Broj planete Saturn. Saturn - Gospodar prstenova
Planet Saturn
Saturn je bio najudaljeniji od pet planeta poznatih drevnim narodima.
Godine 1610. italijanski astronom Galileo Galilei prvi je posmatrao Saturn kroz teleskop. Na svoje iznenađenje, vidio je nekoliko objekata na obje strane planete. Nacrtao je Saturn kao zasebne sfere, vjerujući da Saturn ima trostruko tijelo.
Godine 1659., holandski astronom Christiaan Huygens, koristeći teleskop moćniji od Galilea, predložio je da je Saturn okružen tankim, ravnim prstenom. Godine 1675., astronom italijanskog porijekla Jean-Dominique Cassini otkrio je jaz između onoga što se danas zove A i B prsten.
Kao i Saturn se uglavnom sastoji od vodonika i helijuma. Njegov volumen je 755 puta veći od volumena .
Vjetrovi u gornjoj atmosferi duvaju brzinom od 500 m/sec u ekvatorijalnom području. (Najjači vjetrovi uraganske snage na Zemlji dostižu brzinu od 110 m/sek.)
Ovi superbrzi vjetrovi visoke temperature unutar planete uzrokuju žute i zlatne pruge vidljive u atmosferi.
Početkom 1980-ih letjelice Voyager 1 i Voyager 2 pokazale su da se Saturnovi prstenovi uglavnom sastoje od leda i prašine.
Saturnov sistem prstenova proteže se stotinama hiljada kilometara od planete, a vertikalna širina prstena je obično oko 10 m.
Tokom Saturnovog ekvinocija u jesen 2009. godine, kada je sunčeva svjetlost obasjavala ivicu prstena, svemirska sonda Cassini snimila je vertikalne formacije u nekim od prstenova; čestice su formirale klastere veličine oko 3 km.
Najveći Saturnov mjesec: Titan, koji je nešto veći od planete Merkur.
Titan je drugi najveći mjesec u Sunčevom sistemu; nadmašuje ga Jupiterov mjesec Ganimed.
Titan je prekriven atmosferom bogatom dušikom koja bi mogla biti slična onoj koja se ranije nalazila na Zemlji.
Dalje istraživanje ovog mjeseca obećava da će otkriti mnogo o formiranju planeta i možda o ranim godinama postojanja Zemlje.
Saturn takođe ima mnogo manjih, ledenih meseci. Svaki Saturnov satelit je jedinstven.
Iako Saturnovo magnetno polje nije tako jako kao Jupiterovo, ono je ipak više od 500 puta jače od Zemljinog.
Saturnovi sateliti se nalaze u blizini, ili još bolje, u prostoru sopstvene magnetosfere.
Svemirska sonda Cassini, koja kruži oko Saturna od 2004. godine, nastavlja da istražuje planetu i njene mjesece, prstenove i magnetosferu. Do jula 2009. Cassini je prenio više od 200.000 slika.
Saturnovi meseci
Saturn, šesta planeta od Sunca, dom je ogromnog niza intrigantnih i jedinstvenih svjetova.
Christiaan Huygens otkrio je prvi poznati Saturnov mjesec. Učinio je to 1655. godine - bio je to Titan.
Giovanni Domenico Cassini napravio je sljedeća četiri otkrića mjeseca: Japet (1671), Rea (1672), Diona (1684) i Tetida.
Trenutno su u orbiti Saturna otkrivena ukupno 53 prirodna satelita. Svaki od Saturnovih satelita ima jedinstvenu istoriju. Dva satelita stvaraju praznine u glavnim prstenovima. Neki od njih, poput Prometeja i Pandore, nalaze se unutar Saturnovog prstena.
Janus i Epimetej ponekad prolaze toliko blizu jedan drugom da menjaju putanju putanje kada su u interakciji.
