety, navzdory neuvěřitelným rozdílům, mají něco, co je spojuje. Možná proto vědci neustále obracejí svůj pohled k Saturnu. Někteří však se smíchem říkají, že kdyby byla příležitost podívat se na obě planety vedle sebe, Země by vypadala jako mince a Saturn by vypadal jako nafouknutý basketbal.

Zkoumání plynového obra Saturn je proces, který zmátl vědce po celém světě. Nejednou mu poslali sondy a různá zařízení. Vzhledem k tomu, že poslední mise byla dokončena v tomto roce, další je naplánována až na rok 2020. Nyní však nikdo nedokáže říci, zda se uskuteční. Již několik let probíhají jednání o účasti Ruska na tomto rozsáhlém projektu. Podle předběžných výpočtů bude novému zařízení trvat přibližně devět let, než se dostane na oběžnou dráhu Saturnu, a další čtyři roky bude studovat planetu a její největší satelit. Na základě výše uvedeného si lze být jisti, že odhalení všech tajemství planety bouří je otázkou budoucnosti. Možná se toho zúčastníte i vy, naši dnešní čtenáři.

Saturn, známý již od starověku, je šestou naší planetou Sluneční Soustava proslulý svými prsteny. Je součástí čtyř plynných obřích planet, jako jsou Jupiter, Uran a Neptun. Svou velikostí (průměr = 120 536 km) je druhý pouze za Jupiterem a je druhým největším v celé sluneční soustavě. Pojmenováno bylo podle starověkého římského boha Saturna, kterého Řekové nazývali Kronos (titán a otec samotného Dia).

Samotnou planetu spolu s prstenci lze ze Země vidět i obyčejným malým dalekohledem. Den na Saturnu je 10 hodin 15 minut a doba rotace kolem Slunce je téměř 30 let!
Saturn je jedinečná planeta, protože jeho hustota je 0,69 g / cm³, což je méně než hustota vody 0,99 g / cm³. Z toho vyplývá zajímavý vzorec: kdyby bylo možné planetu ponořit do obrovského oceánu nebo bazénu, pak by Saturn dokázal zůstat na vodě a plavat v ní.

Struktura Saturnu

Struktura Saturnu a Jupitera má mnoho podobností, a to jak ve složení, tak v základních charakteristikách, ale jejich vzhled je zcela znatelně odlišný. Jupiter má jasné tóny, zatímco Saturn jsou znatelně ztlumeny. Vzhledem k menšímu množství v spodní vrstvy pruhy podobné mrakům na Saturnu jsou méně viditelné. Další podobnost s pátou planetou: Saturn vydává více tepla, než dostává od Slunce.
Atmosféra Saturnu je téměř celá složena z 96% vodíku (H2), 3% helia (He). Méně než 1% tvoří metan, amoniak, ethan a další prvky. Přestože je procento metanu v atmosféře Saturnu nevýznamné, nebrání mu to v aktivní účasti na absorpci slunečního záření.
Ve vyšších vrstvách je zaznamenána minimální teplota –189 ° C, ale při ponoření do atmosféry se výrazně zvyšuje. V hloubce asi 30 tisíc km se vodík mění a stává se kovovým. Je to kapalný kovový vodík, který vytváří magnetické pole obrovské síly. Jádro ve středu planety se ukazuje jako železo-kámen.
Při studiu plynných planet čelili vědci problému. Koneckonců neexistuje žádná jasná hranice mezi atmosférou a povrchem. Problém byl vyřešen následujícím způsobem: vezmou „nulový“ bod pro určitou nulovou výšku, ve které začne teplota počítat v opačném směru. Přísně vzato je tomu tak i na Zemi.

Každý, kdo představuje Saturn, si okamžitě představí své jedinečné a úžasné prsteny. Výzkum provedený pomocí AMS (automatické meziplanetární stanice) ukázal, že 4 plynné obří planety mají své vlastní prstence, ale pouze Saturn má tak dobrou viditelnost a účinnost. Existují tři hlavní prstence Saturnu, pojmenované, poměrně nekomplikované: A, B, C. Čtvrtý prstenec je mnohem tenčí a méně nápadný. Jak se ukázalo, prstence Saturnu nejsou jedno pevné těleso, ale miliardy malých nebeských těles (kusy ledu), jejichž velikost sahá od smítko prachu až po několik metrů. Pohybují se přibližně stejnou rychlostí (asi 10 km / s), kolem rovníkové části planety, někdy na sebe narážejí.

