Krótki opis planety Saturn. Temperatura na planetach Układu Słonecznego

Saturn to druga co do wielkości planeta w naszym Układzie Słonecznym i szósta planeta od Słońca. Saturn, podobnie jak Uran, Jowisz i Neptun, są olbrzymami gazowymi. Planeta otrzymała swoją nazwę na cześć boga rolnictwa.

W dużej mierze planeta składa się z wodoru, z niewielkimi zanieczyszczeniami helu i śladowymi ilościami metanu, wody, amoniaku i ciężkich pierwiastków. Jeśli chodzi o część wewnętrzną, jest to drobny rdzeń z niklu, żelaza i lodu, pokryty gazową warstwą zewnętrzną i niewielką warstwą metalicznego wodoru. Atmosfera zewnętrzna wydaje się jednorodna i spokojna, gdy patrzy się z kosmosu, chociaż czasami można dostrzec długotrwałe formacje. Saturn ma planetarne pole magnetyczne, które jest pośrednie między potężnym polem Jowisza a polem magnetycznym Ziemi. Prędkość wiatru na planecie może sięgać nawet 1800 km/h, czyli znacznie więcej niż na Jowiszu.

Saturn ma rzucający się w oczy system pierścieni, który składa się głównie z cząsteczek lodu z mniejszą ilością pyłu i ciężkich pierwiastków. W tej chwili 62 znane satelity krążą wokół Saturna. Największym z nich jest Tytan. Spośród wszystkich satelitów jest drugim co do wielkości (po Ganimedesie).

Na orbicie Saturna znajduje się automatyczna stacja międzyplanetarna o nazwie Cassini. Naukowcy uruchomili go w 1997 roku. A w 2004 roku dotarł do układu Saturna, którego zadania obejmują badanie struktury pierścieni oraz dynamiki magnetosfery i atmosfery.

Nazwa planety

Planeta Saturn została nazwana na cześć rzymskiego boga rolnictwa. Później został utożsamiony z przywódcą Tytanów - Kronosem. Ponieważ tytan Kronos pożerał swoje dzieci, nie cieszył się popularnością wśród Greków. Wśród Rzymian bóg Saturn cieszył się wielkim szacunkiem i szacunkiem. Według starożytnej legendy nauczył ludzkość uprawiać ziemię, budować domy i uprawiać rośliny. Czasy jego rzekomego panowania określane są mianem „złotego wieku ludzkości”, na jego cześć organizowano uroczystości, które nazwano Saturnalia. Niewolnicy podczas tych uroczystości na krótko otrzymywali wolność. W mitologii indyjskiej planeta odpowiada Shani.

Pochodzenie Saturna

Warto zauważyć, że pochodzenie Saturna wyjaśniają dwie główne hipotezy (podobnie jak w przypadku Jowisza). Zgodnie z hipotezą „stężenia”, podobny skład Saturna i Słońca polega na tym, że te ciała niebieskie zawierają większość wodoru. W rezultacie niską gęstość tłumaczy się tym, że na początkowych etapach rozwoju Układu Słonecznego w dysku gazowo-pyłowym powstały masywne „kondensacje”, które dały początek planetom. Okazuje się, że planety i Słońce powstały w podobny sposób. Tak czy inaczej, ta hipoteza nie wyjaśnia różnic w składzie Słońca i Saturna.

Hipoteza akrecji mówi, że powstawanie Saturna składało się z dwóch etapów. Początkowo przez dwieście milionów lat zachodził proces formowania się stałych, gęstych ciał, które przypominały planety grupy ziemskiej. Na tym etapie część gazu ulotniła się z obszarów Saturna i Jowisza, co w przyszłości wpłynęło na różnicę w składzie chemicznym Słońca i Saturna. Następnie rozpoczął się etap 2, podczas którego największe ciała były w stanie osiągnąć dwukrotnie większą masę Ziemi. Przez kilkaset tysięcy lat trwał proces akrecji na te ciała gazu z pierwotnego obłoku protoplanetarnego. Temperatura na drugim etapie zewnętrznych warstw planety osiągnęła 2000 ° C.

Saturn wśród innych planet

Jak wspomniano powyżej, Saturn jest jedną z planet gazowych: nie ma stałej powierzchni i składa się głównie z gazów. Promień polarny planety wynosi 54 400 km, promień równikowy wynosi 60 300 km. Spośród pozostałych planet Saturn ma największą kompresję. Masa planety 95,2 razy przekracza masę Ziemi, ale jej średnia gęstość jest mniejsza niż wody. Chociaż masy Saturna i Jowisza różnią się ponad trzykrotnie, ich średnice równikowe różnią się tylko o 19%. Jeśli chodzi o gęstość pozostałych planet gazowych, jest ona znacznie wyższa i wynosi 1,27-1,64 g/cm3. Przyśpieszenie swobodny spadek wzdłuż równika - 10,44 m / s2, co jest porównywalne z Neptunem i Ziemią, ale znacznie mniej niż z Jowiszem.

Charakterystyka rotacyjna i orbitalna Saturna

Średnia odległość między Słońcem a Saturnem wynosi 1430 mln km. Poruszając się z prędkością 9,69 km/s, planeta krąży wokół Słońca w ciągu 29,5 roku (10 759 dni). Odległość od Saturna do naszej planety waha się od 8,0 AU. e. (119 mln km) do 11.1 a. e. (1660 mln km), średnia odległość w okresie ich opozycji wynosi około 1280 mln km. Jowisz i Saturn znajdują się w niemal dokładnym rezonansie 2:5 do Słońca w aphelium, a peryhelium wynosi 162 mln km.

Różnicowa rotacja atmosfery planety jest podobna do rotacji atmosfer Wenus i Jowisza, a także Słońca. A. Williams jako pierwszy odkrył, że prędkość obrotowa Saturna może zmieniać się nie tylko na głębokości i szerokości geograficznej, ale także w czasie. Analiza zmienności rotacji strefy równikowej na przestrzeni 200 lat wykazała, że główny wkład w tę zmienność ma cykl roczny i półroczny.

Atmosfera i struktura Saturna

Górna atmosfera zawiera 96,3% wodoru i 3,25% helu. Występują zanieczyszczenia amoniaku, metanu, etanu, fosfiny i niektórych innych gazów. W górnej części atmosfery chmury amoniaku są silniejsze niż chmury Jowisza, podczas gdy chmury w dolnej części składają się z wody lub wodorosiarczku amonu.

Według danych Voyagera na planecie wieją silne wiatry. Urządzenia zdołały zarejestrować prędkość wiatru 500 m/s. Przeważnie wieją na wschód. Ich siła słabnie wraz z odległością od równika (mogą pojawić się zachodnie prądy atmosferyczne). Badania wykazały, że cyrkulacja atmosferyczna może zachodzić w górnej warstwie chmur, ale także na głębokości do 2000 km. Co więcej, zgodnie z pomiarami sondy Voyager 2 okazało się, że wiatry na półkuli północnej i południowej są symetryczne względem równika. Zakłada się, że przepływy symetryczne mają połączenie pod warstwą widzialnej atmosfery.

Czasami w atmosferze Saturna pojawiają się stabilne formacje, które są superpotężnymi huraganami. Dokładnie te same obiekty można prześledzić na pozostałych planetach gazowych Układu Słonecznego. Około 1 raz w ciągu 30 lat na Saturnie pojawia się „Wielki Biały Owal”, który in ostatni raz zaobserwowano w 2010 r. (częściej występują mniejsze huragany).

Podczas burz i burz na Saturnie obserwuje się silne uderzenia piorunów. Wywołana przez nie aktywność elektromagnetyczna zmienia się z biegiem lat, od niemal całkowitej nieobecności do superpotężnych burz elektrycznych.

Aparat Cassini 28 grudnia 2010 roku sfotografował burzę przypominającą dym papierosowy. Kolejną silną burzę zarejestrowali astronomowie 20 maja 2011 r.

