Saturn - „Władca Pierścieni. Kto odkrył Saturna? Z czego jest zrobiony Saturn

Zdjęcie zrobione z sondy Cassini

Planeta Saturn jest szóstą planetą od Słońca. Wszyscy wiedzą o tej planecie. Niemal każdy może ją łatwo rozpoznać, ponieważ jego pierścionki są jego wizytówką.

Ogólne informacje o planecie Saturn

Czy wiesz, z czego są zrobione jej słynne pierścionki? Pierścienie składają się z kamieni lodowych o wielkości od mikronów do kilku metrów. Saturn, jak wszystkie planety olbrzymy, składa się głównie z gazów. Jego rotacja waha się od 10 godzin 39 minut do 10 godzin 46 minut. Pomiary te są oparte na obserwacjach radiowych planety.

Obraz planety Saturn

Wykorzystując najnowsze systemy napędowe i rakiety nośne, statek kosmiczny dotrze na planetę co najmniej 6 lat i 9 miesięcy.

W tej chwili jedyna sonda Cassini znajduje się na orbicie od 2004 roku i od wielu lat jest głównym źródłem danych naukowych i odkryć. Dla dzieci planeta Saturn, podobnie jak dla dorosłych, jest naprawdę najpiękniejszą z planet.

Charakterystyka ogólna

Największą planetą w Układzie Słonecznym jest Jowisz. Ale tytuł drugiej co do wielkości planety należy do Saturna.

Dla porównania średnica Jowisza to ok. 143 tys. Km, a Saturn tylko 120 tys. Jowisz jest 1,18 razy większy niż Saturn i 3,34 razy masywniejszy.

W rzeczywistości Saturn jest bardzo duży, ale lekki. A jeśli planeta Saturn jest zanurzona w wodzie, unosi się na powierzchni. Grawitacja planety to tylko 91% ziemskiej.

Saturn i Ziemia różnią się wielkością 9,4 razy i masą 95 razy. Objętość gazowego giganta mogłaby pomieścić 763 takie planety jak nasza.

Orbita

Czas całkowitej rewolucji planety wokół Słońca to 29,7 lat. Jak wszystkie planety w Układzie Słonecznym, jej orbita nie jest idealnym okręgiem, ale ma eliptyczną trajektorię. Odległość do Słońca wynosi średnio 1,43 miliarda km, czyli 9,58 jednostki astronomicznej.

Najbliższy punkt orbity Saturna to peryhelium i znajduje się 9 jednostek astronomicznych od Słońca (1 AU to średnia odległość Ziemi od Słońca).

Najbardziej odległy punkt orbity nazywa się aphelium i znajduje się 10,1 jednostki astronomicznej od Słońca.

Cassini przecina płaszczyznę pierścieni Saturna.

Jedna z interesujących cech orbity Saturna jest następująca. Podobnie jak Ziemia, oś obrotu Saturna jest nachylona względem płaszczyzny Słońca. W połowie swojej orbity południowy biegun Saturna jest skierowany w stronę Słońca, a następnie na północ. Podczas roku Saturna (prawie 30 ziemskich lat) zdarzają się okresy, kiedy planeta jest widziana z Ziemi z krawędzi, a płaszczyzna pierścieni olbrzyma pokrywa się z naszym kątem widzenia i znikają one z pola widzenia. Chodzi o to, że pierścienie są niezwykle cienkie, więc prawie niemożliwe jest zobaczenie ich z krawędzi z dużej odległości. Następnym razem pierścienie znikną dla obserwatora Ziemi w latach 2024-2025. Ponieważ rok Saturna ma prawie 30 lat, odkąd Galileusz po raz pierwszy zaobserwował go przez teleskop w 1610 roku, okrążył Słońce około 13 razy.

Cechy klimatyczne

Jednym z interesujących faktów jest to, że oś planety jest nachylona do płaszczyzny ekliptyki (podobnie jak Ziemia). I tak jak my, na Saturnie są sezony. W połowie swojej orbity półkula północna otrzymuje więcej promieniowania słonecznego, a potem sytuacja się zmienia i półkula południowa jest skąpana w słońcu. Tworzy to ogromne systemy burzowe, które różnią się znacznie w zależności od położenia planety na orbicie.

Burza w atmosferze Saturna. Wykorzystano obraz złożony, sztuczne kolory, filtry MT3, MT2, CB2 oraz dane z podczerwieni

Pory roku wpływają na pogodę planety. W ciągu ostatnich 30 lat naukowcy odkryli, że prędkość wiatru wokół obszarów równikowych planety spadła o około 40%. Sondy Voyager NASA w latach 1980-1981 wykryły prędkość wiatru do 1700 km / h, podczas gdy obecnie tylko około 1000 km / h (pomiary z 2003 r.).

Czas pełnego obrotu Saturna wokół własnej osi to 10,656 godzin. Znalezienie tak dokładnej liczby zajęło naukowcom dużo czasu i badań. Ponieważ planeta nie ma powierzchni, nie ma sposobu, aby obserwować przejście tych samych regionów planety, szacując w ten sposób jej prędkość obrotową. Naukowcy wykorzystali emisje radiowe z planety do oszacowania prędkości obrotu i określenia dokładnej długości dnia.

Galeria obrazów

Zdjęcia planety wykonane przez teleskop Hubble'a i sondę Cassini.

Właściwości fizyczne

Zdjęcie teleskopu Hubble'a

Średnica równikowa wynosi 120 536 km, czyli 9,44 razy więcej niż średnica Ziemi;

Średnica polarna wynosi 108 728 km, czyli 8,55 razy więcej niż średnica Ziemi;

Powierzchnia planety wynosi 4,27 x 10 * 10 km2, czyli 83,7 razy więcej niż powierzchnia Ziemi;

Objętość - 8,2713 x 10 * 14 km3, 763,6 razy większa niż Ziemia;

Masa - 5,6846 x 10 * 26 kg, 95,2 razy więcej niż Ziemia;

Gęstość - 0,687 g / cm3, 8 razy mniejsza niż na Ziemi, Saturn jest nawet lżejszy od wody;

Ta informacja jest niekompletna, bardziej szczegółowo o ogólnych właściwościach planety Saturn, napiszemy poniżej.

Saturn ma 62 satelity; w rzeczywistości około 40% satelitów w naszym Układzie Słonecznym obraca się wokół niego. Wiele z tych satelitów jest bardzo małych i niewidocznych z Ziemi. Te ostatnie zostały odkryte przez sondę Cassini, a naukowcy spodziewają się, że z czasem sonda znajdzie jeszcze bardziej oblodzone satelity.

Pomimo faktu, że Saturn jest zbyt wrogi dla jakiejkolwiek formy życia, którą znamy, jego towarzysz Enceladus jest jednym z najbardziej odpowiednich kandydatów do poszukiwań życia. Enceladus wyróżnia się gejzerami lodowymi na swojej powierzchni. Istnieje pewien mechanizm (prawdopodobnie efekt pływowy Saturna), który wytwarza wystarczającą ilość ciepła, aby istniała woda w stanie ciekłym. Niektórzy naukowcy uważają, że na Enceladusie jest szansa na życie.

Formacja planet

Podobnie jak reszta planet, Saturn powstał z mgławicy słonecznej około 4,6 miliarda lat temu. Ta mgławica słoneczna była ogromną chmurą zimnego gazu i pyłu, która mogła zderzyć się z inną chmurą lub wstrząsem po supernowej. Wydarzenie to zapoczątkowało kurczenie się mgławicy protosolarnej wraz z dalszym formowaniem się Układu Słonecznego.

Chmura kurczyła się coraz bardziej, aż w środku utworzyła się protogwiazda, którą otoczył płaski dysk materii. Wewnętrzna część tego dysku zawierała cięższe pierwiastki i tworzyły planety ziemskie, podczas gdy obszar zewnętrzny był dość zimny i faktycznie pozostał nietknięty.

Materiał z mgławicy słonecznej formował coraz więcej planetozymali. Te planetozymale zderzyły się ze sobą, łącząc się w planety. W pewnym momencie wczesnej historii Saturna jego księżyc o średnicy około 300 km został rozerwany przez grawitację i utworzył pierścienie, które nadal krążą wokół planety. W rzeczywistości główne parametry planety zależały bezpośrednio od miejsca jej powstania i ilości gazu, który była w stanie wychwycić.

Ponieważ Saturn jest mniejszy niż Jowisz, ochładza się szybciej. Astronomowie uważają, że gdy tylko jego zewnętrzna atmosfera ostygnie do 15 stopni Kelvina, hel skondensował się w kropelki, które zaczęły opadać w kierunku jądra. Tarcie tych kropelek ogrzało planetę i obecnie emituje ona około 2,3 razy więcej energii niż otrzymuje od Słońca.

Formowanie pierścieni

Widok planety z kosmosu

Główną cechą wyróżniającą Saturna są pierścienie. Jak powstały pierścienie? Istnieje kilka wersji. Konwencjonalna teoria mówi, że pierścienie są prawie w tym samym wieku co sama planeta i istnieją co najmniej 4 miliardy lat. We wczesnej historii giganta 300-kilometrowy satelita zbliżył się do niego zbyt blisko i został rozerwany na kawałki. Istnieje również możliwość, że oba satelity zderzyły się ze sobą lub dostatecznie duża kometa lub asteroida uderzyła w satelitę i po prostu rozpadła się na orbicie.

Alternatywna hipoteza tworzenia pierścieni

Inna hipoteza głosi, że nie doszło do zniszczenia satelity. Zamiast tego pierścienie, a także sama planeta, powstały z mgławicy słonecznej.

Ale oto problem: lód w pierścieniach jest zbyt czysty. Gdyby pierścienie powstały razem z Saturnem miliardy lat temu, to należałoby się spodziewać, że byłyby całkowicie pokryte brudem powstałym w wyniku działania mikrometeorytów. Ale dzisiaj widzimy, że są tak czyste, jakby powstały mniej niż 100 milionów lat temu.

Możliwe, że pierścienie stale odnawiają swój materiał, sklejając się i zderzając ze sobą, co utrudnia określenie ich wieku. To jedna z tajemnic, która pozostaje do rozwiązania.

Atmosfera

Podobnie jak reszta planet olbrzymów, atmosfera Saturna składa się w 75% z wodoru i 25% z helu oraz śladowych ilości innych substancji, takich jak woda i metan.

Cechy atmosfery

Planeta w świetle widzialnym wygląda spokojniej niż Jowisz. Na planecie są smugi chmur w atmosferze, ale są one bladopomarańczowe i słabo widoczne. Kolor pomarańczowy zawdzięczamy związkom siarki w atmosferze. Oprócz siarki w górnych warstwach atmosfery występują niewielkie ilości azotu i tlenu. Atomy te reagują ze sobą i pod wpływem światła słonecznego tworzą złożone cząsteczki przypominające smog. Przy różnych długościach fal światła, a także wzmocnionych obrazach Cassini, atmosfera wydaje się znacznie bardziej imponująca i burzliwa.

Wiatry w atmosferze

Atmosfera planety tworzy jedne z najszybszych wiatrów w Układzie Słonecznym (szybciej tylko na Neptunie). Sonda kosmiczna Voyager NASA, która przeleciała obok Saturna, zmierzyła prędkość wiatrów, znajdowała się w regionie 1800 km / h na równiku planety. Duże białe burze tworzą się w pasach, które krążą wokół planety, ale w przeciwieństwie do Jowisza, burze te trwają tylko kilka miesięcy i są pochłaniane przez atmosferę.