Fotografie z AMC ukázaly, že všechny viditelné prstence jsou složeny z tisíců malých prstenů, střídajících se s prázdným, nevyplněným prostorem. Pro přehlednost si můžete představit obyčejný disk ze sovětské éry.
Unikátní tvar prstenů po celou dobu neobtěžoval vědce ani běžné pozorovatele. Všichni se pokusili zjistit jejich strukturu a pochopit, jak a v důsledku čeho byli vytvořeni. PROTI různé časy, byly předloženy různé hypotézy a předpoklady, například, že se vytvořily společně s planetou. V současné době se vědci přiklánějí k meteoritickému původu prstenů. Tato teorie také obdržela pozorovací potvrzení, protože prstence Saturnu jsou pravidelně aktualizovány a nejsou něco stabilního.

Měsíce Saturnu

Nyní má Saturn otevřeno asi 63 satelitů. Drtivá většina satelitů je otočena k planetě stejnou stranou a rotují synchronně.

Christian Huygens byl poctěn objevením druhého největšího satelitu po Ganimeru v celé sluneční soustavě. Je větší než Merkur a jeho průměr je 5155 km. Atmosféra Titanu je červenooranžová: 87% je dusík, 11% je argon, 2% je metan. Přirozeně se tam vyskytují metanové deště a na povrchu by měla být moře, mezi něž patří metan. Přístroj Voyager 1, který zkoumal Titan, však nemohl vidět jeho povrch tak hustou atmosférou.
Satelit Enceladus je nejjasnější sluneční těleso v celé sluneční soustavě. Odráží více než 99% sluneční světlo, kvůli téměř bílému povrchu, který se skládá z vodního ledu. Jeho albedo (charakteristické pro reflexní povrch) je větší než 1.
Také ze slavnějších a nejstudovanějších satelitů stojí za zmínku „Mimas“, „Tefeya“ a „Diona“.

Charakteristika Saturnu

Hmotnost: 5,69 * 1026 kg (95krát Země)
Průměr na rovníku: 120 536 km (9,5krát větší než Země)
Průměr pólu: 108 728 km
Náklon osy: 26,7 °
Hustota: 0,69 g / cm3
Teplota horní vrstvy: přibližně –189 ° C
Doba otáčení kolem vlastní osy (délka dne): 10 hodin 15 minut
Vzdálenost od Slunce (průměr): 9,5 AU e. nebo 1430 milionů km
Oběžná doba Slunce (rok): 29,5 roku
Oběžná rychlost: 9,7 km / s
Orbitální excentricita: e = 0,055
Sklon orbity k ekliptice: i = 2,5 °
Zrychlení volného pádu: 10,5 m / s²
Satelity: je jich 63

Jedním z nejkrásnějších astronomických objektů k pozorování je bezpochyby planeta s prstenci - Saturn. Je těžké nesouhlasit s tímto tvrzením, pokud alespoň jednou bylo možné podívat se na prstencového obra čočkou dalekohledu. Tento objekt sluneční soustavy je však zajímavý nejen z hlediska estetiky.

Proč má šestá planeta od Slunce soustavu prstenů a proč získala tak jasný atribut? Astrofyzici a astronomové se stále snaží najít odpověď na tyto a mnohé otázky.

Stručná charakteristika planety Saturn

Stejně jako ostatní plynní obři v našem blízkém vesmíru je Saturn předmětem zájmu vědecké komunity. Vzdálenost Země od ní se pohybuje v rozmezí 1,20-1,66 miliardy kilometrů. Aby byla překonána tato obrovská a dlouhá cesta, bude kosmické lodi vypuštěné z naší planety trvat o něco více než dva roky. Nejnovější automatická sonda „New Horizons“ dosáhla šesté planety na dva roky a čtyři měsíce. Je třeba mít na paměti, že pohyb planety kolem Slunce je podobný orbitálnímu pohybu Země. Jinými slovy, oběžná dráha Saturnu má tvar dokonalé elipsy. Má třetí největší orbitální excentricitu po Merkuru a Marsu. Vzdálenost od Slunce v periheliu je 1 353 572 956 km, zatímco v aphelionu se plynný obr mírně vzdaluje a je ve vzdálenosti 1 513 325 783 km.

I v tak výrazné vzdálenosti od centrální hvězdy se šestá planeta chová celkem svižně a otáčí se kolem vlastní osy ohromnou rychlostí 9,69 km / s. Doba rotace Saturnu je 10 hodin a 39 minut. Podle tohoto ukazatele je na druhém místě za Jupiterem. Tato vysoká rychlost rotace způsobuje, že planeta vypadá zploštělá z pólů. Saturn vizuálně připomíná vrchol točící se ohromující rychlostí, který se řítí rozlehlostí vesmíru rychlostí 9,89 km / s, čímž za téměř 30 pozemských let provede úplnou revoluci kolem Slunce. Od objevení Saturnu v roce 1610 Galileem se nebeské těleso omotalo kolem hlavní hvězdy sluneční soustavy pouze 13krát.