Struktura wewnętrzna

W głębi atmosfery planety wzrasta temperatura i ciśnienie, a wodór przechodzi w stan ciekły, ale to przejście jest stopniowe. Na głębokości 30 tysięcy km wodór staje się metaliczny (3 miliony atmosfer - ciśnienie). Pole magnetyczne powstaje w wyniku cyrkulacji prądów elektrycznych w metalicznym wodorze. Nie jest tak potężny jak Jowisz. W centralnej części planety znajduje się potężny rdzeń wykonany z ciężkich i twardych materiałów – metali, krzemianów i przypuszczalnie lodu. Jego waga jest około 9 do 22 razy większa od masy naszej planety. Temperatura rdzenia wynosi 11700 ° C. Należy również zauważyć, że energia emitowana przez Saturna w kosmos jest dwa i pół razy większa od energii, którą otrzymuje od Słońca. Znaczna część tej energii jest generowana przez mechanizm Kelvina-Helmholtza. W momencie, gdy temperatura spada, ciśnienie w nim odpowiednio spada, maleje, a energia zamienia się w ciepło. Ale taki mechanizm nie może działać jako jedyne źródło energii dla Saturna. Naukowcy stawiają hipotezę, że dodatkowe ciepło pochodzi z kondensacji i późniejszego opadania kropel helu przez warstwę wodoru w głąb rdzenia. W konsekwencji energia potencjalna kropel zamieniana jest na energię cieplną. Obszar rdzenia według naukowców ma średnicę około 25 tys. km.

Księżyce Saturna

Największe satelity Saturna to Enceladus, Mimas, Dione, Tethys, Titan, Rhea i Iapetus. Po raz pierwszy odkryto je w 1789 roku, ale do dziś pozostają głównym obiektem badań. Ich średnice wahają się od 397 do 5150 km. Rozkład masy odpowiada rozkładowi średnic. Najmniejsze mimośrody orbitalne posiadają Tethys i Dione, a największe Tytan. Wszystkie satelity o znanych parametrach znajdują się powyżej orbity synchronicznej, co prowadzi do ich powolnego usuwania.

W 2010 roku znane są 62 satelity Saturna. Ponadto 12 z nich zostało odkrytych za pomocą statku kosmicznego: „Cassini”, „Voyager-1”, „Voyager-2”. Większość satelitów, z wyjątkiem Phoebe i Hyperiona, charakteryzuje się własną synchroniczną rotacją - każdy z nich jest zawsze zwrócony jedną stroną do Saturna. Brak informacji o rotacji małych satelitów. Dione i Tethys towarzyszą dwa satelity w punktach Lagrange L4 i L5.

W 2006 roku zespół naukowców pod ścisłym kierownictwem Davida Jewitta, pracujący na Hawajach, zidentyfikował dziewięć księżyców Saturna za pomocą teleskopu Subaru. Sklasyfikowali je jako nieregularne satelity o orbicie wstecznej. Ich czas rotacji wokół Saturna waha się od 862 do 1300 dni.

Pierwsze wysokiej jakości zdjęcia jednego z satelitów Tethys wykonano dopiero w 2015 roku.

W naszym Układzie Słonecznym znajduje się wiele niesamowitych obiektów kosmicznych, którymi zainteresowanie nie słabnie. Jednym z takich obiektów jest Saturn – szósta planeta Układu Słonecznego, najbardziej niesamowite i niezwykłe ciało niebieskie znajdujące się najbliżej nas w przestrzeni kosmicznej. Ogromne rozmiary, obecność cudownych pierścieni, inne ciekawe fakty i cechy, jakie posiada szósta planeta, sprawiają, że jest obiektem bacznej uwagi astrofizyków.

Odkrycie planety z pierścieniami

Saturn, podobnie jak jego sąsiad, ogromny Jowisz, jest jednym z największych obiektów w Układzie Słonecznym. Już w epoce starożytnych cywilizacji człowiek zaczął zbierać pierwsze informacje o pięknej planecie. Egipcjanie, Persowie i starożytni Grecy uosabiali Saturna najwyższym bóstwem, obdarzając mistyczną moc żółtawą gwiazdą na nocnym niebie. Starożytne ludy dały tę planetę bardzo ważne, tworząc i formując na nim pierwsze kalendarze.

W epoce Starożytny Rzym kult Saturna osiągnął swój punkt kulminacyjny, kładąc podwaliny pod Saturnalia - święta rolnictwa. Z biegiem czasu kult Saturna stał się całym trendem w kulturze starożytnych Rzymian.

Pierwszy fakty naukowe o planecie Saturn upadek pod koniec XVI wieku. To jest wielka zasługa Galileo Galilei. To on po raz pierwszy za pomocą swojego niedoskonałego teleskopu umieścił Saturna wśród obiektów naszego Układu Słonecznego. Jedyną rzeczą, której nie udało się znaleźć znanemu astronomowi, były fascynujące pierścienie planety. Ozdobę planety w postaci ogromnych pierścieni o średnicach trzy, czterokrotnie większych od samej planety odkrył w 1610 roku holenderski astrofizyk Christian Huygens.

Dopiero w epoce nowożytnej, kiedy pojawiły się mocniejsze teleskopy naziemne, społeczność naukowa była w stanie w pełni zbadać cudowne pierścienie i odkryć inne ciekawe fakty dotyczące planety Saturn.

Krótka wycieczka do historii planety

Szósta planeta w Układzie Słonecznym jest jednym z tych samych gazowych gigantów co Jowisz, Uran i Neptun. W przeciwieństwie do ziemskich planet Merkurego, Wenus, Ziemi i Marsa, są to prawdziwe olbrzymy, ciała niebieskie o ogromnych wymiarach struktury gazowej. Nie bez powodu naukowcy uważają Saturn i Jowisz za powiązane planety o atmosferze podobnej pod względem składu i parametrów astrofizycznych.

Ze względu na swoje środowisko, reprezentowane przez całą kohortę dużych i małych satelitów, ogromne i jasne pierścienie, planeta jest uważana za najbardziej rozpoznawalną w Układzie Słonecznym. Jednak mimo to to ta planeta została najmniej zbadana. Opis dzisiejszej planety sprowadza się do zwykłych i skąpych danych statycznych, w tym wielkości, masy, gęstości ciała niebieskiego. Nie mniej skąpe informacje o składzie atmosfery planety i jej polu geomagnetycznym. Powierzchnia Saturna, ukryta przez gęste chmury gazu, jest powszechnie uważana przez astrofizyków za ciemną plamę w nauce.

Co wiemy o Saturnie dzisiaj? Na nocnym niebie planeta ta pojawia się dość często i jest jasną bladożółtą gwiazdą. Podczas opozycji to ciało niebieskie wygląda jak gwiazda o jasności 0,2-0,3 m wielkości.

Stosunkowo wysoką jasność planety tłumaczy się raczej dużym rozmiarem planety. Saturn ma średnicę 116 464 tys. km, czyli 9,5 razy więcej niż parametry Ziemi. Gigant z pierścieniami wygląda jak jajko, wydłużone na biegunach i spłaszczone w rejonie równikowym. Średni promień planety to nieco ponad 58 tys. km. Wraz z pierścieniami średnica Saturna wynosi 270 tys. Km. Masa jest równa 568 360 000 bilionów bilionów kg.

Saturn jest 95 razy cięższy od Ziemi i jest drugim co do wielkości obiekt kosmiczny w układzie słonecznym po Jowiszu. Jednocześnie gęstość tego potwora to zaledwie 0,687 g/cm3. Dla porównania gęstość naszej niebieskiej planety wynosi 5,51 g/cm³. Innymi słowy, ogromna planeta gazowa jest lżejsza od wody i jeśli umieścisz Saturna w ogromnym basenie z wodą, pozostanie on na powierzchni.

Saturn ma powierzchnię ponad 42 miliardów metrów kwadratowych. kilometrów, przekraczając obszar powierzchnia Ziemi 87 razy. Objętość gazowego giganta wynosi 827,13 biliona. kilometrów sześciennych.

Ciekawe są dane dotyczące pozycji orbitalnej planety. Saturn jest 10 razy dalej od Słońca niż nasza planeta. Światło słoneczne dociera do powierzchni planety otoczonej pierścieniami w ciągu 1 godziny i 20 minut. Orbita ma trzeci co do wielkości mimośród, ustępując jedynie Merkuremu i Marsowi w tym wskaźniku. Orbita planety wyróżnia się niewielką różnicą między aphelium a peryhelium, która wynosi 1,54x108 km. Saturn jest maksymalnie odsunięty od Słońca w odległości 1513 783 km. Minimalna odległość Saturna od Słońca wynosi 1 353 600 km.