Chmury widocznej części atmosfery składają się z amoniaku i znajdują się 100 km poniżej górnej części troposfery (tropopauzy), gdzie temperatura spada do -250 ° C.Poniżej tej granicy chmury składają się z wodorosiarczku amonu i znajdują się około 170 km niżej. W tej warstwie temperatura wynosi zaledwie -70 stopni C. Najgłębsze chmury to woda i znajdują się około 130 km poniżej tropopauzy. Temperatura tutaj wynosi 0 stopni.

Im niższa, tym większy wzrost ciśnienia i temperatury, a wodór powoli zamienia się w ciecz.

Sześciokąt

Jednym z najdziwniejszych zjawisk pogodowych, jakie kiedykolwiek odkryto, jest tak zwana północna burza heksagonalna.

Sześciokątne chmury wokół planety Saturn zostały po raz pierwszy odkryte przez Voyagers 1 i 2 po tym, jak odwiedzili planetę ponad trzy dekady temu. Niedawno sześciokąt Saturna został bardzo szczegółowo sfotografowany przy użyciu sondy Cassini NASA, obecnie znajdującej się na orbicie wokół Saturna. Sześciokąt (lub sześciokątny wir) ma około 25 000 km średnicy. Może pomieścić 4 takie planety jak Ziemia.

Sześciokąt obraca się z dokładnie taką samą prędkością jak sama planeta. Jednak biegun północny planety różni się od bieguna południowego, który ma ogromny huragan z gigantycznym lejkiem w środku. Każdy bok sześciokąta ma rozmiar około 13 800 km, a cała konstrukcja wykonuje jeden obrót wokół osi w ciągu 10 godzin i 39 minut, podobnie jak sama planeta.

Powód powstania sześciokąta

Dlaczego więc wir na biegunie północnym jest sześciokątny? Astronomowie mają trudności z odpowiedzią na to pytanie w 100%, ale jeden z ekspertów i członków zespołu odpowiedzialnych za spektrometr wizualny i podczerwony Cassini powiedział: „To bardzo dziwna burza o precyzyjnej geometrii z sześcioma prawie identycznymi bokami. Nigdy nie widzieliśmy czegoś takiego na innych planetach. "

Galeria zdjęć atmosfery planety

Saturn - planeta burz

Jowisz znany jest z gwałtownych burz, które są wyraźnie widoczne w górnej atmosferze, zwłaszcza przez Wielką Czerwoną Plamę. Ale na Saturnie też są burze, jednak nie są one tak duże i intensywne, ale w porównaniu do ziemskich są po prostu ogromne.

Jedną z największych burz była Wielka Biała Plama, znana również jako Wielki Biały Owal, obserwowana przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a w 1990 roku. Takie burze pojawiają się prawdopodobnie raz w roku na Saturnie (raz na 30 ziemskich lat).

Atmosfera i powierzchnia

Planeta bardzo przypomina kulę zbudowaną prawie w całości z wodoru i helu. Jego gęstość i temperatura zmieniają się, gdy przemieszcza się w głąb planety.

Skład atmosfery

Zewnętrzna atmosfera planety składa się w 93% z wodoru cząsteczkowego, reszty z helu i śladowych ilości amoniaku, acetylenu, etanu, fosfiny i metanu. To właśnie te pierwiastki śladowe tworzą widoczne paski i chmury, które widzimy na zdjęciach.

Jądro

Ogólny schemat budowy Saturna

Zgodnie z teorią akrecji, jądro planety jest skaliste o dużej masie, wystarczającej do wychwycenia dużej ilości gazów we wczesnej mgławicy słonecznej. Jego jądro, podobnie jak innych gazowych olbrzymów, musiałoby uformować się i stać się masywniejsze znacznie szybciej niż inne planety, aby zarosły pierwotnymi gazami.

Gazowy gigant najprawdopodobniej uformował się ze skalistych lub lodowych składników, a niska gęstość wskazuje na domieszkę ciekłego metalu i skały w rdzeniu. Jest to jedyna planeta, której gęstość jest mniejsza niż gęstość wody. W każdym razie wewnętrzna struktura planety Saturn przypomina bardziej kulę gęstego syropu z domieszkami odłamków kamienia.

Metaliczny wodór

Metaliczny wodór w rdzeniu wytwarza pole magnetyczne. Powstałe w ten sposób pole magnetyczne jest nieco słabsze niż na Ziemi i rozciąga się tylko na orbitę jego największego satelity, Tytana. Tytan przyczynia się do pojawiania się zjonizowanych cząstek w magnetosferze planety, które tworzą zorze w atmosferze. Voyager 2 odkrył wysokie ciśnienie wiatru słonecznego na magnetosferę planety. Pomiary wykonane podczas tej samej misji wskazują, że pole magnetyczne rozciąga się tylko na ponad 1,1 mln km.

Rozmiar planety

Planeta ma średnicę równikową 120 536 km, czyli 9,44 razy większą niż Ziemia. Jego promień wynosi 60 268 km, co czyni ją drugą co do wielkości planetą w naszym Układzie Słonecznym, ustępującą tylko Jowiszowi. On, jak wszystkie inne planety, jest spłaszczoną sferoidą. Oznacza to, że jego średnica równikowa jest większa niż średnica mierzona na biegunach. W przypadku Saturna odległość ta jest dość znaczna ze względu na dużą prędkość obrotową planety. Średnica polarna wynosi 108728 km, czyli 9,796% mniej niż średnica równikowa, więc kształt Saturna jest owalny.

Wokół Saturna

Długość dnia

Prędkość obrotu atmosfery i samej planety można zmierzyć trzema różnymi metodami. Pierwsza to pomiar prędkości rotacji planety wzdłuż warstwy chmur w równikowej części planety. Ma okres rotacji 10 godzin i 14 minut. Jeśli pomiary zostaną wykonane w innych regionach Saturna, prędkość obrotowa wyniesie 10 godzin 38 minut i 25,4 sekundy. Jak dotąd najdokładniejsza metoda pomiaru długości dnia oparta jest na pomiarze emisji radiowej. Ta metoda daje prędkość obrotową planety równą 10 godzin 39 minut i 22,4 sekundy. Pomimo tych liczb, nie można dokładnie zmierzyć aktualnego tempa rotacji wnętrza planety.

Ponownie, równikowa średnica planety wynosi 120 536 km, a polarna 108 728 km. Ważne jest, aby wiedzieć, dlaczego ta różnica w tych liczbach wpływa na szybkość obrotu planety. Sytuacja jest taka sama na innych planetach-olbrzymach, zwłaszcza różnica w rotacji różnych części planety jest wyrażona w Jowiszu.

Długość dnia według emisji radiowej planety

Wykorzystując emisję radiową pochodzącą z wnętrza Saturna, naukowcy byli w stanie określić okres jego rotacji. Naładowane cząstki uwięzione w jego polu magnetycznym emitują fale radiowe, gdy wchodzą w interakcję z polem magnetycznym Saturna o mocy około 100 kiloherców.

Sonda Voyager mierzyła emisje radiowe planety przez dziewięć miesięcy, gdy przelatywała ona w latach 80. XX wieku, a obrót określono na 10 godzin 39 minut 24 sekundy, z błędem 7 sekund. Sonda Ulysses również wykonała pomiary 15 lat później i dała wynik 10 godzin 45 minut 45 sekund, z błędem 36 sekund.

To pozostawia całą różnicę 6 minut! Albo rotacja planety zwolniła na przestrzeni lat, albo coś przeoczyliśmy. Sonda międzyplanetarna Cassini zmierzyła te same emisje radiowe za pomocą spektrometru plazmowego, a naukowcy odkryli, że oprócz 6-minutowej różnicy w pomiarach 30-letnich odkryli, że rotacja zmienia się również o jeden procent na tydzień.

Naukowcy uważają, że może to wynikać z dwóch przyczyn: wiatr słoneczny pochodzący ze Słońca zakłóca pomiary, a cząsteczki gejzerów Enceladus oddziałują na pole magnetyczne. Oba te czynniki powodują, że emisja radiowa jest zmienna i mogą powodować różne skutki w tym samym czasie.

Nowe dane

W 2007 roku stwierdzono, że niektóre punktowe źródła emisji radiowej planety nie odpowiadają prędkości obrotowej Saturna. Niektórzy naukowcy uważają, że różnica wynika z wpływu satelity Enceladus. Para wodna z tych gejzerów wchodzi na orbitę planety i ulega jonizacji, wpływając w ten sposób na pole magnetyczne planety. Spowalnia to obrót pola magnetycznego, ale nie znacząco w porównaniu z obrotem samej planety. Aktualne szacunki mówią, że obrót Saturna, oparty na różnych pomiarach z sondy Cassini, Voyager i Pioneer, wynosi 10 godzin, 32 minuty i 35 sekund od września 2007 roku.

Podstawowe cechy planety, jak donosi Cassini, sugerują, że wiatr słoneczny jest najbardziej prawdopodobną przyczyną różnicy w danych. Różnice w pomiarach rotacji pola magnetycznego występują co 25 dni, co odpowiada okresowi obrotu Słońca. Stale zmienia się również prędkość wiatru słonecznego, co należy wziąć pod uwagę. Enceladus może wprowadzać długoterminowe zmiany.

Powaga

Saturn to olbrzymia planeta, która nie ma stałej powierzchni, a nie sposób zobaczyć jej powierzchni (widzimy tylko górną warstwę chmur) i poczuć siłę grawitacji. Ale wyobraźmy sobie, że istnieje pewna warunkowa granica, która będzie odpowiadać jego wyimaginowanej powierzchni. Jaka byłaby siła grawitacji na planecie, gdybyś mógł stanąć na powierzchni?

Chociaż Saturn ma większą masę niż Ziemia (druga co do wielkości masa w Układzie Słonecznym po Jowiszu), jest również „najlżejszą” ze wszystkich planet Układu Słonecznego. Rzeczywista siła grawitacji w dowolnym punkcie jego wyimaginowanej powierzchni będzie wynosić 91% tej na Ziemi. Innymi słowy, gdyby Twoja waga na Ziemi wskazywała wagę równą 100 kg (o, zgroza!), Na „powierzchni” Saturna ważyłbyś 92 kg (trochę lepiej, ale jednak).

Dla porównania, na „powierzchni” Jowisza siła grawitacji jest 2,5 razy większa niż na Ziemi. Na Marsie tylko 1/3, a na Księżycu 1/6.

Co sprawia, że \u200b\u200bgrawitacja jest tak słaba? Gigantyczna planeta składa się głównie z wodoru i helu, które zgromadziła na samym początku formowania się Układu Słonecznego. Elementy te powstały na początku wszechświata w wyniku Wielkiego Wybuchu. Wynika to z faktu, że planeta ma wyjątkowo niską gęstość.

Temperatura planety

Migawka sondy Voyager 2

Najwyższa warstwa atmosfery, znajdująca się na granicy z przestrzenią, ma temperaturę -150 ° C. Jednak w miarę opadania do atmosfery ciśnienie rośnie, a temperatura odpowiednio rośnie. W jądrze planety temperatura może osiągnąć 11700 C. Ale gdzie jest tak wysoka temperatura? Powstaje z ogromnej ilości wodoru i helu, który zatapiając się w trzewiach planety kurczy się i nagrzewa jądro.