Planeta vypadá na noční obloze jako docela jasný bod, jehož zdánlivá velikost se pohybuje v rozmezí od +1,47 do -0,24. Zvláště viditelné jsou prstence Saturnu, které mají vysoké albedo.

Zajímavé je také umístění Saturnu ve vesmíru. Osa otáčení této planety má téměř stejný sklon k ose ekliptiky jako Země. V tomto ohledu existují roční období na plynovém obra.

Saturn není nejvíce velká planeta Sluneční soustava a pouze druhý největší nebeský objekt v našem nejbližším prostoru po Jupiteru. Průměrný poloměr planety je 58 232 km, oproti 69 911 km. poblíž Jupitera. V tomto případě je polární průměr planety menší než rovníková hodnota. Hmotnost planety je 5 686 · 10²⁶ kg, což je 96krát větší hmotnost než Země.

Nejbližší planety k Saturnu jsou jeho bratři v planetární skupině - Jupiter a Uran. První patří plynovým obrům, zatímco Uran je zařazen mezi ledové obry. Dva plynní obři Jupiter a Saturn se vyznačují obrovskou hmotností v kombinaci s nízkou hustotou. To je způsobeno skutečností, že obě planety jsou obrovské sférické hrudky zkapalněného plynu. Hustota Saturnu je 0,687 g / cm3, což je v tomto ukazateli nižší než u všech planet sluneční soustavy.

Pro srovnání je hustota pozemských planet Mars, Země, Venuše a Merkur 3,94 g / cm³, 5,515 g / cm³, 5,25 g / cm³ a 5,42 g / cm³.

Popis a složení atmosféry Saturnu

Povrch planety je podmíněný koncept, šestá planeta nemá žádné pozemské těleso. Je pravděpodobné, že povrch je dnem oceánu vodík-hélium, kde se pod vlivem monstrózního tlaku plynná směs mění v polotekutý a kapalný stav. V současné době neexistují žádné technické prostředky k prozkoumání povrchu planety, takže všechny předpoklady o struktuře plynového obra vypadají čistě teoreticky. Předmětem studia je atmosféra Saturnu, která obklopuje planetu hustou pokrývkou.

Vzduchový obal planety je složen převážně z vodíku. Je to vodík a helium chemické prvky díky kterému je atmosféra uvnitř neustálý pohyb... Svědčí o tom velkoplošné oblačné útvary, skládající se z čpavku. Vzhledem k tomu, že ve směsi vzduch-plyn jsou přítomny nejmenší částice síry, má Saturn ze strany oranžovou barvu. Zataženo začíná v dolní mez troposféra - ve výšce 100 km. z imaginárního povrchu planety. Teplota v této oblasti se pohybuje od 200 do 250 ° C pod nulou.

Přesnější údaje o složení atmosféry jsou následující:

vodík 96%;
helium 3%;
metan je pouze 0,4%;
čpavek tvoří 0,01%;
molekulární vodík 0,01%;
0,0007% je ethan.

Pokud jde o hustotu a mohutnost, mraky na Saturnu vypadají silněji než na Jupiteru. Ve spodní části atmosféry jsou hlavními složkami saturnského oblaku hydrosulfit amonný nebo voda, v různých obměnách. Přítomnost vodní páry v nižších částech atmosféry Saturnu, v nadmořských výškách méně než 100 km, také umožňuje teplotu, která se v této oblasti pohybuje v absolutní nule. Atmosférický tlak v nižších částech atmosféry je 140 KPa. Jak se přibližujete k povrchu nebeského tělesa, teplota a tlak začínají stoupat. Plynné sloučeniny se transformují a vytvářejí nové formy. Kvůli vysokému tlaku nabývá vodík polotekutého stavu. Přibližná průměrná teplota na povrchu oceánu vodík-helium je 143K.

Tento stav obalu vzduch-plyn se stal důvodem, že Saturn je jedinou planetou sluneční soustavy, která vydává více tepla do okolního prostoru, než dostává z našeho svítidla.

Saturn, který je ve vzdálenosti jeden a půl miliardy kilometrů od Slunce, přijímá 100krát méně slunečního tepla než Země.