Charakterystyki astrofizyczne planety na tle innych obiektów niebieskich Układu Słonecznego są dość interesujące. Prędkość orbitalna planety wynosi 9,6 km/s. Całkowita rewolucja wokół naszej gwiazdy centralnej zajmuje Saturnowi mniej niż 30 lat. W tym przypadku prędkość obrotu planety wokół własnej osi jest znacznie wyższa niż prędkość Ziemi. Obrót Saturna wokół własnej osi może trwać 10 godzin i 33 minuty, w przeciwieństwie do 24 godzin dla naszego świata. Innymi słowy, dzień Saturna jest znacznie krótszy niż dzień ziemski, ale rok na planecie z pierścieniami będzie trwał aż 24491 ziemskich dni. Najbliższe Saturna planety - Jowisz i Uran - obracają się wokół własnej osi znacznie wolniej.

Charakterystyczną cechą położenia planety i prędkości obrotu wokół własnej osi jest występowanie zmian pór roku. Oś obrotu obrączkowanego olbrzyma jest nachylona do płaszczyzny orbity pod tym samym kątem co Ziemia. Na Saturnie są też pory roku, tyle że trwają one znacznie dłużej: wiosna, lato, jesień i zima trwają na Saturnie prawie 7 lat.

Gigant znajduje się w średniej odległości 1,28 miliarda kilometrów od Ziemi. W okresach opozycji Saturn znajduje się najbliżej naszego świata w odległości 1,20 miliarda kilometrów.

Na tak duże odległości leć z prądem do pierścieniowego gazowego giganta możliwości techniczne zajmie dużo czasu. Pierwsza automatyczna sonda „Pioneer-11” poleciała na Saturna od ponad 6 lat. Inny wędrowiec kosmiczny, sonda Voyager 1, podróżował do gazowego giganta przez ponad 3 lata. Najsłynniejszy statek kosmiczny „Cassini” poleciał na Saturna przez 7 lat. Najnowsze osiągnięcie ludzkości w dziedzinie nauki i rozwoju przestrzeń kosmiczna w pobliżu Saturna odbył się lot automatycznej sondy „Nowe Horyzonty”. Ten statek kosmiczny dotarł do obszaru pierścienia 2 lata i 4 miesiące po wystrzeleniu w miejsce startu na Przylądku Canaveral.

Charakterystyka i skład atmosfery planety

Struktura drugiej co do wielkości planety w Układzie Słonecznym jest bardzo podobna do Jowisza. Gazowy gigant ma trzy warstwy. Pierwsza, najbardziej wewnętrzna warstwa to gęsty, masywny rdzeń złożony z krzemianów i metalu. Pod względem masy jądro Saturna jest 20 razy cięższe niż nasza planeta. Temperatura w centrum jądra sięga 10-11 tys. stopni Celsjusza. Wynika to z kolosalnego ciśnienia w wewnętrznych obszarach planety, które osiąga 3 miliony atmosfer. Połączenie wysokiej temperatury i ogromnego ciśnienia prowadzi do tego, że sama planeta jest w stanie wypromieniować energię w otaczającą przestrzeń. Saturn wydziela 2,5 razy więcej energii niż otrzymuje od naszej gwiazdy.

Naukowcy uważają, że średnica rdzenia wynosi 25 tysięcy kilometrów. Jeśli pójdziesz wyżej, za rdzeniem zaczyna się warstwa metalicznego wodoru. Jego grubość waha się w granicach 30-40 tys. Km. Za warstwą metalicznego wodoru zaczyna się najwyższa warstwa, tzw. powierzchnia planety, wypełniona wodorem i helem w stanie półpłynnym. Warstwa wodoru molekularnego na Saturnie ma tylko 12 tys. km. Podobnie jak inne planety gazowe w Układzie Słonecznym, Saturn nie ma wyraźnej granicy między atmosferą a powierzchnią planety. Ogromna ilość wodoru powoduje intensywną cyrkulację prądów elektrycznych, które wraz z magnetyczną osią planety tworzą pole magnetyczne Saturna. Należy zauważyć, że powłoka magnetyczna Saturna ma słabszą siłę od pola magnetycznego Jowisza.

Według składu atmosfery szósta planeta Układu Słonecznego składa się w 96% z wodoru. Tylko 4% to hel. Grubość warstwy atmosferycznej na Saturnie wynosi tylko 60 km, ale główna cecha atmosfery Saturna jest inna. Duża prędkość obrotu planety wokół własnej osi oraz obecność ogromnej ilości wodoru w atmosferze powoduje rozwarstwienie powłoki gazowej na paski. Chmury składają się również głównie z wodoru cząsteczkowego, rozcieńczonego metanem i helem. Wysoka prędkość obrotowa planety przyczynia się do powstawania pasów, które wyglądają na cieńsze w regionach polarnych i znacznie się rozszerzają, gdy zbliżają się do równika planety.

Naukowcy uważają, że obecność pasów w atmosferze Saturna wskazuje na dużą prędkość ruchu mas gazu. Na tej planecie wieją najsilniejsze wiatry w całym Układzie Słonecznym. Według danych uzyskanych z tablicy Cassini, prędkość wiatru w atmosferze Saturna osiąga wartości 1800 km/h.

Pierścienie i księżyce Saturna

Najbardziej niezwykłym obiektem badań szóstej planety Układu Słonecznego są jej pierścienie. Księżyce Saturna są nie mniej interesujące ze względu na ich ogromne rozmiary i obecność stałej powierzchni.

Pierścienie gazowego giganta to ogromne nagromadzenie kosmicznych śmieci, które nagromadziły się w regionach Saturna przez wiele miliardów lat. Lodowe i kamienne fragmenty materii kosmicznej tworzą 7 dużych pierścieni o różnej szerokości, oddzielonych 4 pęknięciami. Wszystkie pierścienie Saturna zostały oznaczone literami łacińskimi: A, B, C, D, E, F i G. Szczeliny mają następujące nazwy:

Szczelina Maxwella;
Shelle Cassini;
rozcięcie Enkei;
Szczelina Keelera.

Ze względu na obecność ogromnej liczby słojów w strukturze kosmiczny lód, formacje te są wyraźnie widoczne za pomocą potężnego teleskopu. Uzbrojone w teleskopy z montażem Go-To, tylko dwa z największych pierścieni Saturna można obserwować z Ziemi.

Jeśli chodzi o satelity Saturna, ten gazowy gigant nie ma konkurentów wśród znanych do tej pory ciał niebieskich. Oficjalnie planeta ma 62 satelity, wśród których wyróżniają się największe obiekty. Po drugie według rozmiaru naturalny satelita w Układzie Słonecznym Tytan, który jest większy od planety Merkury, ma średnicę 5150 km. i przewyższa rozmiarem Mercury. W przeciwieństwie do swojego gospodarza Tytan ma gęstą atmosferę azotu.

Jednak naukowcy nie są dziś zainteresowani Tytanem. Szósty co do wielkości księżyc Saturna, Enceladus, okazał się ciałem niebieskim, na powierzchni którego znaleziono ślady wody. Fakt ten po raz pierwszy odkryto dzięki zdjęciom z teleskopu Hubble'a i został potwierdzony lotem sondy kosmicznej Cassini. Na Enceladusie odkryto tryskające gejzery, ogromne masy powierzchni pokryte warstwą lodu. Obecność wody w strukturze geologicznej tego księżyca skłania naukowców do myślenia, że Układ Słoneczny może mieć inne formy życia.

Jeśli masz jakieś pytania - zostaw je w komentarzach pod artykułem. My lub nasi goście chętnie na nie odpowiemy.

Pokryte lodem i ogromnymi rozmiarami - ponad ćwierć miliona kilometrów średnicy, mają nie więcej niż kilometr grubości.

W drugiej połowie ubiegłego wieku znanych było nie więcej niż dwa tuziny satelitów, ale wraz z uruchomieniem nowej ziemi i kosmosu lista „towarzyszy” Saturna zaczęła gwałtownie rosnąć. Tylko przy pomocy sondy Voyager i Cassini odkryto 12 satelitów.

Spośród 62 satelitów Saturna tylko 53 ma własne nazwy, 23 z nich jest regularne, to znaczy krążą wokół Saturna po orbitach leżących w tej samej płaszczyźnie i w tym samym kierunku, pozostałe są nieregularne.