Dzięki kompresji grawitacyjnej planeta w rzeczywistości wytwarza ciepło, uwalniając 2,5 razy więcej energii niż otrzymuje od Słońca.

Na dnie warstwy chmur, która składa się z lodu wodnego, średnia temperatura wynosi -23 stopnie Celsjusza. Powyżej tej warstwy lodu znajduje się wodorosiarczek amonu o średniej temperaturze -93 ° C. Powyżej znajdują się chmury lodu amoniakalnego, które zabarwiają atmosferę na pomarańczowo i żółto.

Jak wygląda Saturn i jakiego jest koloru

Nawet patrząc przez mały teleskop, kolor planety jest bladożółty z odcieniami pomarańczy. W mocniejszych teleskopach, takich jak Hubble, lub patrząc na zdjęcia wykonane przez sondę Cassini NASA, można zobaczyć cienkie warstwy chmur i burz, składające się z mieszaniny bieli i pomarańczy. Ale co nadaje Saturnowi ten kolor?

Podobnie jak Jowisz, planeta składa się prawie w całości z wodoru z niewielką ilością helu, a także śladowych ilości innych związków, takich jak amoniak, para wodna i różne proste węglowodory.

Tylko górna warstwa chmur, która składa się głównie z kryształów amoniaku, jest odpowiedzialna za kolor planety, a dolna warstwa chmur to wodorosiarczek amonu lub woda.

Saturn ma pasmowy wzór atmosfery podobny do Jowisza, ale te paski są znacznie słabsze i szersze wokół równika. Brakuje również długowiecznych burz - w niczym nie przypominających Wielkiej Czerwonej Plamy - które często występują, gdy Jowisz zbliża się do przesilenia letniego na półkuli północnej.

Niektóre zdjęcia Cassini wyglądają na niebieskie, jak Uran. Ale dzieje się tak prawdopodobnie dlatego, że widzimy rozpraszanie światła z punktu widzenia Cassiniego.

Kompozycja

Saturn na nocnym niebie

Pierścienie wokół planety od setek lat pobudzają wyobraźnię ludzi. Naturalne było również chęć wiedzieć, z czego zbudowana jest planeta. Dzięki różnym metodom naukowcy odkryli, że skład chemiczny Saturna to 96% wodoru, 3% helu i 1% różnych pierwiastków, w tym metanu, amoniaku, etanu, wodoru i deuteru. Niektóre z tych gazów można znaleźć w jego atmosferze, w stanie ciekłym i stopionym.

Stan gazów zmienia się wraz ze wzrostem ciśnienia i temperatury. Na szczycie chmur znajdziesz kryształy amoniaku, na dole chmur z wodorosiarczkiem amonu i / lub wodą. Pod chmurami wzrasta ciśnienie atmosferyczne, co powoduje wzrost temperatury i przechodzenie wodoru w stan ciekły. Gdy przemieszczasz się w głąb lądu, ciśnienie i temperatura nadal rosną. W rezultacie w rdzeniu wodór staje się metaliczny, przechodząc w ten szczególny stan skupienia. Uważa się, że planeta ma luźne jądro, które oprócz wodoru składa się ze skał i niektórych metali.

Współczesna eksploracja kosmosu doprowadziła do wielu odkryć w układzie Saturn. Badania rozpoczęto od przelotu obok statku kosmicznego Pioneer 11 w 1979 roku. Podczas tej misji odkryto pierścień F. Voyager 1 przeleciał w następnym roku, wysyłając szczegóły powierzchni niektórych swoich satelitów na Ziemię. Udowodnił również, że atmosfera na Tytanie nie jest przezroczysta dla światła widzialnego. W 1981 roku Voyager 2 odwiedził Saturna i wykrył zmiany w atmosferze, a także potwierdził obecność szczeliny Maxwella i Keelera, którą Voyager 1 zobaczył jako pierwszy.

Po sondzie Voyager 2 do układu dotarła sonda Cassini-Huygens, która weszła na orbitę wokół planety w 2004 roku; więcej o jej misji możesz przeczytać w tym artykule.

Promieniowanie

Kiedy sonda NASA Cassini po raz pierwszy przybyła na planetę, wykryła burze i pasy promieniowania wokół planety. Znalazł nawet nowy pas promieniowania umieszczony wewnątrz pierścienia planety. Nowy pas promieniowania znajduje się 139 000 km od centrum Saturna i rozciąga się na 362 000 km.

Zorza polarna na Saturnie

Film przedstawiający północ, utworzony z obrazów z teleskopu Hubble'a i sondy Cassini.

Dzięki obecności pola magnetycznego naładowane cząstki Słońca są wychwytywane przez magnetosferę i tworzą pasy promieniowania. Te naładowane cząstki poruszają się wzdłuż linii pola magnetycznego i zderzają się z atmosferą planety. Mechanizm powstawania zorzy polarnej jest podobny do tego na Ziemi, ale ze względu na różny skład atmosfery, zorze na olbrzymie są fioletowe, w przeciwieństwie do zielonych na Ziemi.

Zorza Saturna przez teleskop Hubble'a

Galeria zdjęć zorzy polarnej

Najbliżsi sąsiedzi

Jaka jest najbliższa planeta Saturn? Zależy to od tego, gdzie aktualnie się znajduje na orbicie, a także od pozycji innych planet.

Na większości orbity znajduje się najbliższa planeta. Kiedy Saturn i Jowisz znajdują się w minimalnej odległości od siebie, dzieli je tylko 655 milionów kilometrów.

Kiedy znajdują się po przeciwnych stronach siebie, planety Saturn czasami zbliżają się do siebie bardzo blisko iw tej chwili są oddalone od siebie o 1,43 miliarda km.

Informacje ogólne

Poniższe fakty dotyczące planety są oparte na biuletynach planetarnych NASA.

Waga - 568,46 x 10 * 24 kg

Objętość: 82713 x 10 * 10 km3

Średni promień: 58232 km

Średnia średnica: 116 464 km

Gęstość: 0,687 g / cm3

Pierwsza prędkość kosmiczna: 35,5 km / s

Przyspieszenie swobodnego spadania: 10,44 m / s2

Satelity naturalne: 62

Odległość od Słońca (półś wielka oś orbity): 1,43353 miliarda km

Okres orbitalny: 10759,22 dni

Peryhelium: 1,35255 miliarda km

Aphelios: 1,5145 miliarda km

Prędkość orbitalna: 9,69 km / s

Nachylenie orbity: 2,485 stopnia

Mimośrodowość orbity: 0,0565

Gwiezdny okres rotacji: 10,656 godzin

Okres obrotu wokół osi: 10,656 godzin

Pochylenie osiowe: 26,73 °

Kto odkrył: było znane od czasów prehistorycznych

Minimalna odległość od Ziemi: 1,1955 miliarda km

Maksymalna odległość od Ziemi: 1,6585 miliarda km

Maksymalna pozorna średnica z Ziemi: 20,1 sekundy łukowej

Minimalna pozorna średnica z Ziemi: 14,5 sekundy łukowej

Wielkość pozorna (maksymalna): 0,43 magnitudo

Historia

Zdjęcie kosmiczne wykonane przez Teleskop Hubble'a

Planeta jest dobrze widoczna gołym okiem, więc trudno powiedzieć, kiedy została odkryta. Dlaczego planeta nazywa się Saturn? Został nazwany na cześć rzymskiego boga żniw - ten bóg odpowiada greckiemu bogu Kronosowi. Dlatego nazwa pochodzi od rzymskiego.

Galileo

Saturn i jego pierścienie były tajemnicą, dopóki Galileusz po raz pierwszy nie wykonał swojego prymitywnego, ale działającego teleskopu i nie spojrzał na planetę w 1610 roku. Oczywiście Galileo nie rozumiał, co widzi, i pomyślał, że pierścienie to duże satelity po obu stronach planety. Było to zanim Christian Huygens użył najlepszego teleskopu, aby zobaczyć, że nie są to w rzeczywistości satelity, ale pierścienie. Huygens był również pierwszym, który odkrył największego satelitę, Tytana. Pomimo tego, że widoczność planety pozwala na jej obserwację z niemal każdego miejsca, jej satelity, podobnie jak pierścienie, są widoczne tylko przez teleskop.

Jean Dominique Cassini

Odkrył lukę w pierścieniach, nazwaną później Cassini, i jako pierwszy odkrył 4 satelity planety: Japetus, Rhea, Tethys i Dione.

William Herschel

W 1789 roku astronom William Herschel odkrył dwa kolejne księżyce - Mimas i Enceladus. W 1848 roku brytyjscy naukowcy odkryli satelitę o nazwie Hyperion.

Zanim statek kosmiczny poleciał na planetę, niewiele o tym wiedzieliśmy, mimo że planetę można zobaczyć nawet gołym okiem. W latach 70. i 80. NASA wystrzeliła sondę kosmiczną Pioneer 11, która jako pierwsza odwiedziła Saturna, pokonując 20 000 km od warstwy chmur na planecie. Następnie wystrzelono sondy Voyager 1 w 1980 r. I Voyager 2 w sierpniu 1981 r.

W lipcu 2004 roku sonda Cassini przybyła do systemu Saturn i opracowała najbardziej szczegółowy opis planety Saturn i jej układu na podstawie wyników obserwacji. Cassini wykonała prawie 100 orbit wokół księżyca Tytana, kilka lotów wielu innych księżyców i przesłała nam tysiące zdjęć planety i jej księżyców. Cassini odkryła 4 nowe księżyce, nowy pierścień i odkryła morza ciekłych węglowodorów na Tytanie.

Rozszerzona animacja lotu Cassini w układzie Saturn

Pierścienie

Składają się z cząstek lodu krążących wokół planety. Istnieje kilka głównych pierścieni, które są wyraźnie widoczne z Ziemi, a astronomowie używają specjalnych oznaczeń dla każdego z pierścieni Saturna. Ale ile pierścieni w rzeczywistości ma planeta Saturn?

Pierścienie: widok z Cassini

Postaramy się odpowiedzieć na to pytanie. Same pierścienie są podzielone na następujące części. Dwie najgęstsze części pierścienia są oznaczone A i B, są oddzielone szczeliną Cassiniego, a następnie pierścieniem C. Po 3 głównych pierścieniach znajdują się mniejsze pierścienie pyłowe: D, G, E, a także pierścień F, który jest najbardziej zewnętrznym ... Więc ile jest pierścieni bazowych? Zgadza się - 8!

Te trzy główne pierścienie i 5 pierścieni przeciwpyłowych stanowią większość. Ale jest jeszcze kilka pierścieni, na przykład Janus, Meton, Pallen, a także łuki pierścienia Anfa.

Istnieją również mniejsze pierścienie i przerwy w różnych pierścieniach, które są trudne do policzenia (na przykład szczelina Enckego, szczelina Huygensa, szczelina Dawesa i wiele innych). Dalsza obserwacja pierścieni umożliwi wyjaśnienie ich parametrów i liczby.

Znikające pierścienie

Ze względu na nachylenie orbity planety pierścienie stają się widoczne od krawędzi co 14-15 lat, a ze względu na to, że są bardzo cienkie, faktycznie znikają z pola widzenia obserwatorów Ziemi. W 1612 r. Galileusz zauważył, że odkryte przez niego satelity gdzieś zniknęły. Sytuacja była na tyle dziwna, że \u200b\u200bGalileusz zrezygnował nawet z obserwacji planety (najprawdopodobniej w wyniku załamania się nadziei!). Odkrył pierścienie (i pomylił je z towarzyszami) dwa lata wcześniej i od razu był nimi zafascynowany.