Saturnova kamna se vysvětlují působením Kelvinova-Helmholtzova mechanismu. S poklesem teploty klesá i tlak ve vrstvách atmosféry planety. Nebeské tělo se nedobrovolně začíná zmenšovat a přeměňuje potenciální energii komprese na teplo. Další předpoklad vysvětlující intenzivní uvolňování tepla Saturnem je chemická reakce... V důsledku konvekce ve vrstvách atmosféry dochází ke kondenzaci molekul helia ve vrstvách vodíku doprovázené uvolňováním tepla.

Husté oblačné masy, teplotní rozdíly ve vrstvách atmosféry přispívají k tomu, že Saturn je jednou z největrnějších oblastí sluneční soustavy. Bouře a hurikány jsou zde řádově silnější a silnější než na Jupiteru. Rychlost vzduchu v některých případech dosahuje neuvěřitelných 1 800 km / h. Saturnské bouře se navíc rychle tvoří. Počátek hurikánu na povrchu planety lze vizuálně vysledovat pozorováním Saturnu dalekohledem několik hodin. Po rychlém vzniku však začíná dlouhé období řádění kosmického prvku.

Struktura planety a popis jádra

S rostoucí teplotou a tlakem se vodík postupně transformuje do kapalného stavu. Přibližně v hloubce 20–30 tisíc km je tlak 300 GPa. Za těchto podmínek začne vodík metalizovat. Jak půjdete hlouběji do útrob planety, začne se zvyšovat podíl sloučenin oxidů s vodíkem. Kovový vodík je vnější schránka jádra. Tento stav vodíku přispívá ke vzniku vysoce intenzivních elektrických proudů, tvořících nejsilnější magnetické pole.

Na rozdíl od vnějších vrstev Saturnu je vnitřní část jádra masivní útvar o průměru 25 tisíc kilometrů, skládající se ze sloučenin křemíku a kovů. V této oblasti pravděpodobně teploty dosahují 11 tisíc stupňů Celsia. Hmotnost jádra se pohybuje v rozmezí 9-22 hmotností naší planety.

Saturnovy měsíce a prsteny

Saturn má 62 měsíců a většina z nich ano tvrdý povrch a dokonce má svou vlastní atmosféru. Podle velikosti mohou někteří z nich tvrdit, že jsou planetou. Stačí si vzít velikost Titanu, který je jedním z největších satelitů sluneční soustavy a je větší než planeta Merkur. Toto nebeské těleso obíhající kolem Saturnu má průměr 5150 km. Družice má svou vlastní atmosféru, která svým složením silně připomíná vzduchovou schránku naší planety v rané fázi formování.

Vědci se domnívají, že Saturn má nejpokročilejší satelitní systém v celé sluneční soustavě. Podle informací získaných z automatické meziplanetární stanice Cassini je Saturn téměř jediným místem ve sluneční soustavě, kde na jeho satelitech může existovat kapalná voda. Doposud byly prozkoumány pouze některé satelity prstencového obra, nicméně i dostupné informace dávají všechny důvody považovat tuto nejvzdálenější část blízkého vesmíru za vhodnou pro existenci určitých forem života. V tomto ohledu je pátý satelit, Enceladus, velmi zajímavý pro astrofyziky.

Hlavní ozdobou planety jsou bezpochyby její prstence. V systému je obvyklé rozlišovat čtyři hlavní prstence, které mají odpovídající názvy A, B, C a D. Šířka největšího prstence B je 25 500 km. Kruhy jsou odděleny štěrbinami, mezi nimiž je největší Cassiniho divize, která ohraničuje prstence A a B. Podle jejich složení jsou saturnské prsteny nahromaděním malých i velkých částic vodního ledu. Díky ledové struktuře mají Saturnovy svatozáře vysoké albedo, a proto jsou dobře viditelné dalekohledem.

Konečně

Pokroky ve vědě a technice za posledních 30 let umožnily vědcům intenzivněji provádět výzkum na vzdálené planetě pomocí technických prostředků. Po prvních informacích získaných v důsledku letu americké kosmické lodi „Pioneer 11“, která poprvé vzlétla poblíž plynového obra v roce 1979, byl Saturn ostře řešen.

Na začátku 80. let pokračovala mise Pioneer dvěma Voyagery, prvním a druhým. Výzkum se zaměřil na měsíce Saturnu. V roce 1997 obdrželi pozemšťané poprvé díky misi AMS Cassini-Huygens dostatečné množství informací o Saturnu a systému této planety. Letový program zahrnoval přistání sondy Huygens na povrch Titanu, které bylo úspěšně provedeno 14. ledna 2005.