Parametry ich bardzo wydłużonych orbit nie są dokładnie znane, nie wiadomo również, czy się obracają, czy nie. Co więcej, prawie wszystkie satelity planety mają w przybliżeniu ten sam skład - skały i lód.

Badania naukowe Saturna

Obserwując Saturna przez teleskop w latach 1609-1610 zauważył, że planeta nie wygląda jak pojedyncze ciało niebieskie, ale jak trzy ciała stykające się ze sobą. Naukowiec zasugerował, że Saturn prawdopodobnie ma dwa duże satelity - w tych nazywano ich "towarzyszami".

Ale dwa lata później Galileusz powtórzył swoje i ze zdziwieniem stwierdził, że satelity planety… zniknęły bez śladu.

Dopiero w 1659 roku Christian Huygens, przy pomocy mocniejszego i bardziej wyrafinowanego teleskopu, odkrył, że „towarzysze” to nic innego jak cienki płaski pierścień otaczający Saturna w pewnej odległości od powierzchni planety. W tym samym czasie odkryto największy księżyc Saturna -.

Huygens jako pierwszy zasugerował, że pierścień Saturna nie jest solidny ciało stałe, ale składa się z wielu małych i większych fragmentów, ale koledzy akademicy zaatakowali naukowca, twierdząc, że nic takiego po prostu nie może istnieć w naturze.

Od 1675 r. dyrektor Obserwatorium Paryskiego Giovanni Cassini (1625-1712) bada Saturna. Udało mu się ustalić, że pierścień Saturna nie jest ciągły, ale składa się z dwóch pierścieni o różnych średnicach, oddzielonych wyraźnie widoczną szczeliną – otrzymał nazwę „Przerwa Cassini”.

Później, wraz ze wzrostem rozdzielczości teleskopów, astronomowie podzielili pierścienie Saturna na pierścień zewnętrzny A, pierścień B oddzielony od niego szczeliną Cassini i półprzezroczysty pierścień wewnętrzny C.

W 1979 roku statek kosmiczny Pioneer 11 po raz pierwszy przeleciał w pobliżu Saturna, a w 1980 i 1981 roku. po nim pojawiły się pojazdy Voyager 1 i Voyager 2. Po raz pierwszy w historii urządzenia te przeniesiono na szczegółowe zdjęcia budowy pierścieni i poznano ich skład.

Zdumieni astronomowie zobaczyli wspaniałą kolorową ekstrawagancję setek i tysięcy cienkich pierścieni, ułożonych w dziwaczną sekwencję „zebraną” wokół gigantycznej planety.

Saturn: królestwo gorącego lodu

Dla astronomów przeszłości Saturn był ostatnią granicą, tą odległą, za którą znajdowała się kryształowa kula z przyczepioną do niej nieruchomo.

Rzeczywiście: wszystkich planet znajdujących się poza orbitą Saturna nie można zobaczyć gołym okiem.

Nazwany na cześć najstarszego bóstwa płodności i rolnictwa, ojca Jowisza, którego niewdzięczny syn pozbawiono tronu, Saturn znajduje się dziewięć i pół raza dalej niż Ziemia.

Ten sam gazowy olbrzym co Jowisz, nie wygląda szczególnie jasno na niebie i porusza się znacznie wolniej - rok Saturna trwa 29,5 lat ziemskich.

Oglądana przez teleskop planeta ta przypomina Jowisza - na jej dysku można rozróżnić te same naprzemienne ciemne i jasne paski równoległe do równika.

Kolor Saturna jest bladożółty z zimnym niebieskawym odcieniem.

Podobnie jak Jowisz, Saturn nie ma solidnej powierzchni, ale najbardziej zauważalny szczegół, który nadaje mu wyjątkowy wygląd - gigantyczne, jasno świecące pierścienie - jest wyraźnie widoczny z Ziemi.

Karuzela lodowa

Współcześni astronomowie wiedzą, że wszystkie cztery gazowe olbrzymy – Jowisz, Saturn, Uran i – mają pierścienie, ale Saturn ma najbardziej widoczne, masywne i uderzająco jasne pierścienie.

Pierścienie znajdują się pod kątem około 28 ° do płaszczyzny orbity Saturna, więc wyglądają inaczej niż Ziemia: w zależności od wzajemne usposobienie ich planety można zobaczyć z krawędzi - a potem praktycznie znikają, a potem w całej okazałości.

Christian Huygens miał rację - pierścienie Saturna naprawdę składają się z miliardów maleńkich cząstek uwięzionych na orbicie okołoplanetarnej.

Ale co uderza - przy średnicy około 250 tys. Km grubość pierścieni nie sięga nawet dwudziestu metrów, a jeśli złożysz całą ich materię razem, pojawi się kosmiczne ciało o średnicy nie większej niż 100 km z tego.

Jednak astronomowie z przeszłości nie wiedzieli nawet o liczbie pierścieni Saturna.

Rzeczywiście, istnieje pierścień A, szczelina Cassini o szerokości około 4 tys. km, najjaśniejszy pierścień B i półprzezroczysty pierścień C, który jest najbliżej planety. Co więcej, każdy z nich składa się z tysięcy węższych pierścieni, również na przemian ze szczelinami i odbijającymi światło na różne sposoby.

Nawet w szczelinie Cassini jest kilka bardzo cienkich pierścieni. Większość cząstek tworzących pierścienie ma wielkość kilku centymetrów, ale czasami znajdują się w nich ciała o długości kilku metrów, a nawet 1-2 km.

Eksperci uważają, że pierścienie prawie w całości składają się z lodu z zanieczyszczeniami.

Pierścienie krążą wokół Saturna, podlegając grawitacji planety. Od czasu do czasu ich skład jest aktualizowany z powodu „nieostrożnych” satelitów, które zbliżają się do Saturna tak blisko, że grawitacja planety po prostu „rozrywa je”.

Na pierścienie ma wpływ nie tylko grawitacja, ale także pole magnetyczne „żywiciela” - to ono w szczególny sposób orientuje cząstki w zestawie pierścieni, a następnie pojawiają się na nich ciemne poprzeczne paski, tzw. ”.

Jak Saturn zdobył pierścienie?

Pochodzenie pierścieni Saturna wciąż budzi kontrowersje.

Uznano je za pozostałości dużej liczby małych satelitów zniszczonych przez grawitację Saturna, ale wiek pierścieni - a mają one ponad 4,5 miliarda lat - sugeruje, że są one pozostałością protoplanetarnej, z której sam Saturn i powstało wiele jego satelitów.

W pobliżu planety znajduje się obszar, w którym skupiska materii, które osiągnęły określony rozmiar, zaczynają się zderzać z dużą prędkością i rozpadać.

W rezultacie zamiast nowego satelity pojawia się cała chmura drobnych odłamków, które stopniowo „uciekają” na inne orbity i uczestniczą w tworzeniu się pierścieni.

Niezwykłą subtelność „lodu” tłumaczy się tym, że w równikowej płaszczyźnie planety wzajemne przyciąganie cząstek jest równoważone siłami odśrodkowymi, a w kierunku prostopadłym do płaszczyzny równikowej siły te nie działają, więc cząstki są zbierane w najcieńszym pierścieniu.

Jaka planeta mogłaby unosić się na wodzie?

Saturn, druga co do wielkości planeta w Układzie Słonecznym, ma najniższą gęstość.

Saturn, który składa się głównie z gazów i cieczy, ma średnią gęstość 0,69 g/cm3, podczas gdy jego gęstość wynosi 1,0 g/cm3.

Dlatego, jeśli w jakiś sposób udało się przenieść kawałek Saturna na Ziemię, mógł on unosić się w basenie.

Gdyby istniał taki ocean, w którym mógłby zanurzyć się Saturn, to moglibyśmy być przekonani, że gigantyczna planeta… unosi się! Jest jasne dlaczego: substancja Saturna jako całość jest o jedną trzecią lżejsza niż zwykła woda.

Górna część wodorowa

Olbrzymia planeta, tylko nieznacznie mniejsza od Jowisza, obraca się z duża prędkość- Saturn wykonuje pełny obrót w ciągu 10 godzin 34 minut. Średnica Saturna na równiku wynosi ponad 120 tysięcy km, a oś planety, zauważalnie spłaszczona y, jest nachylona pod kątem 27 ° do płaszczyzny jego orbity.