Parametry pierścienia

Planeta jest czasami nazywana „perłą Układu Słonecznego”, ponieważ jej układ pierścieni wygląda jak korona. Te pierścienie składają się z pyłu, kamienia i lodu. Dlatego pierścienie nie rozpadają się, ponieważ nie jest integralna, ale składa się z miliardów cząstek. Część materiału w układzie pierścieni ma wielkość ziarenek piasku, a niektóre obiekty są większe niż wieżowce, osiągając kilometr średnicy. Z czego zrobione są pierścionki? Głównie cząsteczki lodu, chociaż są pierścienie kurzu. Uderzające jest to, że każdy pierścień obraca się z inną prędkością w stosunku do planety. Średnia gęstość pierścieni planety jest tak mała, że \u200b\u200bwidać przez nie gwiazdy.

Saturn nie jest jedyną planetą z układem pierścieni. Wszystkie gazowe giganty mają pierścienie. Pierścienie Saturna wyróżniają się, ponieważ są największe i najjaśniejsze. Pierścienie mają około jednego kilometra grubości i obejmują obszar do 482 000 kilometrów od środka planety.

Nazwy pierścieni Saturna są wymienione alfabetycznie według kolejności, w jakiej zostały odkryte. To sprawia, że \u200b\u200bpierścienie są nieco zagmatwane, wymieniając je w kolejności od planety. Poniżej znajduje się lista głównych pierścieni i przestrzeni między nimi, a także odległość od środka planety i ich szerokość.

Dźwięki dzwonka

W tym wspaniałym filmie słyszysz dźwięki planety Saturn, która jest emisją radiową planety przekształconą na dźwięk. Emisje radiowe o zasięgu kilometrowym są generowane wraz z zórzami na planecie.

Spektrometr plazmowy Cassini wykonał pomiary o wysokiej rozdzielczości, które umożliwiły naukowcom przekształcenie fal radiowych w dźwięk poprzez zmianę częstotliwości.

Wygląd pierścieni

Jak powstały pierścienie? Najprostszą odpowiedzią na pytanie, dlaczego planeta ma pierścienie iz czego są zbudowane, jest to, że planeta zgromadziła dużo kurzu i lodu w różnych odległościach od siebie. Te elementy zostały najprawdopodobniej uwięzione przez grawitację. Chociaż niektórzy uważają, że powstały w wyniku zniszczenia małego satelity, który zbliżył się zbyt blisko planety i spadł na granicę Roche'a, w wyniku czego została rozerwana na kawałki przez samą planetę.

Niektórzy naukowcy przypuszczają, że cały materiał w pierścieniach jest produktem zderzeń między satelitami a asteroidami lub kometami. Po zderzeniu pozostałości asteroid były w stanie uciec przed grawitacyjnym przyciąganiem planety i utworzyły pierścienie.

Niezależnie od tego, która z tych wersji jest poprawna, pierścienie robią spore wrażenie. W rzeczywistości Saturn jest władcą pierścieni. Po zbadaniu pierścieni konieczne jest zbadanie układów pierścieni innych planet: Neptuna, Urana i Jowisza. Każdy z tych systemów jest słabszy, ale wciąż interesujący na swój sposób.

Galeria zdjęć pierścienia

Życie na Saturnie

Trudno wyobrazić sobie mniej gościnną planetę do życia niż Saturn. Planeta prawie w całości składa się z wodoru i helu, aw dolnej chmurze znajdują się śladowe ilości lodu wodnego. Temperatura na szczycie chmur może spaść do -150 C.

W miarę opadania do atmosfery ciśnienie i temperatura będą rosły. Jeśli temperatura jest na tyle ciepła, że \u200b\u200bwoda nie zamarza, to ciśnienie atmosferyczne na tym poziomie jest takie samo, jak kilka kilometrów pod ziemskim oceanem.

Życie na satelitach planety

Aby znaleźć życie, naukowcy sugerują przyjrzenie się satelitom planety. Składają się ze znacznych ilości lodu wodnego, a ich oddziaływanie grawitacyjne z Saturnem prawdopodobnie utrzymuje ciepło w ich wnętrzach. Wiadomo, że satelita Enceladus ma na swojej powierzchni gejzery wodne, które wybuchają prawie bez przerwy. Możliwe, że ma ogromne rezerwy ciepłej wody pod skorupą lodową (prawie jak Europa).

Inny księżyc, Tytan, ma jeziora i morza ciekłych węglowodorów i jest uważany za miejsce, które może potencjalnie stworzyć życie. Astronomowie uważają, że Tytan ma bardzo podobny skład do Ziemi w swojej wczesnej historii. Gdy Słońce zmieni się w czerwonego karła (za 4-5 miliardów lat), temperatura na satelicie będzie sprzyjała powstawaniu i utrzymywaniu się życia, a duża ilość węglowodorów, w tym złożonych, będzie podstawową „zupą”.

Pozycja na niebie

Saturn i jego sześć księżyców, amatorskie ujęcie

Saturn jest widoczny na niebie jako dość jasna gwiazda. Aktualne współrzędne planety najlepiej wyjaśniają wyspecjalizowane programy planetarium, na przykład Stellarium, a wydarzenia związane z jego zasięgiem lub przelotem nad określonym regionem, a także wszystko, co dotyczy planety Saturn, można zobaczyć w artykule 100 astronomicznych wydarzeń roku. Konfrontacja planety zawsze daje szansę przyjrzenia się jej maksymalnie szczegółowo.

Najbliższa konfrontacja

Znając efemerydy planety i jej wielkość, znalezienie Saturna na gwiaździstym niebie nie będzie trudne. Jeśli jednak masz niewielkie doświadczenie, znalezienie go może zająć dużo czasu, dlatego zalecamy używanie amatorskich teleskopów z mocowaniem Go-To. Użyj teleskopu z mocowaniem Go-To i nie musisz znać współrzędnych planety ani miejsca, w którym możesz ją teraz zobaczyć.

Lot na planetę

Jak długo potrwa podróż kosmiczna do Saturna? W zależności od wybranej trasy lot może zająć różną ilość czasu.

Na przykład: Pioneer 11 potrzebował sześciu i pół roku, aby dotrzeć na planetę. Voyager 1 trwał trzy lata i dwa miesiące, Voyager 2 cztery lata, a sonda Cassini sześć lat i dziewięć miesięcy! Sonda New Horizons wykorzystała Saturna jako trampolinę grawitacyjną w drodze do Plutona i dotarła tam dwa lata i cztery miesiące po wystrzeleniu. Dlaczego jest tak duża różnica w czasie lotu?

Pierwszy czynnik decydujący o czasie lotu

Zastanówmy się, czy statek kosmiczny wystrzelony jest bezpośrednio na Saturna, czy też jednocześnie używa innych ciał niebieskich jako procy?

Drugi czynnik determinujący czas lotu

To rodzaj silnika statku kosmicznego, a trzecim czynnikiem jest to, czy zamierzamy latać nad planetą, czy wejść na jej orbitę.

Pamiętając o tych czynnikach, przyjrzyjmy się wyżej wspomnianym misjom. Pioneer 11 i Cassini wykorzystali grawitacyjny wpływ innych planet, zanim udali się w kierunku Saturna. Te loty innych ciał dodały dodatkowe lata do już długiej podróży. Voyager 1 i 2 w drodze na Saturna wykorzystywały tylko Jowisza i dotarły tam znacznie szybciej. Statek New Horizons miał kilka wyraźnych zalet w stosunku do wszystkich innych sond. Dwie główne zalety to to, że ma najszybszy i najbardziej zaawansowany silnik i został wystrzelony na krótkiej trajektorii do Saturna w drodze do Plutona.

Etapy badań

Panoramiczne zdjęcie Saturna wykonane 19 lipca 2013 aparatem Cassini. W wyładowanym pierścieniu po lewej - białą kropką jest Enceladus. Ziemia jest widoczna poniżej i po prawej stronie środka obrazu.

W 1979 roku pierwszy statek kosmiczny dotarł do gigantycznej planety.

Pioneer-11

Utworzony w 1973 roku, Pioneer 11 okrążył Jowisza i wykorzystał grawitację planety do zmiany jej trajektorii i skierowania się w stronę Saturna. Przybył do niego 1 września 1979 roku, po przejściu 22 000 km nad warstwą chmur na planecie. Po raz pierwszy w historii przeprowadził badania z bliska Saturna i przesłał zdjęcia planety z bliska, odkrywając nieznany wcześniej pierścień.

Voyager 1

Sonda Voyager 1 NASA była kolejnym statkiem kosmicznym, który odwiedził planetę 12 listopada 1980 roku. Przeleciał 124 000 km od warstwy chmur na planecie i wysłał na Ziemię strumień naprawdę bezcennych zdjęć. Postanowili wysłać Voyagera 1, aby przeleciał wokół satelity Tytana i wysłać jego brata bliźniaka Voyagera 2 na inne olbrzymie planety. W efekcie okazało się, że urządzenie, choć przekazywało wiele informacji naukowych, nie widziało powierzchni Tytana, ponieważ jest nieprzezroczyste dla światła widzialnego. Dlatego w rzeczywistości statek został przekazany, aby zadowolić największego satelitę, na którym naukowcy pokładali wielkie nadzieje, a na końcu zobaczyli pomarańczową kulę bez żadnych szczegółów.

Voyager 2

Wkrótce po przelocie sondy Voyager 1, Voyager 2 wleciał do systemu Saturn i wykonał prawie identyczny program. Dotarł na planetę 26 sierpnia 1981 roku. Oprócz tego, że okrążał planetę w odległości 100 800 km, leciał blisko Enceladusa, Tetydy, Hyperiona, Japetusa, Phoebe i wielu innych księżyców. Voyager 2, otrzymawszy przyspieszenie grawitacyjne z planety, skierował się w stronę Urana (udany przelot w 1986 r.) I Neptuna (udany przelot w 1989 r.), Po czym kontynuował podróż do granic Układu Słonecznego.

Cassini-Huygens

Widoki Saturna z aparatu Cassiniego

Sonda NASA Cassini-Huygens, która przybyła na planetę w 2004 roku, była w stanie naprawdę zbadać planetę ze stałej orbity. W ramach swojej misji statek kosmiczny dostarczył sondę Huygens na powierzchnię Tytana.

TOP 10 zdjęć Cassini

Cassini zakończył teraz swoją główną misję i przez wiele lat kontynuował badanie układu Saturn i jego księżyców. Wśród jego odkryć jest odkrycie gejzerów na Enceladusie, mórz i jezior węglowodorów na Tytanie, nowych pierścieni i satelitów, a także dane i zdjęcia z powierzchni Tytana. Naukowcy planują zakończyć misję Cassini w 2017 roku z powodu cięć budżetowych NASA na eksplorację planet.

Przyszłe misje

Następnej misji systemu Titan Saturn (TSSM) należy się spodziewać nie wcześniej niż w 2020 roku, ale znacznie później. Wykorzystując manewry grawitacyjne w pobliżu Ziemi i Wenus, urządzenie to będzie w stanie dotrzeć do Saturna około 2029 roku.