Wodór z domieszką helu, wody, metanu, amoniaku to główne substancje tworzące Saturna, a wodoru jest tam więcej niż na Jowiszu.

Jego średnia gęstość jest znacznie mniejsza niż wody i gdyby istniał ocean o odpowiednich rozmiarach, Saturn spokojnie unosiłby się na jego powierzchni.

Zewnętrzne warstwy atmosfery planety wydają się obserwatorowi spokojne i pogodne - nie mają formacji wirowych, takich jak Wielka Czerwona Plama na Jowiszu. Jest to jednak pozorny spokój.

Według danych prędkość na Saturnie w niektórych miejscach może osiągnąć 1800 km / h, a takie „superhurricany” szaleją nie tylko w górnych warstwach atmosfery, ale także na głębokości 2 tys. km.

Wraz ze wzrostem odległości od zewnętrznych warstw atmosfery wzrasta ciśnienie i temperatura, a wodór przechodzi w stan ciekły.

W centralnym rejonie Saturna znajduje się masywne jądro, składające się z żelaza, skał i… lodu wodnego, pokryte cienką warstwą metalicznego wodoru.

Lód występujący w temperaturach kilku tysięcy stopni może wydawać się absurdalny. Jednak lód wnętrzności Saturna nie jest całkiem zwyczajny. Jego struktura molekularna różni się od zwykły lód mniej więcej tak samo, jak struktura diamentu różni się od struktury grafitu, a właściwości są zupełnie inne.

Niespokojne wnętrzności planety wytwarzają silne pole magnetyczne, które można wykryć nawet z odległości miliona kilometrów od Saturna.

W atmosferze pojawia się potężny płomień, a wzbudzone masy wodoru emitują silne promieniowanie ultrafioletowe.

„Wielki Sześciokąt”

Najbardziej niesamowitym zjawiskiem w atmosferze Saturna jest „Wielki Sześciokąt”.

Astronomowie, którzy obserwowali planetę z Ziemi, nie podejrzewali jej istnienia – „Olbrzymi Sześciokąt” znajduje się tuż przy północnym biegunie Saturna. Został on częściowo uchwycony przez jeden z obrazów przesłanych przez Voyagera, a następnie, 25 lat później, został w całości uchwycony przez sondę Cassini.

Dzięki dobremu kątowi widzenia naukowcy byli w stanie zbadać głęboką strukturę tego niesamowitego zjawiska.

„Olbrzymi sześciokąt” to sześciokąt foremny o poprzecznym rozmiarze 25 tys. Km - mogą się na nim zmieścić cztery Ziemie.

To wir o zupełnie nietypowym kształcie, ściana chmur amoniaku pędzących szybko po bokach sześciokąta, rozciągająca się w atmosferze na odległość do 100 km.

„Hexagon” obraca się z najgłębszymi partiami atmosfery Saturna i „rozstraja się” z ruchem jego zewnętrznych obszarów. Eksperci uważają, że jest to gigantyczny „stojący”, otaczający biegun planety.

Zautomatyzowana sonda kosmiczna Cassini, która jest obecnie sztuczny satelita Saturn przesłał nowe obrazy północnej planety w zakresie podczerwieni.

W tych kadrach naukowcy odkryli zorze, których nigdy nie zaobserwowano w Układzie Słonecznym. Są koloru niebieskiego, a chmury poniżej koloru czerwonego.

Zorze polarne na Saturnie mogą pokryć cały biegun, podczas gdy na Ziemi i Jowiszu pierścienie zórz otaczają jedynie bieguny magnetyczne.

Naturalne księżyce Saturna

W zestawie Saturna wyróżnia się kilka dużych ciał niebieskich. Mają niezwykłe właściwości, ale wciąż są słabo poznane.

Najbliższy duży satelita planety to Mimas, odkryta w XVIII wieku. Na jego powierzchni wyraźnie widać olbrzyma, powstałego w wyniku upadku olbrzyma na powierzchnię Mimasa, który prawie rozbił satelitę na kawałki.

Następny satelita w oddali to Enceladus- najlżejsze ciało w Układzie Słonecznym. Jego powierzchnia odbija prawie całe padające na nią światło słoneczne.

Naukowcy uważają, że jest pokryta grubą warstwą jasnego szronu. Lśniący lodowy Enceladus jest wewnątrz bardzo gorący - na jego powierzchni widoczne są nie tylko kratery po meteorytach, ale także ślady procesów. Dlatego obserwuje się tam niesamowite zjawisko - gejzery lodowe.

Takich śladów na powierzchni satelity jest jeszcze więcej Dion i następny Rea ma bardzo starą powierzchnię pokrytą kraterami po meteorytach.

Dość duży satelita Tetyda, odkryta przez J. Cassini, znajduje się pomiędzy orbitami Enelady i Dione.

Jego wyjątkowość tkwi nie tylko w ogromnym kanionie Itaki, który niczym ślad po uderzeniu szablą przecina trzy czwarte obwodu Tetydy, ale także w tym, że Tetyda dzieli swoją orbitę z dwoma kolejnymi małymi satelitami – Telesto i Calypso.

Poruszając się po tej samej orbicie, wszystkie trzy satelity są stale umieszczone, jak gdyby, na wierzchołkach trójkąta równobocznego.

Tytan, największy z księżyców Saturna i drugi po Ganimedesie Jowisza, więcej planety i krąży ponad milion kilometrów od powierzchni Saturna.

Jedyny z zestawu Saturna, otoczony dość gęstą atmosferą i spowity chmurami składającymi się z azotu z domieszką metanu.

Za Tytanem podążają mniejsze satelity, ale mają też swoje własne wyraźne cechy.

Więc w Iapeta jedna półkula odbija światło 10 razy lepiej niż druga. Satelita porusza się do przodu „ciemną” półkulą, a jego kolor związany jest z tym, że jest on przede wszystkim wystawiony na działanie drobnych cząstek lodu i gruzu skalnego.

Na równiku Iapetus jest otoczony dziwnym grzbietem, który sprawia, że wygląda jak pestka brzoskwini.

Najdalszy z księżyców Saturna o średnicy ponad 200 km to Phoebe... Reszta jest znacznie mniejsza.

Phoebe wyróżnia się tym, że ma odwrotną rotację - nie, nie wokół własnej osi, ale wzdłuż swojej orbity. Z wciąż niejasnego powodu idzie w tym kierunku ruch przeciwny inne duże satelity.

Naukowcy sugerują, że Phoebe jest przekształcana w satelitę przez grawitację Saturna.

Rekordzista wiatru... Nawet nieustanne burze na Jowiszu wydają się niczym bryza w porównaniu z wiatrami wiejącymi w atmosferze Saturna. Automatyczne stacje międzyplanetarne odnotowały najwyższą prędkość wiatru w Układzie Słonecznym na Saturnie – 1800 km na godzinę. Dla porównania, prędkość najgroźniejszego ziemskiego huraganu zwykle nie przekracza 250 km na godzinę.

Wielki sześciokąt. Naukowcy wciąż nie mogą znaleźć wyjaśnienia tajemniczej formacji olbrzymów znajdującej się na północnym biegunie Saturna.Ma śliski kształt regularny sześciokąt, którego średnica sięga 25 tysięcy kilometrów. Zjawisko to pozostaje jedną z największych tajemnic naszego układu planetarnego.

Ogólne informacje o Saturnie

Saturn to szósta planeta w odległości od Słońca (szósta planeta w Układzie Słonecznym).

Saturn należy do gazowych gigantów i nosi imię starożytnego rzymskiego boga rolnictwa.

Saturn znany jest człowiekowi od czasów starożytnych.

Sąsiadami Saturna są Jowisz i Uran. Jowisz, Saturn, Uran i Neptun zamieszkują zewnętrzny Układ Słoneczny.

Uważa się, że w centrum gazowego giganta znajduje się masywny rdzeń z twardych i ciężkich materiałów (krzemiany, metale) oraz lód wodny.

Pole magnetyczne Saturna jest tworzone przez efekt dynama, gdy metaliczny wodór krąży w zewnętrznym jądrze i jest prawie dipolem z północnym i południowym biegunem magnetycznym.

Saturn ma najbardziej wyraźny układ pierścieni planetarnych w Układzie Słonecznym.

Obecnie Saturn ma 82 naturalne satelity.

Orbita Saturna

Średnia odległość od Saturna do Słońca wynosi 1430 milionów kilometrów (9,58 j.a.).

Peryhelium (punkt orbitalny najbliżej Słońca): 1 353,573 mln kilometrów (9,048 jednostek astronomicznych)

Aphelios (punkt orbitalny najdalej od Słońca): 1513,326 milionów kilometrów (10,116 jednostek astronomicznych).

Średnia prędkość orbity Saturna wynosi około 9,69 kilometrów na sekundę.

Planeta dokonuje jednej rewolucji wokół Słońca w ciągu 29,46 lat ziemskich.

Rok na planecie to 378,09 dni saturnowych.

Odległość od Saturna do Ziemi waha się od 1195 do 1660 milionów kilometrów.

Kierunek obrotu Saturna odpowiada kierunkowi obrotu wszystkich (oprócz Wenus i Urana) planet Układu Słonecznego.

Model 3D Saturna

Fizyczne cechy Saturna

Saturn to druga co do wielkości planeta w Układzie Słonecznym.

Średni promień Saturna wynosi 58 232 ± 6 kilometrów, czyli około 9 promieni Ziemi.

Powierzchnia Saturna to 42,72 miliarda kilometrów kwadratowych.

Średnia gęstość Saturna wynosi 0,687 gramów na centymetr sześcienny.

Przyspieszenie ziemskie na Saturnie wynosi 10,44 metra na sekundę do kwadratu (1,067 g).

Masa Saturna wynosi 5,6846 x 10 26 kilogramów, co stanowi około 95 mas Ziemi.

Atmosfera Saturna

Dwa główne składniki atmosfery Saturna to wodór (około 96%) i hel (około 3%).

W głębinach atmosfery Saturna wzrasta ciśnienie i temperatura, a wodór przechodzi w stan ciekły, ale przejście to jest stopniowe. Na głębokości 30 000 kilometrów wodór staje się metaliczny, a ciśnienie osiąga tam 3 miliony atmosfer.

W atmosferze Saturna czasami pojawiają się stabilne, superpotężne huragany.

Podczas burz i burz na planecie obserwuje się potężne uderzenia piorunów.

Zorze polarne na Saturnie to jasne, ciągłe pierścienie o owalnym kształcie, które otaczają bieguny planety.

Porównawcze rozmiary Saturna i Ziemi

Pierścienie Saturna

Średnicę pierścieni szacuje się na 250 000 kilometrów, a ich grubość nie przekracza 1 kilometra.

Naukowcy konwencjonalnie dzielą system pierścieni Saturna na trzy główne pierścienie, z których czwarty jest cieńszy, podczas gdy w rzeczywistości pierścienie składają się z tysięcy pierścieni naprzemiennie ze szczelinami.

System pierścieni składa się głównie z cząsteczek lodu (około 93%), mniej ciężkich pierwiastków i mniej pyłu.

Cząsteczki tworzące pierścienie Saturna mają wielkość od 1 centymetra do 10 metrów.

Pierścienie znajdują się pod kątem około 28 stopni do płaszczyzny ekliptyki, dlatego w zależności od względnego położenia planet względem Ziemi wyglądają różnie: zarówno w formie pierścieni, jak i od krawędzi.

Odkrywanie Saturna

Obserwując Saturna po raz pierwszy przez teleskop w latach 1609 - 1610, Galileo Galilei zauważył, że planeta wygląda jak trzy ciała, które prawie się stykają, i zasugerował, że są to dwa duże „towarzysze” Saturna, ale 2 lata później tego nie zrobił. znaleźć potwierdzenie tego.

W 1659 roku Christian Huygens, używając mocniejszego teleskopu, odkrył, że „towarzysze” są w rzeczywistości cienkim, płaskim pierścieniem, który otacza planetę i jej nie dotyka.

W 1979 roku automatyczna stacja międzyplanetarna Pioneer 11 po raz pierwszy w historii przeleciała w pobliżu Saturna, odbierając obrazy planety i niektórych jej satelitów oraz otwierając pierścień F.

W latach 1980-1981 system Saturn odwiedziły również Voyager-1 i Voyager-2. Podczas podejścia do planety wykonano szereg zdjęć o wysokiej rozdzielczości oraz uzyskano dane dotyczące temperatury i gęstości atmosfery Saturna, a także Charakterystyka fizyczna jego towarzysze, w tym Tytan.

Od lat 90. Saturn, jego księżyce i pierścienie były wielokrotnie badane teleskop kosmiczny„Hubble”.

W 1997 r. na Saturna wystrzelono misję Cassini-Huygens, która po 7 latach lotu 1 lipca 2004 r. dotarła do układu Saturna i weszła na orbitę wokół planety. Sonda Huygens oddzieliła się od pojazdu i wyleciała na spadochronie na powierzchnię Tytana 14 stycznia 2005 roku, pobierając próbki atmosferyczne. Od 13 lat działalność naukowa Sonda Cassini zrewolucjonizowała zrozumienie przez naukowców systemu gazowego giganta. Misja Cassini została zakończona 15 września 2017 r. poprzez zanurzenie statku kosmicznego w atmosferze Saturna.

Średnia gęstość Saturna wynosi tylko 0,687 gramów na centymetr sześcienny, co czyni go jedyną planetą w Układzie Słonecznym, której średnia gęstość jest niższa niż gęstość wody.

Dzięki gorącemu jądru, którego temperatura sięga 11700 stopni Celsjusza, Saturn promieniuje w kosmos 2,5 razy więcej energii niż otrzymuje od Słońca.

Chmury na północnym biegunie Saturna tworzą gigantyczny sześciokąt, z każdej strony mierzący około 13 800 kilometrów.

Niektóre księżyce Saturna, takie jak Pan i Mimas, są „pasterzami pierścieni”: ich grawitacja odgrywa rolę w utrzymywaniu pierścieni na miejscu poprzez rezonans z pewnymi częściami układu pierścieni.

Uważa się, że Saturn pochłonie swoje pierścienie za 100 milionów lat.

W 1921 roku rozeszły się pogłoski, że pierścienie Saturna zniknęły. Wynikało to z faktu, że w czasie obserwacji układ pierścieni zwrócony był krawędzią do Ziemi i nie mógł być rozpatrywany na ówczesnym sprzęcie.

Saturn- planeta Układu Słonecznego z pierścieniami: rozmiar, masa, orbita, skład, powierzchnia, satelity, atmosfera, temperatura, badania pojazdami ze zdjęciem.

Saturn to szósta planeta od Słońca i prawdopodobnie najpiękniejszy obiekt w Układzie Słonecznym.

Jest to najbardziej odległa od gwiazdy planeta, którą można znaleźć z Ziemi bez użycia teleskopu czy lornetki. Więc o jego istnieniu wiedzieli od dawna. To jeden z czterech gazowych olbrzymów, który znajduje się na szóstym miejscu w kolejności od Słońca. Będziesz ciekaw, która planeta to Saturn, ale najpierw sprawdź kilka interesujących faktów na temat planety Saturn.

Interesujące fakty dotyczące planety Saturn

Można go znaleźć bez narzędzi

Saturn jest piątym najjaśniejszym w Układzie Słonecznym, więc możesz go zobaczyć przez lornetkę lub teleskop.

Widzieli go starożytni ludzie

Obserwowali go Babilończycy i mieszkańcy daleki Wschód... Nazwany na cześć rzymskiego tytana (analog greckiego Kronosa).

Najbardziej płaska planeta

Średnica biegunowa obejmuje 90% średnicy równikowej, która opiera się na niskiej gęstości i szybkiej rotacji. Planeta wykonuje obrót osiowy co 10 godzin i 34 minuty.

Rok trwa 29,4 lat

Starożytni Asyryjczycy, ze względu na ich powolność, nazywali planetę „Lubadshagush” - „najstarszy z najstarszych”.

W górnej atmosferze są paski

Skład górnych warstw atmosfery reprezentuje lód amoniakalny. Pod nimi są chmury wodne, a potem zimne mieszaniny wodoru i siarki.

Obecne owalne burze

Obszar nad biegunem północnym przybrał kształt sześciokąta (sześciokąt). Naukowcy uważają, że może to być wzór fal w górnych chmurach. Nad biegunem południowym znajduje się również trąba powietrzna przypominająca huragan.