Przewiduje się czteroletni plan lotu, w którym 2 lata przeznaczono na badanie samej planety, 2 miesiące na badanie powierzchni Tytana, które obejmie lądownik, oraz 20 miesięcy na badanie satelity z orbity. Rosja zapewne weźmie udział w tym naprawdę ambitnym projekcie. Dyskutuje się już o przyszłym udziale agencji federalnej Roscosmos. Chociaż ta misja jest daleka od realizacji, wciąż mamy okazję cieszyć się fantastycznymi zdjęciami Cassiniego, które regularnie wysyła i do których każdy ma dostęp, zaledwie kilka dni po ich transmisji na Ziemię. Ciesz się eksploracją Saturna!

Odpowiedzi na najczęściej zadawane pytania

1. Po kim nazwano planetę Saturn? Na cześć rzymskiego boga płodności.
2. Kiedy odkryto Saturna? Wiadomo było od czasów starożytnych i nie można ustalić, kto pierwszy ustalił, że jest to planeta.
3. Jak daleko od Słońca znajduje się Saturn? Średnia odległość od Słońca wynosi 1,43 miliarda km, czyli 9,58 jednostki astronomicznej.
4. Jak znaleźć to na niebie? Najlepiej używać wykresów wyszukiwania i specjalistycznego oprogramowania, takiego jak Stellarium.
5. Jakie są współrzędne łożyska? Ponieważ jest to planeta, jej współrzędne się zmieniają, efemerydy Saturna można znaleźć na wyspecjalizowanych zasobach astronomicznych.

Planeta Saturn jest jedną z najbardziej znanych i interesujących planet Układu Słonecznego. Wszyscy wiedzą o Saturnie i jego pierścieniach, nawet ci, którzy nie słyszeli nic o istnieniu, na przykład o Neptunie.

Być może pod wieloma względami taką sławę zdobył dzięki astrologii, jednak w sensie czysto naukowym ta planeta jest bardzo interesująca. A astronomowie - amatorzy uwielbiają obserwować tę piękną planetę ze względu na łatwość obserwacji i piękny widok.

Planeta tak niezwykła i duża jak Saturn ma oczywiście pewne niezwykłe właściwości. Z wieloma satelitami i ogromnymi pierścieniami Saturn tworzy miniaturowy układ słoneczny, w którym znajduje się wiele interesujących rzeczy. Oto kilka interesujących faktów na temat Saturna:

• Saturn to szósta planeta od Słońca i ostatnia znana od czasów starożytnych. Kolejny po nim został odkryty już za pomocą teleskopu, a nawet za pomocą obliczeń.
• Saturn to druga po Jowiszu co do wielkości planeta w Układzie Słonecznym. To także gazowy gigant bez stałej powierzchni.
• Średnia gęstość Saturna jest mniejsza niż gęstość wody, ponadto o połowę. W ogromnym basenie unosił się prawie jak piana.
• Planeta Saturn ma nachylenie do płaszczyzny orbity, więc zmieniają się na niej pory roku, z których każdy trwa 7 lat.
• Obecnie Saturn ma 62 satelity, ale liczba ta nie jest ostateczna. Być może inni będą otwarci. Tylko Jowisz ma więcej satelitów. Aktualizacja: 7 października 2019 roku zgłoszono odkrycie 20 kolejnych nowych satelitów i obecnie Saturn ma 82 z nich, o 3 więcej niż Jowisz. Saturn jest rekordzistą pod względem liczby satelitów.
• - drugi co do wielkości w Układzie Słonecznym, po Ganimedesie, satelita. Jest o 50% większy niż Księżyc, a nawet nieco większy niż Merkury.
• Na księżycu Saturna, Enceladusie, możliwe jest istnienie podlodowego oceanu. Nie jest wykluczone, że można było tam znaleźć jakieś życie organiczne.
• Kształt Saturna nie jest kulisty. Obraca się bardzo szybko - doba trwa niecałe 11 godzin, dlatego ma spłaszczony kształt na biegunach.
• Planeta Saturn, podobnie jak Jowisz, emituje więcej energii niż otrzymuje od Słońca.
• Prędkość wiatru na Saturnie może osiągnąć 1800 m / s - to więcej niż prędkość dźwięku.
• Planeta Saturn nie ma stałej powierzchni. Wraz z głębokością gaz - głównie wodór i hel - po prostu skrapla się, aż przekształci się w ciecz, a następnie w stan metaliczny.
• Na biegunach Saturna znajduje się dziwna sześciokątna formacja.
• Na Saturnie są zorze polarne.
• Pole magnetyczne Saturna jest jednym z najpotężniejszych w Układzie Słonecznym i rozciąga się na milion kilometrów od planety. W pobliżu planety istnieją potężne pasy promieniowania, które są niebezpieczne dla elektroniki sond kosmicznych.
• Rok na Saturnie trwa 29,5 roku. Na tyle planeta dokonuje rewolucji wokół Słońca.

Oczywiście to nie wszystkie interesujące fakty dotyczące Saturna - ten świat jest zbyt różnorodny i złożony.

Charakterystyka planety Saturn

W cudownym filmie „Saturn - Władca Pierścieni”, który można obejrzeć, komentator mówi - jeśli istnieje planeta, która przekazuje wspaniałość, tajemnicę i grozę Wszechświata, to jest to Saturn. Naprawdę jest.

Saturn jest wspaniały - to olbrzym otoczony ogromnymi pierścieniami. To tajemnicze - wiele z zachodzących tam procesów jest nadal niezrozumiałych. I to jest straszne, bo na Saturnie zdarzają się straszne rzeczy w naszym rozumieniu - wiatry dochodzące do 1800 m / s, burze setki i tysiące razy silniejsze od naszych, deszcze helowe i wiele więcej.

Saturn to gigantyczna planeta, druga co do wielkości po Jowiszu. Średnica planety wynosi 120 tysięcy kilometrów wobec 143 tysięcy cu. Jest 9,4 razy większa od Ziemi i może pomieścić 763 planet takich jak nasza.

Jednak przy dużych rozmiarach Saturn jest dość lekki - jego gęstość jest mniejsza niż gęstość wody, ponieważ większość tej ogromnej kuli to lekki wodór i hel. Jeśli Saturn zostanie umieszczony w ogromnym basenie, nie utonie, ale będzie pływał! Gęstość Saturna jest 8 razy mniejsza niż Ziemi. Druga planeta po nim w gęstości to.

Porównawcze rozmiary planet

Pomimo swoich ogromnych rozmiarów grawitacja na Saturnie stanowi zaledwie 91% ziemskiej, chociaż jego masa całkowita jest 95 razy większa niż na Ziemi. Gdybyśmy tam byli, nie dostrzeglibyśmy oczywiście dużej różnicy w sile przyciągania, gdybyśmy odrzucili inne czynniki, które po prostu nas zabiły.

Saturn, pomimo swoich gigantycznych rozmiarów, obraca się wokół własnej osi znacznie szybciej niż Ziemia - doba trwa tam od 10 godzin 39 minut do 10 godzin 46 minut. Różnicę tę tłumaczy fakt, że górne warstwy Saturna są w większości gazowe, więc obraca się na różnych szerokościach geograficznych z różnymi prędkościami.

Rok na Saturnie trwa 29,7 lat. Ponieważ planeta ma nachylenie osi, to podobnie jak nasza następuje zmiana pór roku, która generuje dużą liczbę najsilniejszych huraganów w atmosferze. Odległość od Słońca zmienia się z powodu nieco wydłużonej orbity i wynosi średnio 9,58 AU.

Księżyce Saturna

Do tej pory Saturn ma 82 satelity o różnych rozmiarach. To więcej niż jakakolwiek inna planeta, a nawet o 3 więcej niż Jowisz. Co więcej, 40% wszystkich satelitów w Układzie Słonecznym obraca się wokół Saturna. 7 października 2019 roku grupa naukowców ogłosiła odkrycie jednocześnie 20 nowych satelitów, co uczyniło Saturna rekordzistą. Wcześniej znane były 62 satelity.

Jeden z największych (drugi po Ganimedesie) satelitów Układu Słonecznego krąży wokół Saturna. Jest prawie dwa razy większy od Księżyca, a nawet większy niż Merkury, ale mniejszy. Tytan to drugi i jedyny satelita z własną atmosferą azotu z domieszkami metanu i innych gazów. Ciśnienie atmosferyczne na powierzchni jest półtora raza większe niż na Ziemi, chociaż siła grawitacji jest tam tylko 1/7 ziemska.

Tytan jest największym źródłem węglowodorów. Istnieją dosłownie jeziora i rzeki ciekłego metanu i etanu. Ponadto istnieją kriogeizery i ogólnie Tytan jest pod wieloma względami podobny do Ziemi we wczesnych stadiach istnienia. Być może uda się tam znaleźć prymitywne formy życia. Jest to również jedyny satelita, na który wysłano lądownik - był to Huygens, który wylądował tam 14 stycznia 2005 roku.

Takie widoki na Tytana, księżycu Saturna.

Enceladus jest szóstym co do wielkości satelitą Saturna, o średnicy około 500 km, który jest szczególnie interesujący dla badań. Jest to jeden z trzech satelitów o aktywnej aktywności wulkanicznej (pozostałe dwa to Triton). Istnieje wiele kriogeizerów, które wyrzucają wodę na duże wysokości. Być może efekt pływowy Saturna wytwarza w trzewiach satelity wystarczającą ilość energii, aby istniała tam woda w stanie ciekłym.

Gejzery Enceladusa przechwycone przez aparat Cassini.

Ocean podpowierzchniowy jest również możliwy na księżycach Jowisza i Ganimedesa. Orbita Enceladusa znajduje się w pierścieniu F, a uchodząca z niego woda zasila ten pierścień.

Ponadto Saturn ma kilka innych dużych satelitów - Rhea, Iapetus, Dione, Tethys. Byli jednymi z pierwszych, które zostały odkryte, ze względu na ich rozmiar i widoczność za pomocą raczej słabych teleskopów. Każdy z tych satelitów reprezentuje swój własny, niepowtarzalny świat.

Słynne pierścienie Saturna

Pierścienie Saturna są jego „wizytówką” i to dzięki nim ta planeta jest tak sławna. Trudno sobie wyobrazić Saturn bez pierścieni - byłby to po prostu nieokreślona biaława kula.

Która planeta ma pierścienie jak Saturn? W naszym układzie nie ma takich, chociaż inne gazowe giganty również mają pierścienie - Jowisz, Uran, Neptun. Ale tam są bardzo cienkie, rozrzedzone i nie można ich zobaczyć z Ziemi. Pierścienie Saturna są dobrze widoczne nawet przy słabym teleskopie.

Pierścienie zostały po raz pierwszy odkryte przez Galileo Galilei w 1610 roku w jego teleskopie domowej roboty. Jednak on nie widział pierścieni, które widzimy. Dla niego wyglądały jak dwie niezrozumiałe zaokrąglone kule po bokach planety - jakość obrazu w 20-krotnym teleskopie Galileo była taka sobie, więc zdecydował, że widzi dwa duże satelity. Po 2 latach ponownie obserwował Saturna, ale nie znalazł tych formacji i był bardzo zdziwiony.