Planeta jest reprezentowana głównie przez wodór

Planeta jest podzielona na warstwy, które gęściej wnikają w Saturna. Na dużych głębokościach wodór staje się metaliczny. Opiera się na gorącym wnętrzu.

Wyposażony w najlepszy system pierścieni

Pierścienie Saturna wykonane są z odłamków lodu i niewielkiej ilości pyłu węglowego. Ciągną się na długości 120 700 km, ale są niesamowicie cienkie - 20 m.

Rodzina księżycowa obejmuje 62 satelity

Księżyce Saturna to lodowe światy. Największe to Titan i Rhea. Enceladus może mieć podpowierzchniowy ocean.

Tytan posiada złożoną atmosferę azotową

Składa się z lodu i kamienia. Zamarznięta warstwa powierzchniowa jest obdarzona jeziorami ciekłego metanu i krajobrazami pokrytymi zamarzniętym azotem. Może mieć życie.

Wysłano 4 misje

Są to Pioneer 11, Voyager 1 i 2 oraz Cassini-Huygens.

Rozmiar, masa i orbita planety Saturn

Średni promień Saturna wynosi 58 232 km (równikowy - 60 268 km, polarny - 54 364 km), czyli 9,13 razy większy niż promień Ziemi. Przy masie 5,6846 × 10 26 kg i powierzchni 4,27 × 10 10 km 2 jego objętość sięga 8,2713 × 10 14 km 3.

Kompresja polarna	0,097 96 ± 0,000 18
Równikowy	60 268 ± 4 km
Promień biegunowy	54 36 ± 10 km
Powierzchnia	4,27 · 10 10 km²
Tom	8,27 · 10 14 km³
Waga	5,68 10 26 kg 95 ziemskich
Średnia gęstość	0,687 g/cm³
Przyspieszenie swobodnego spada na równik	10,44 m/s²
Prędkość drugiego kosmosu	35,5 km / s
Równikowa prędkość obrót	9,87 km / s
Okres rotacji	10h 34min 13s ± 2s
Nachylenie osi	26,73°
Deklinacja bieguna północnego	83,537 °
Albedo	0,342 (Obligacja)
Pozorna wielkość	od +1,47 do -0,24
Absolutna gwiazda ogrom	0,3
Średnica narożnika	9%

Odległość od Słońca do planety Saturn wynosi 1,4 miliarda km. W tym przypadku maksymalna odległość sięga 1 513 783 km, a minimalna - 1 353 600 km.

Średnia prędkość orbitalna sięga 9,69 km / s, a przejście wokół gwiazdy Saturna spędza 10759 dni. Okazuje się, że jeden rok na Saturnie trwa 29,5 lat ziemskich. Ale tutaj powtarza się sytuacja z Jowiszem, gdzie rotacja regionów następuje z różnymi prędkościami. Kształtem Saturn przypomina spłaszczoną sferoidę.

Skład i powierzchnia planety Saturn

Wiesz już, jaką planetą jest Saturn. To gazowy gigant reprezentowany przez wodór i gaz. Zaskakuje średnia gęstość 0,687 g/cm3. Oznacza to, że jeśli umieścisz Saturna w ogromnym zbiorniku wodnym, planeta pozostanie na powierzchni. Nie ma powierzchni, ale ma gęsty rdzeń. Faktem jest, że w miarę zbliżania się do jądra wzrastają ogrzewanie, gęstość i ciśnienie. Struktura jest szczegółowo wyjaśniona na dolnym zdjęciu Saturna.

Naukowcy uważają, że struktura Saturna przypomina Jowisza: skaliste jądro, wokół którego skoncentrowany jest wodór i hel z niewielką domieszką substancji lotnych. Skład jądra może przypominać skład ziemski, ale o zwiększonej gęstości ze względu na obecność metalicznego wodoru.

Wewnątrz planety temperatura wzrasta do 11700 ° C, a ilość wypromieniowanej energii jest 2,5 razy większa niż ta, którą otrzymuje od Słońca. W pewnym sensie wynika to z powolnej kompresji grawitacyjnej Kelvina-Helmholtza. Albo chodzi o kropelki helu wznoszące się z głębin do warstwy wodoru. W tym przypadku ciepło jest uwalniane, a hel jest odbierany z zewnętrznych warstw.

Obliczenia z 2004 roku mówią, że jądro powinno być 9-22 razy większe niż masa Ziemi, a średnica powinna wynosić 25 000 km. Otoczony jest gęstą warstwą metalicznego wodoru w stanie ciekłym, a następnie wodorem cząsteczkowym nasyconym helem. Najbardziej zewnętrzna warstwa rozciąga się na 1000 km i jest reprezentowana przez gaz.

Satelity planety Saturn

Saturn może pochwalić się 62 satelitami, z których tylko 53 ma oficjalne nazwy. Wśród nich 34 ma średnicę mniejszą niż 10 km, a 14 - od 10 do 50 km. Ale niektóre satelity wewnętrzne rozciągają się na 250-5000 km.

Większość satelitów została nazwana imieniem Tytanów z mitów starożytnej Grecji. Najgłębsze księżyce są obdarzone małymi przechyleniami orbitalnymi. Jednak nieregularne satelity w najbardziej odseparowanych obszarach znajdują się w odległości milionów kilometrów i mogą za kilka lat wykonać podróż w obie strony.

Te wewnętrzne to Mimas, Enceladus, Tethys i Dione. Są one reprezentowane przez lód wodny i mogą mieć skalisty rdzeń, lodowy płaszcz i skorupę. Najmniejszy to Mimas o średnicy 396 km i masie 0,4 x 10 20 kg. Przypomina kształtem jajko, znajduje się w odległości 185,539 km od planety, dlatego przejście orbitalne trwa 0,9 dnia.

Enceladus ze wskaźnikami 504 km i 1,1 x 10 20 kg ma prędkość sferyczną. Spędza 1,4 dnia na krążeniu wokół planety. Jest to jeden z najmniejszych księżyców kulistych, ale jest endogennie i geologicznie aktywny. Spowodowało to pojawienie się równoległych uskoków na południowych szerokościach geograficznych.

W południowym regionie polarnym zauważono duże gejzery. Dżety te służą jako źródło uzupełniania pierścienia E. Są ważne, ponieważ mogą wskazywać na obecność życia na Enceladusie, ponieważ woda pochodzi z podziemnego oceanu. Albedo wynosi 140%, co czyni go jednym z najjaśniejszych obiektów w systemie. Poniżej możecie podziwiać zdjęcia księżyców Saturna.

Ze średnicą 1066 km Tethys jest drugim co do wielkości wśród księżyców Saturna. Większość powierzchni reprezentują kratery i wzgórza, a także niewielka liczba równin. Wyróżnia się kraterem Odyseusza, rozciągającym się na 400 km. Istnieje również system kanionów, który pogłębia się o 3-5 km, ciągnie się na 2000 km, a szerokość 100 km.

Największym księżycem wewnętrznym jest Dione - 1112 km i 11 x 10 20 kg. Jego powierzchnia jest nie tylko stara, ale także mocno zniszczona w wyniku uderzeń. Niektóre kratery osiągają średnicę 250 km. Istnieją również dowody na przeszłą aktywność geologiczną.

Zewnętrzne satelity znajdują się poza pierścieniem E i są reprezentowane przez lód wodny i głaz... To Rhea o średnicy 1527 km i masie 23 x 10 20 kg. Jest 527,108 km odległy od Saturna i spędza 4,5 dnia na przejściu orbitalnym. Powierzchnia jest również usiana kraterami, a na tylnej półkuli widocznych jest kilka dużych uskoków. Istnieją dwa duże baseny uderzeniowe o średnicy 400-500 km.

Tytan rozciąga się na 5150 km i ma masę 1350 x 10 20 kg (96% masy orbity), dlatego uważany jest za największy księżyc Saturna. Jest to jedyny duży księżyc z własną warstwą atmosferyczną. Jest zimny, gęsty i zawiera azot i metan. Występują niewielkie ilości węglowodorów i kryształków lodu metanowego.

Powierzchnia jest trudna do zobaczenia ze względu na gęstą mgłę atmosferyczną. Widoczne są tylko nieliczne formacje kraterowe, kriowulkany i podłużne wydmy. Jest to jedyne ciało w systemie z jeziorami metano-etanowymi. Tytan znajduje się w odległości 1 221 870 km i uważa się, że ma podziemny ocean. Spacer po planecie zajmuje 16 dni.

Hyperion mieszka w pobliżu Tytana. Przy średnicy 270 km jest gorszy pod względem wielkości i masy od Mimasa. Jest to brązowy obiekt w kształcie jajka, który swoją powierzchnią krateru (o średnicy 2-10 km) przypomina gąbkę. Brak przewidywalnej rotacji.

Japetus rozciąga się na 1470 km, a pod względem masy to 1,8 x 10 20 kg. Jest to najbardziej odległy księżyc, znajdujący się na 3 560 820 km, dlatego mija 79 dni. Ma ciekawą kompozycję, ponieważ jedna strona jest ciemna, a druga jaśniejsza. Z tego powodu nazywa się je yin i yang.

Eskimosi to 5 towarzyszy nazwanych na cześć mitologii Inuitów: Ijirak, Kiviok, Paliak, Siarnak i Tarkek. Ich progresywne orbity wahają się od 11,1-17,9 mln km, a średnica 7-40 km. Nachylenie orbity - 45-50 °.

Rodzina galijska jest zewnętrznymi towarzyszami: Albiorix, Befin, Erripo i Tarvos. Ich orbity wynoszą 16-19 milionów km, nachylenie wynosi od 35 ° do -40 °, średnica wynosi 6-32 km, a mimośród 0,53.

Istnieje grupa skandynawska - 29 księżyców wstecznych. Ich średnica wynosi 6-18 km, odległość 12-24 mln km, nachylenie 136-175 °, a mimośród 0,13-0,77. Czasami nazywa się je rodziną Teb po największym satelicie rozciągającym się na 240 km. Następnie podąża Ymir - 18 km.

Pomiędzy księżycem wewnętrznym i zewnętrznym znajduje się grupa Alkoinidów: Meton, Anfa i Pallena. To są najmniejsze księżyce Saturna. Niektóre duże księżyce mają swoje własne małe. Tak więc dla Tethys - Telesto i Calypso, a dla Diona - Eleny i Polideukosa.

Atmosfera i temperatura planety Saturn

Zewnętrzna warstwa atmosfery Saturna to 96,3% wodoru cząsteczkowego i 3,25% helu. Są też cięższe elementy, ale niewiele jest informacji o ich proporcjach. W niewielkich ilościach znaleziono propan, amoniak, metan, acetylen, etan i fosfinę. Górna pokrywa chmur jest reprezentowana przez kryształy amoniaku, a dolna pokrywa chmur jest reprezentowana przez wodorosiarczek amonu lub wodę. Promienie UV prowadzą do fotolizy metalicznej, co powoduje reakcje chemiczne węglowodór.

Atmosfera wydaje się być prążkowana, ale linie rozluźniają się i rozszerzają w kierunku równika. Istnieje przekrój na warstwy górną i dolną, różniące się składem w zależności od ciśnienia i głębokości. Górne reprezentuje lód amoniakalny, gdzie ciśnienie wynosi 0,5-2 bar, a temperatura 100-160 K.

Na poziomie o ciśnieniu 2,5 bara zaczyna się linia chmur lodowych, która rozciąga się do 9,5 bara, a ogrzewanie wynosi 185-270 K. Tutaj paski wodorosiarczku amonu miesza się pod ciśnieniem 3-6 barów i temperatura 290-235 K. dolna warstwa reprezentowany przez amoniak w roztwór wodny ze wskaźnikami 10-20 barów i 270-330 K.

Czasami w atmosferze tworzą się owale długoterminowe. Najbardziej znana to Wielka Biała Plama. Tworzone każdego roku saturnowego podczas przesilenia letniego na półkuli północnej.

Plamy na szerokości mogą rozciągać się na kilka tysięcy km i zostały odnotowane w latach 1876, 1903, 1933, 1960 i 1990. Od 2010 r. monitorowane są „północne zaburzenia elektrostatyczne” Cassini. Jeśli te chmury przylgną do okresowości, następnym razem będziemy świętować ich pojawienie się w 2020 roku.

Pod względem prędkości wiatru planeta zajmuje drugie miejsce po Neptunie. Voyager zarejestrował wskaźnik 500 m/s. Na biegunie północnym widoczna jest fala sześciokątna, a na biegunie południowym masywny prąd strumieniowy.

Po raz pierwszy sześciokąt został zauważony na zdjęciach Voyagera. Jego boki rozciągają się na 13 800 km (więcej niż średnica Ziemi), a konstrukcja obraca się w ciągu 10 godzin, 39 minut i 24 sekund. Wir na biegunie południowym był obserwowany przez Teleskop Hubble'a. Wieje wiatr z prędkością 550 km/h, a burza ma wielkość zbliżoną do naszej planety.

Pierścienie planety Saturn

Uważa się, że są to stare pierścienie i mogły powstać wraz z planetą. Istnieją dwie teorie. Jeden mówi, że pierścienie były wcześniej satelitą, który zapadł się z powodu bliskiego podejścia do planety. Albo pierścienie nigdy nie były częścią satelity, ale działały jako pozostałość materii mgławicowej, z której wyłonił się sam Saturn.

Podzielony na 7 pierścieni, między którymi jest przerwa. A i B są najbardziej gęste i zajmują 14600 i 25300 km średnicy. Rozciągają się na odcinku 92000-117580 km (B) i 122170-136775 km (A) od centrum. Dział Cassini obejmuje 4700 km.

C jest oddzielone od B o 64 km. Ma 17500 km szerokości i jest odsunięta od planety o 74658-92000 km. Wraz z A i B zawiera pierścienie główne z większymi cząstkami. Potem są zakurzone pierścienie, ponieważ mają małe cząsteczki.

D obejmuje 7500 km i rozciąga się do wewnątrz na 66 900-75510 km. Na drugim końcu są G (9000 km i dystans 166000-175000 km) i E (300000 km i dystans 166000-480000 km). F znajduje się na zewnętrznej krawędzi A i jest trudniejsze do sklasyfikowania. To głównie kurz. Ma 30-500 km szerokości i rozciąga się 140 180 km od centrum.

Historia badań planety Saturn

Saturn można znaleźć bez użycia teleskopów, dlatego widzieli go starożytni ludzie. Wzmianki znajdują się w legendach i mitologii. Najwcześniejsze wzmianki należą do Babilonu, gdzie planeta została zapisana w odniesieniu do znaku zodiaku.

Starożytni Grecy nazywali tego giganta Kronos, który był bogiem Rolnictwo i działał jako najmłodszy z tytanów. Ptolemeuszowi udało się obliczyć przejście orbitalne Saturna, gdy planeta była w opozycji. W Rzymie posługiwali się tradycją grecką i nadali im obecną nazwę.

W starożytnym języku hebrajskim planeta nazywała się Szabatai, a in Imperium Osmańskie- Zuchał. Hindusi mają Shani, która osądza wszystkich, oceniając dobre i złe uczynki. Chińczycy i Japończycy nazwali ją ziemską gwiazdą, uważając ją za jeden z żywiołów.

Ale planetę zaobserwowano dopiero w 1610 roku, kiedy Galileusz zobaczył ją przez swój teleskop i odkryto pierścienie. Ale naukowiec myślał, że to dwa satelity. Tylko Christian Huygens naprawił błąd. Znalazł także Tytana, a Giovanni Cassini znalazł Japetusa, Reę, Tetydę i Dione.

Kolejny ważny krok podjął William Herschel w 1789 roku, kiedy znalazł Mimasa i Enceladusa. A w 1848 pojawia się Hyperion.

Rysunek Saturna autorstwa Roberta Hooke'a (1666)

Phoebus w 1899 roku został znaleziony przez Williama Pickeringa, który domyślił się, że satelita ma nieregularną orbitę i obraca się synchronicznie z planetą. W XX wieku stało się jasne, że Tytan miał gęstą atmosferę, której nigdy wcześniej nie widziano. Ciekawym obiektem do badań jest planeta Saturn. Na naszej stronie możesz przestudiować jego zdjęcie, obejrzeć film o planecie i poznać wiele innych interesujących faktów. Poniżej znajduje się mapa Saturna.

Kliknij obraz, aby go powiększyć

Przydatne artykuły:

(5 szacunki, średnia: 5,00 z 5)