Średnica pierścienia w różnych źródłach wskazuje nieco inaczej - około 280 tysięcy kilometrów. Sam pierścień wcale nie jest solidny, ale składa się z mniejszych pierścieni o różnej szerokości, oddzielonych odstępami o różnych szerokościach - dziesiątkach i setkach kilometrów. Wszystkie pierścienie są oznaczone literami, a spacje nazywane są szczelinami i mają nazwy. Największa szczelina znajduje się między pierścieniami A i B i nazywa się szczeliną Cassiniego - można ją zobaczyć amatorskim teleskopem, a szerokość tej szczeliny wynosi 4700 km.

Pierścienie Saturna wcale nie są stałe, jak się wydaje na pierwszy rzut oka. To nie jest pojedynczy dysk, ale wiele małych cząstek, które obracają się po swoich orbitach na poziomie równika planety. Wielkość tych cząstek jest bardzo różna - od najmniejszego pyłu po kamienie i kilkudziesięciometrowe grudki. Ich dominującym składem jest zwykły lód wodny. Ponieważ lód ma dużą zdolność odblaskową albedo, pierścienie są dobrze widoczne, chociaż ich grubość w „najgrubszym” miejscu wynosi tylko około kilometra.

Gdy Saturn i Ziemia krążą wokół Słońca, możemy zobaczyć, jak pierścienie coraz bardziej się otwierają, a następnie całkowicie znikają - okres tego zjawiska trwa 7 lat. Dzieje się tak z powodu nachylenia osi Saturna, a co za tym idzie pierścieni, które znajdują się ściśle wzdłuż równika.

Nawiasem mówiąc, właśnie dlatego Galileusz nie mógł znaleźć pierścienia Saturna w 1612 roku. Tyle, że w tamtym momencie znajdował się on „krawędzią” Ziemi, a przy grubości zaledwie kilometra po prostu nie sposób go zobaczyć z takiej odległości.

Pochodzenie pierścieni Saturna jest nadal nieznane. Istnieje kilka teorii:

1. Pierścienie powstały przy narodzinach samej planety, jest jak materiał budowlany, którego nigdy nie używano.
2. W pewnym momencie duże ciało zbliżyło się do Saturna, który został zniszczony, a z jego szczątków utworzyły się pierścienie.
3. Dawno temu wokół Saturna krążyło kilka dużych satelitów, takich jak Tytan. Z biegiem czasu ich orbita zmieniła się w spiralę, przybliżając ich do planety i nieuchronną śmierć. Gdy się zbliżyli, satelity zapadły się, tworząc wiele śmieci. Te szczątki pozostawały na orbicie, coraz bardziej zderzając się i miażdżąc, az czasem utworzyły pierścienie, które teraz widzimy.

Dalsze badania pokażą, która wersja wydarzeń jest poprawna. Jest jednak jasne, że pierścienie Saturna są tymczasowe. Po pewnym czasie planeta wchłonie cały ich materiał - gruz opuszcza orbitę i spada na nią. Jeśli pierścienie nie zostaną zasilone materiałem, z czasem staną się mniejsze, aż całkowicie znikną. Oczywiście nie stanie się to za milion lat.

Obserwacja Saturna przez teleskop

Saturn na niebie wygląda jak dość jasna gwiazda na południu i można to zaobserwować nawet w małej. Szczególnie dobrze jest to robić w opozycjach, które zdarzają się raz w roku - planeta wygląda jak gwiazda o wielkości 0 i ma rozmiar kątowy 18 ”. Lista nadchodzących konfrontacji:

• 15 czerwca 2017 r.
• 27 czerwca 2018 r.
• 9 lipca 2019 r.
• 20 lipca 2020 r.

Obecnie Saturn jest jeszcze jaśniejszy niż Jowisz, chociaż znajduje się znacznie dalej. Wyjaśnia to fakt, że pierścienie również odbijają dużo światła, więc całkowity obszar odbicia jest znacznie większy.

Możesz nawet zobaczyć pierścienie Saturna przez lornetkę, chociaż musisz spróbować je rozróżnić. Ale w teleskopie 60-70 mm można już całkiem dobrze zobaczyć zarówno dysk planety, jak i pierścienie, a także cień planety na nich. Oczywiście jest mało prawdopodobne, że będzie można wziąć pod uwagę jakiekolwiek szczegóły, chociaż przy dobrym ujawnieniu pierścieni można zauważyć lukę Cassiniego.

Jedno z amatorskich zdjęć Saturna (reflektor 150 mm Synta BK P150750)

Aby zobaczyć niektóre szczegóły na dysku planety, potrzebujesz teleskopu o aperturze 100 mm lub większej, a do poważnych obserwacji - co najmniej 200 mm. W takim teleskopie można zobaczyć nie tylko pasy chmur i plamy na dysku planety, ale także szczegóły w budowie pierścieni.

Z satelitów najjaśniejsze są Tytan i Rhea, można je już zobaczyć w lornetce 8x, choć lepszy jest teleskop 60-70 mm. Reszta dużych satelitów nie jest tak jasna - od 9,5 do 11 gwiazd. w. i słabsze. Aby je obserwować, potrzebujesz teleskopu o aperturze 90 mm lub większej.

Oprócz teleskopu wskazane jest posiadanie zestawu filtrów barwnych, które pomogą Ci lepiej podkreślić różne szczegóły. Na przykład, ciemnożółte i pomarańczowe filtry pomagają zobaczyć więcej szczegółów w pasach planety, zielony podkreśla więcej szczegółów na biegunach, a niebieski podkreśla więcej szczegółów na pierścieniach.

Planety Układu Słonecznego

Znany od czasów starożytnych - Saturn - to szósta planeta w naszym Układzie Słonecznym, słynąca z pierścieni. Jest częścią czterech gazowych olbrzymów, takich jak Jowisz, Uran i Neptun. Pod względem wielkości (średnica \u003d 120 536 km) ustępuje tylko Jowiszowi i jest drugim co do wielkości w całym Układzie Słonecznym. Został nazwany na cześć starożytnego rzymskiego boga Saturna, którego Grecy nazywali Kronos (tytan i ojciec samego Zeusa).

Samą planetę, razem z pierścieniami, można zobaczyć z Ziemi nawet zwykłym małym teleskopem. Dzień na Saturnie to 10 godzin 15 minut, a okres rotacji wokół Słońca to prawie 30 lat!
Saturn to wyjątkowa planeta, ponieważ jego gęstość wynosi 0,69 g / cm³, czyli mniej niż gęstość wody 0,99 g / cm³. Wynika z tego interesujący wzór: gdyby można było zanurzyć planetę w ogromnym oceanie lub basenie, Saturn mógłby pozostać na wodzie i pływać w niej.

Struktura Saturna

Struktura Saturna i Jowisza ma wiele podobieństw, zarówno pod względem składu, jak i podstawowych cech, ale ich wygląd jest dość zauważalnie inny. Jowisz ma jasne odcienie, podczas gdy Saturn są zauważalnie wyciszone. Ze względu na mniejszą liczbę formacji chmuropodobnych w niższych warstwach, paski na Saturnie są mniej widoczne. Kolejne podobieństwo do piątej planety: Saturn emituje więcej ciepła niż otrzymuje od Słońca.
Atmosfera Saturna prawie w całości składa się z 96% wodoru (H2), 3% helu (He). Mniej niż 1% to metan, amoniak, etan i inne pierwiastki. Procent metanu, choć w atmosferze Saturna jest niewielki, nie przeszkadza mu to w aktywnym uczestnictwie w absorpcji promieniowania słonecznego.
W górnych warstwach odnotowuje się minimalną temperaturę –189 ° C, ale zanurzenie w atmosferze znacznie wzrasta. Na głębokości około 30 tysięcy km wodór zmienia się i staje się metaliczny. To ciekły metaliczny wodór wytwarza pole magnetyczne o ogromnej mocy. Jądro w środku planety okazuje się być kamieniem-żelazem.
Badając planety gazowe, naukowcy napotkali problem. W końcu nie ma wyraźnej granicy między atmosferą a powierzchnią. Problem rozwiązano w następujący sposób: przyjmują punkt „zero” na pewną zerową wysokość, przy której temperatura zaczyna liczyć się w przeciwnym kierunku. Ściśle mówiąc, tak jest na Ziemi.

Reprezentując Saturna, każda osoba natychmiast wyobraża sobie jego wyjątkowe i niesamowite pierścienie. Badania przeprowadzone przy pomocy AMS (automatycznych stacji międzyplanetarnych) wykazały, że 4 gazowe olbrzymy mają własne pierścienie, ale tylko Saturn ma tak dobrą widoczność i skuteczność. Istnieją trzy główne pierścienie Saturna, nazwane raczej nieskomplikowane: A, B, C. Czwarty pierścień jest znacznie cieńszy i mniej zauważalny. Jak się okazało, pierścienie Saturna nie są jednym ciałem stałym, ale miliardami małych ciał niebieskich (kawałków lodu), których rozmiary wahają się od pyłku do kilku metrów. Poruszają się z mniej więcej taką samą prędkością (około 10 km / s) wokół równikowej części planety, czasami zderzając się ze sobą.

Zdjęcia z AMC pokazały, że wszystkie widoczne pierścienie składają się z tysięcy małych pierścieni na przemian z pustą, niewypełnioną przestrzenią. Dla jasności możesz sobie wyobrazić zwykły dysk z czasów radzieckich.
Unikalny kształt pierścieni przez cały czas nie dawał wytchnienia ani naukowcom, ani zwykłym obserwatorom. Wszyscy starali się poznać ich strukturę i zrozumieć, w jaki sposób i w wyniku której powstali. W różnym czasie stawiano różne hipotezy i założenia, na przykład, że tworzyły się razem z planetą. Naukowcy obecnie skłaniają się ku meteorytowemu pochodzeniu pierścieni. Teoria ta otrzymała również potwierdzenie obserwacyjne, ponieważ pierścienie Saturna są okresowo aktualizowane i nie są czymś stabilnym.

Księżyce Saturna

Teraz Saturn ma otwarte około 63 satelity. Przeważająca większość satelitów jest zwrócona w stronę planety z tej samej strony i obraca się synchronicznie.

Christian Huygens miał zaszczyt odkryć drugiego co do wielkości satelitę, po Ganimerze, w całym Układzie Słonecznym. Jest większy od Merkurego, a jego średnica wynosi 5155 km. Atmosfera Tytana jest czerwono-pomarańczowa: 87% to azot, 11% to argon, 2% to metan. Naturalnie występują tam deszcze metanowe, a na powierzchni powinny znajdować się morza zawierające metan. Jednak aparat Voyager 1, który zbadał Tytana, nie mógł zobaczyć jego powierzchni przez tak gęstą atmosferę.
Satelita Enceladus to najlżejsze ciało słoneczne w całym Układzie Słonecznym. Odbija ponad 99% światła słonecznego dzięki prawie białej powierzchni lodu wodnego. Jego albedo (charakterystyczne dla powierzchni odbijającej) jest większe niż 1.
Również z bardziej znanych i najlepiej zbadanych satelitów warto zwrócić uwagę na „Mimas”, „Tefeya” i „Diona”.

Charakterystyka Saturna

Masa: 5,69 * 1026 kg (95 razy większa od Ziemi)
Średnica na równiku: 120,536 km (9,5 razy większa od Ziemi)
Średnica bieguna: 108,728 km
Pochylenie osi: 26,7 °
Gęstość: 0,69 g / cm³
Temperatura warstwy wierzchniej: ok. –189 ° C
Okres obrotu wokół własnej osi (długość dnia): 10 godzin 15 minut
Odległość od Słońca (średnia): 9,5 AU e. lub 1430 mln km
Okres orbitalny Słońca (rok): 29,5 roku
Prędkość orbitalna: 9,7 km / s
Mimośrodowość orbity: e \u003d 0,055
Nachylenie orbity do ekliptyki: i \u003d 2,5 °
Przyspieszenie swobodnego spadania: 10,5 m / s²
Satelity: jest 63

\u003e\u003e\u003e Kto odkrył Saturna

Kto znalazł Saturna - szósta planeta Układu Słonecznego: obserwacje na niebie, badanie Galileo i Huygens, wykrywanie pierścieni i satelitów, wystrzeliwanie pojazdów.

Saturn to jedna z pięciu planet w Układzie Słonecznym, które można znaleźć gołym okiem bez użycia teleskopu. Ale dla prostego obserwatora określone ciało niebieskie będzie wyglądać jak znajoma jasna gwiazda, którą obserwowali starożytni. Dlatego trudno wskazać osobę odpowiedzialną za sam fakt odkrycia. Oznacza to, że nigdy nie dowiemy się, kto pierwszy znalazł Saturna na niebie. Ale nazwa planety pochodzi od Rzymian na cześć boga żniwa.

Pierwszej obserwacji teleskopem dokonał Galileo Galilei w 1610 roku. Ale jego urządzenie było niedoskonałe, więc znalezione wypukłości wydawały się czymś niezrozumiałym. Co więcej, po kilku latach ponownie spojrzał na planetę i formacji nie było już w pobliżu.

W 1659 roku Christian Huygens spojrzał na Saturna. Jego teleskop był znacznie lepszy, więc zdał sobie sprawę, że może zobaczyć nie tylko planetę, ale także duży układ pierścieni. Zauważyłem również satelitę Titan.

Giovanni Cassini dostrzegł księżyce Saturna Japetusa, Rei, Tetydy i Dione. Więcej informacji pochodziło z misji kosmicznych. Pierwsze zdjęcia Saturna przybyły wraz z Pioneerem 11 w 1979 roku. Pokonał dystans 21 000 km. Resztę danych przesłali Voyagers, a główna misja - Cassini w 2006 roku.

Gwiaździste niebo swoim pięknem od zawsze przyciągało romantyków, poetów, artystów i kochanków. Od niepamiętnych czasów ludzie podziwiali rozpraszanie gwiazd i przypisywali im specjalne magiczne właściwości.

Na przykład starożytni astrologowie byli w stanie narysować paralelę między datą urodzenia osoby a gwiazdą, która w tym momencie jasno świeciła. Uważano, że może to wpływać nie tylko na całość cech charakteru noworodka, ale także na cały jego przyszły los. Obserwacja gwiazd pomogła rolnikom ustalić najlepsze daty sadzenia i zbioru. Można powiedzieć, że wiele w życiu starożytnych ludzi było podporządkowanych wpływowi gwiazd i planet, więc nie jest zaskakujące, że ludzkość od wieków próbuje badać planety najbliżej Ziemi.

Wiele z nich jest obecnie dość dobrze zbadanych, ale niektóre mogą zaskoczyć naukowców. Astronomowie zaliczają Saturna do takich planet. Opis tego gazowego giganta można znaleźć w dowolnym podręczniku astronomii. Jednak sami naukowcy uważają, że jest to jedna z najmniej zbadanych planet, wszystkich zagadek i tajemnic, których ludzkość nawet nie jest w stanie wymienić.

Dzisiaj otrzymasz najbardziej szczegółowe informacje o Saturnie. Masa gazowego olbrzyma, jego wielkość, opis i charakterystyka porównawcza z Ziemią - tego wszystkiego możesz dowiedzieć się z tego artykułu. Być może po raz pierwszy usłyszysz kilka faktów, ale coś wyda ci się po prostu niewiarygodne.

Przedstawienia Saturna przez starożytnych

Nasi przodkowie nie byli w stanie dokładnie obliczyć masy Saturna i nadać mu charakterystyki, ale na pewno rozumieli, jak majestatyczna jest ta planeta, a nawet ją czcili. Historycy uważają, że Saturn, który należy do jednej z pięciu planet doskonale odróżnialnych gołym okiem od Ziemi, był znany ludziom od bardzo dawna. Swoją nazwę otrzymała na cześć boga płodności i rolnictwa. To bóstwo było bardzo czczone wśród Greków i Rzymian, ale w przyszłości stosunek do niego nieco się zmienił.

Faktem jest, że Grecy zaczęli kojarzyć Saturna z Kronosem. Ten tytan był bardzo krwiożerczy, a nawet pożarł własne dzieci. Dlatego traktowano go bez należytego szacunku iz pewnym strachem. Ale Rzymianie bardzo szanowali Saturna, a nawet uważali go za boga, który dał ludzkości wiele wiedzy niezbędnej do życia. To był bóg rolnictwa, który nauczył ignorantów, jak budować pomieszczenia mieszkalne i zachowywać uprawiane plony do następnego roku. W dowód wdzięczności dla Saturna, Rzymianie zorganizowali wielodniowe święta. W tym okresie nawet niewolnicy mogli zapomnieć o swojej nieistotnej pozycji iw pełni poczuć się wolnymi ludźmi.

Warto zauważyć, że w wielu starożytnych kulturach Saturn, którego cechy naukowcy mogli nadać dopiero tysiąclecia później, był kojarzony z silnymi bóstwami, które pewnie kontrolują losy ludzi w wielu światach. Współcześni historycy często myślą, że starożytne cywilizacje mogły wiedzieć o tej olbrzymiej planecie znacznie więcej niż my dzisiaj. Być może mieli dostęp do innej wiedzy i musimy tylko, odrzucając suche statystyki, zgłębić tajemnice Saturna.

Krótki opis planety

Trudno w kilku słowach stwierdzić, która planeta tak naprawdę jest Saturn. Dlatego w bieżącej sekcji udostępnimy czytelnikowi dobrze znane dane, które pomogą uzyskać pewne wyobrażenie o tym niesamowitym ciele niebieskim.

Saturn to szósta planeta w naszym domowym układzie słonecznym. Ponieważ składa się głównie z gazów, jest klasyfikowany jako gazowy gigant. Jowisz jest zwykle nazywany najbliższym „krewnym” Saturna, ale oprócz niego do tej grupy można dodać Urana i Neptuna. Warto zauważyć, że wszystkie gazowe planety mogą być dumne ze swoich pierścieni, ale tylko Saturn ma je w takiej ilości, że pozwala zobaczyć jego majestatyczny „pas” nawet z Ziemi. Współcześni astronomowie słusznie uważają ją za najpiękniejszą i najbardziej hipnotyzującą planetę. W końcu pierścienie Saturna (z czego składa się ten blask, powiemy w jednej z kolejnych części artykułu) prawie nieustannie zmieniają kolor i za każdym razem ich zdjęcie zaskakuje nowymi odcieniami. Dlatego gazowy gigant jest jedną z najbardziej rozpoznawalnych wśród pozostałych planet.

Masa Saturna (5,68 × 10 26 kg) jest niezwykle duża w porównaniu z Ziemią, o tym porozmawiamy nieco później. Ale średnica planety, która według najnowszych danych wynosi ponad sto dwadzieścia tysięcy kilometrów, z pewnością zajmuje drugie miejsce w Układzie Słonecznym. Tylko Jowisz, lider na tej liście, może spierać się z Saturnem.

Gazowy gigant ma własną atmosferę, pola magnetyczne i ogromną liczbę satelitów, które stopniowo odkrywali astronomowie. Co ciekawe, gęstość planety jest zauważalnie mniejsza niż gęstość wody. Dlatego jeśli twoja wyobraźnia pozwala ci wyobrazić sobie ogromny basen wypełniony wodą, to możesz być pewien, że Saturn nie utonie w nim. Niczym ogromna nadmuchiwana kula będzie sunąć powoli po powierzchni.

Pochodzenie gazowego giganta

Pomimo faktu, że badania Saturna przez statki kosmiczne były aktywnie prowadzone przez ostatnie dziesięciolecia, naukowcy nadal nie mogą z całą pewnością powiedzieć, jak dokładnie powstała planeta. Do tej pory postawiono dwie główne hipotezy, które mają swoich zwolenników i przeciwników.

Słońce i Saturn są często porównywane pod względem składu. Rzeczywiście, zawierają duże stężenie wodoru, co pozwoliło niektórym naukowcom postawić hipotezę, że nasza gwiazda i planety Układu Słonecznego powstały prawie w tym samym czasie. Potężne gromady gazu stały się przodkami Saturna i Słońca. Jednak żaden ze zwolenników tej teorii nie może wyjaśnić, dlaczego planeta powstała z materiału źródłowego, jeśli mogę tak powiedzieć, w jednym przypadku, a gwiazda w drugim. Różnic w ich składzie też nikt nie może dać przyzwoitego wyjaśnienia.

Zgodnie z drugą hipotezą powstawanie Saturna trwało setki milionów lat. Początkowo powstały cząstki stałe, które stopniowo docierały do \u200b\u200bmasy naszej Ziemi. Jednak w pewnym momencie planeta straciła dużą ilość gazu, a na drugim etapie aktywnie zwiększała go z kosmosu za pomocą grawitacji.

Naukowcy mają nadzieję, że w przyszłości uda im się odkryć tajemnicę powstania Saturna, ale wcześniej czeka ich jeszcze wiele dziesięcioleci. W końcu tylko sonda Cassini, która pracowała na swojej orbicie przez trzynaście długich lat, zdołała zbliżyć się do planety jak najbliżej. Jesienią tego roku zakończył swoją misję, zbierając dla obserwatorów ogromną ilość danych, które nie zostały jeszcze przetworzone.

Orbita planety

Saturn i Słońce dzieli prawie półtora miliarda kilometrów, więc planeta nie otrzymuje tak dużo światła i ciepła od naszej głównej gwiazdy. Warto zauważyć, że gazowy gigant krąży wokół Słońca po lekko wydłużonej orbicie. Jednak w ostatnich latach naukowcy argumentowali, że robią to prawie wszystkie planety. Saturn dokonuje całkowitej rewolucji w ciągu prawie trzydziestu lat.

Planeta wokół własnej osi obraca się niezwykle szybko, obrót zajmuje około dziesięciu ziemskich godzin. Gdybyśmy mieszkali na Saturnie, tyle trwałby dzień. Co ciekawe, naukowcy kilkakrotnie próbowali obliczyć całkowity obrót planety wokół własnej osi. W tym czasie powstał błąd około sześciu minut; w ramach nauki uważa się go za dość imponujący. Niektórzy naukowcy kojarzą to z niedokładnością instrumentów, ale inni twierdzą, że z biegiem lat nasza rodzima Ziemia zaczęła obracać się wolniej, co pozwoliło na powstanie błędów.

Struktura planety

Ponieważ rozmiar Saturna jest często porównywany do Jowisza, nie jest zaskakujące, że struktury tych planet są do siebie bardzo podobne. Naukowcy tradycyjnie dzielą gazowego olbrzyma na trzy warstwy, których środek stanowi skaliste jądro. Ma dużą gęstość i jest co najmniej dziesięciokrotnie masywniejszy niż rdzeń Ziemi. Druga warstwa, w której się znajduje, to ciekły metaliczny wodór. Jego grubość wynosi około czternastu i pół tysiąca kilometrów. Zewnętrzną warstwą planety jest wodór cząsteczkowy, grubość tej warstwy mierzy się na osiemnastu i pół tysiąca kilometrów.

Naukowcy badając planetę odkryli jeden interesujący fakt - emituje ona w przestrzeń kosmiczną dwa i pół razy więcej promieniowania niż otrzymuje od Słońca. Próbowali znaleźć ostateczne wytłumaczenie tego zjawiska, porównując je z Jowiszem. Jednak do tej pory pozostaje on kolejną tajemnicą planety, gdyż rozmiar Saturna jest mniejszy od jego „brata”, który emituje znacznie skromniejsze ilości promieniowania do otaczającego świata. Dlatego dziś taką aktywność planety tłumaczy się tarciem przepływów helu. Ale naukowcy nie mogą powiedzieć, jak wykonalna jest ta teoria.

Planet Saturn: skład atmosfery

Jeśli obserwujesz planetę przez teleskop, staje się zauważalne, że kolor Saturna ma lekko przytłumione bladopomarańczowe odcienie. Na jego powierzchni można zauważyć pasiaste formacje, które często tworzą dziwaczne kształty. Jednak nie są statyczne i szybko się przekształcają.

Kiedy mówimy o planetach gazowych, czytelnikowi trudno jest zrozumieć, jak dokładnie można określić różnicę między powierzchnią warunkową a atmosferą. Naukowcy również stanęli przed podobnym problemem, dlatego postanowiono określić pewien punkt wyjścia. To w nim temperatura zaczyna spadać, tutaj astronomowie wyznaczają niewidzialną granicę.

Atmosfera Saturna składa się w prawie dziewięćdziesięciu sześciu procentach z wodoru. Spośród gazów składowych chciałbym również wymienić hel, jest on obecny w ilości trzech procent. Pozostały jeden procent dzieli się między sobą na amoniak, metan i inne substancje. Dla wszystkich znanych nam żywych organizmów atmosfera planety jest destrukcyjna.

Grubość warstwy atmosferycznej sięga blisko sześćdziesięciu kilometrów. Co zaskakujące, Saturn, podobnie jak Jowisz, jest często nazywany „planetą burz”. Oczywiście według standardów Jowisza są one nieistotne. Ale dla Ziemian wiatr o prędkości prawie dwóch tysięcy kilometrów na godzinę będzie wydawał się prawdziwym końcem świata. Podobne burze zdarzają się na Saturnie dość często, czasem naukowcy zauważają formacje w atmosferze przypominające nasze huragany. W teleskopie wyglądają jak rozległe białe plamy, a huragany są niezwykle rzadkie. Dlatego obserwowanie ich uważane jest za wielki sukces astronomów.

Pierścienie Saturna

Kolor Saturna i jego pierścieni jest w przybliżeniu taki sam, chociaż ten „pas” stwarza naukowcom ogromną liczbę problemów, których nie są jeszcze w stanie rozwiązać. Szczególnie trudno jest odpowiedzieć na pytania o pochodzenie i wiek tej świetności. Do tej pory społeczność naukowa przedstawiła kilka hipotez na ten temat, których nikt nie może jeszcze udowodnić ani obalić.

Przede wszystkim wielu młodych astronomów interesuje się tym, z czego zbudowane są pierścienie Saturna. Naukowcy mogą dość dokładnie odpowiedzieć na to pytanie. Struktura pierścieni jest bardzo niejednorodna, reprezentują ją miliardy cząstek poruszających się z niesamowitą prędkością. Średnica tych cząstek waha się od jednego centymetra do dziesięciu metrów. W dziewięćdziesięciu ośmiu procentach są z lodu. Pozostałe dwa procent stanowią różne zanieczyszczenia.

Pomimo imponującego obrazu, jaki przedstawiają pierścienie Saturna, są one bardzo cienkie. Ich miąższość nie dochodzi średnio nawet do kilometra, a średnica dochodzi do dwustu pięćdziesięciu tysięcy kilometrów.

Dla uproszczenia pierścienie planety są zwykle nazywane jedną z liter alfabetu łacińskiego, najbardziej zauważalne są trzy pierścienie. Ale drugi jest uważany za najjaśniejszy i najpiękniejszy.

Tworzenie pierścieni: teorie i hipotezy

Od czasów starożytnych ludzie zastanawiali się, jak dokładnie powstały pierścienie Saturna. Początkowo wysunięto teorię o jednoczesnym powstawaniu planety i jej pierścieni. Jednak później ta wersja została obalona, \u200b\u200bponieważ naukowcy byli zdumieni czystością lodu, który tworzy „pas” Saturna. Gdyby pierścienie były w tym samym wieku co planeta, ich cząsteczki byłyby pokryte warstwą, którą można porównać do brudu. Ponieważ tak się nie stało, społeczność naukowa musiała szukać innych wyjaśnień.

Teoria eksplodującego księżyca Saturna jest uważana za tradycyjną. Zgodnie z tym oświadczeniem około cztery miliardy lat temu jeden z satelitów planety zbliżył się do niego zbyt blisko. Według naukowców jego średnica może sięgać trzystu kilometrów. Został rozerwany przez siłę pływową na miliardy cząstek, które utworzyły pierścienie Saturna. Rozważana jest również wersja zderzenia dwóch satelitów. Ta teoria wydaje się być najbardziej wiarygodna, ale ostatnie dane pozwalają określić wiek pierścieni na sto milionów lat.

Co zaskakujące, cząsteczki pierścieni nieustannie zderzają się ze sobą, tworzą nowe formacje, a tym samym komplikują ich badanie. Współcześni naukowcy nie mogą jeszcze ujawnić tajemnicy powstania „pasa” Saturna, który dodał do listy tajemnic tej planety.

Księżyce Saturna

Gazowy gigant ma ogromną liczbę satelitów. Wokół niego krąży czterdzieści procent wszystkich znanych systemów. Do tej pory odkryto sześćdziesiąt trzy księżyce Saturna, a wiele z nich przedstawia nie mniej niespodzianek niż sama planeta.

Rozmiar satelitów waha się od trzystu do ponad pięciu tysięcy kilometrów średnicy. Najłatwiejszym sposobem dla astronomów było odkrycie dużych księżyców, większość z nich można było opisać pod koniec lat osiemdziesiątych XVIII wieku. To wtedy odkryto Tytana, Rheę, Enceladusa i Japetusa. Te księżyce nadal cieszą się dużym zainteresowaniem naukowców i są przez nich dokładnie badane.

Co ciekawe, wszystkie księżyce Saturna bardzo się od siebie różnią. Łączy ich fakt, że są zawsze zwróceni do planety tylko jedną stroną i obracają się prawie synchronicznie. Największym zainteresowaniem astronomów są trzy księżyce:

• Tytan.
• Enceladus.

Tytan jest drugim co do wielkości w Układzie Słonecznym. Nic dziwnego, że ustępuje tylko jednemu z satelitów Tytana i jest o połowę mniejsza od Księżyca, a jego rozmiar jest porównywalny z Merkurym, a nawet go przekracza. Co ciekawe, skład tego gigantycznego księżyca Saturna przyczynił się do powstania atmosfery. Ponadto jest na nim płyn, który stawia Tytana na równi z Ziemią. Niektórzy naukowcy spekulują nawet, że na powierzchni satelity może istnieć jakaś forma życia. Oczywiście będzie się znacznie różnić od ziemskiej, ponieważ atmosfera Tytana składa się z azotu, metanu i etanu, a na jego powierzchni można zobaczyć jeziora metanowe i wyspy z dziwną rzeźbą utworzoną przez ciekły azot.

Enceladus jest równie niesamowitym satelitą Saturna. Naukowcy nazywają to najlżejszym ciałem niebieskim w Układzie Słonecznym, ponieważ jego powierzchnia jest całkowicie pokryta skorupą lodową. Naukowcy są pewni, że pod tą warstwą lodu znajduje się prawdziwy ocean, w którym mogą istnieć żywe organizmy.

Rhea ostatnio zaskoczyła astronomów. Po licznych zdjęciach udało im się dostrzec wokół niej kilka cienkich pierścieni. Jest za wcześnie, aby mówić o ich składzie i wielkości, ale to odkrycie było szokujące, ponieważ nie zakładano nawet wcześniej, że pierścienie mogą obracać się wokół satelity.

Saturn i Ziemia: Analiza porównawcza dwóch planet

Naukowcy rzadko porównują Saturna i Ziemię. Te ciała niebieskie są zbyt różne, aby je ze sobą porównać. Ale dzisiaj postanowiliśmy poszerzyć nieco horyzonty czytelnika i wciąż na nowo spojrzeć na te planety. Czy jest między nimi coś wspólnego?

Przede wszystkim przychodzi na myśl, aby porównać masę Saturna i Ziemi, ta różnica będzie niesamowita: gazowy gigant jest dziewięćdziesiąt pięć razy większy niż nasza planeta. Jest dziewięć i pół razy większa od Ziemi. Dlatego w swojej objętości nasza planeta może zmieścić się ponad siedemset razy.

Co ciekawe, grawitacja na Saturnie będzie stanowić dziewięćdziesiąt dwa procent ziemskiej grawitacji. Jeśli przyjmiemy, że osoba ważąca sto kilogramów zostanie przeniesiona na Saturna, to jego waga spadnie do dziewięćdziesięciu dwóch kilogramów.

Każdy student wie, że oś Ziemi ma pewien kąt nachylenia w stosunku do słońca. Dzięki temu pory roku mogą się wzajemnie zastępować, a ludzie mogą cieszyć się pięknem natury. Co zaskakujące, oś Saturna ma podobne nachylenie. Dlatego na planecie można również obserwować zmianę pór roku. Nie mają jednak wyraźnego charakteru i raczej trudno je wyśledzić.

Podobnie jak Ziemia, Saturn ma własne pole magnetyczne, a ostatnio naukowcy byli świadkami prawdziwej zorzy polarnej, rozprzestrzeniającej się po warunkowej powierzchni planety. Zadowolony z czasu trwania blasku i jasnych fioletowych odcieni.

Nawet z naszej małej analizy porównawczej jasno wynika, że \u200b\u200bmimo niewiarygodnych różnic obie planety mają coś, co je łączy. Być może to sprawia, że \u200b\u200bnaukowcy nieustannie zwracają wzrok w stronę Saturna. Jednak niektórzy z nich ze śmiechem mówią, że gdyby istniała możliwość spojrzenia na obie planety obok siebie, Ziemia wyglądałaby jak moneta, a Saturn wyglądałby jak nadmuchana piłka do koszykówki.

Odkrywanie gazowego giganta Saturna jest procesem, który jest zagadką dla naukowców na całym świecie. Nieraz wysyłali mu sondy i różne urządzenia. Ponieważ ostatnia misja została zakończona w tym roku, następna planowana jest dopiero na 2020 rok. Jednak teraz nikt nie może powiedzieć, czy to nastąpi. Od kilku lat trwają negocjacje w sprawie udziału Rosji w tym zakrojonym na szeroką skalę projekcie. Według wstępnych obliczeń, wejście nowej sondy na orbitę Saturna zajmie około dziewięciu lat, a badanie planety i jej największego satelity zajmie kolejne cztery lata. Mając powyższe na uwadze, można być pewnym, że ujawnienie wszystkich tajemnic planety burz to kwestia przyszłości. Być może weźmiecie w tym udział również wy, nasi dzisiejsi czytelnicy.