Evo primjera nekih od Saturnovih mjeseci:
Titan je toliko velik da utiče na orbite drugih mjeseca. Prečnik je 5150 km i drugi je po veličini mjesec u Sunčevom sistemu.
Titan ima atmosferu sačinjenu uglavnom od azota.
Atmosfera Titana je 95% azota sa tragovima metana. Zemljina atmosfera proteže se otprilike 60 km od površine, Titanova atmosfera proteže se skoro 600 km (deset puta više od Zemljine atmosfere) u svemiru.
Mjesec Japet ima jednu stranu svijetlu kao snijeg, a jednu stranu kao crni somot.
Fibi kruži oko planete u smjeru suprotnom od rotacije svih velikih Saturnovih mjeseca.
Mimas ima ogroman krater na jednoj strani, rezultat udarca koji je skoro podijelio mjesec na dva dijela.
Parametri planete Saturn:
Udaljenost od Sunca:
prosjek: 1.426.666.422 km
Za poređenje: 9.537 Zemljina udaljenost od Sunca
perihel (minimum): 1,349,823,615 km
Za poređenje: 9.176 Zemljina udaljenost od Sunca
Apohel (maksimalno): 1,503,509,229 km
Za poređenje: 9.885 Zemljina udaljenost od Sunca
Period cirkulacije (dužina godine):
29,447498 Zemljine godine
10.755,70 zemaljskih dana
Obim orbite:
Metrik: 8957504604 km
Za poređenje: 9.530 obim Zemlje
Prosječna orbitalna brzina:
34701 km/h
Za poređenje: 0,324 brzina kretanja u Zemljinoj orbiti
Prosječni radijus planete:
58232 km
Za poređenje: 9,1402 Zemljinih radijusa
Ekvatorijalni krug:
365.882,4 km
Za poređenje: 9,1402 Zemljinih obima
Volume
827 129 915 150 897 km 3
Za poređenje: 763.594 zapremine Zemlje
Težina:
568 319 000 000 000 000 000 000 000 kg
Za poređenje: 95.161 Zemljina masa
Gustina:
0,687 g/cm3
Za poređenje: 0,125 gustina Zemlje
Kvadrat:
42.612.133.285 km2
Za poređenje: 83.543 Zemljine površine
Površinska gravitacija:
10,4 m/s 2
engleski: 34,3 m/s 2
Poređenja radi, ako na Zemlji težite 100 kg, na Saturnu (na ekvatoru) biste težili oko 107 kg.
Druga brzina bijega:
35,5 km/sec
Period rotacije (dužina dana):
0,444 zemaljskih dana
10.656 sati
Za poređenje: 0,445 puta duži od zemaljskog dana
Prosječna temperatura:
-178°C
Sastav Saturnove atmosfere:
Vodonik, helijum
Naučna bilješka: H 2 , He
Poređenja radi, Zemljina atmosfera se sastoji uglavnom od N 2 i O 2.
Univerzum je pun misterija, o čemu svjedoči zanimljive činjenice o planeti Saturn- nebesko tijelo nazvano po dugogodišnjem vladaru Titana - Kronosu.
- Oblik planete podsjeća na spljoštenu loptu. Saturn je dobio ovaj oblik kao rezultat brze rotacije oko svoje ose. Dan ovdje traje samo 10,7 sati. Zbog tako intenzivne rotacije, planeta se spljošti.
- Nebesko tijelo ima ogroman broj satelita (63). Naučnici tvrde da neki od njih imaju potrebne uslove za život.
- Saturn ima razvijen sistem prstenova, od kojih svaki ima svijetlu i tamnu stranu. Međutim, stanovnici Zemlje imaju priliku vidjeti isključivo svijetlu stranu. Čini se da s naše planete prstenovi s vremena na vrijeme nestaju. To je zbog činjenice da su samo rubovi prstenova vidljivi kada su nagnuti. Prema modernim teorijama, prstenovi su nastali kao rezultat uništenja Saturnovih mjeseca.
- Ako zamislite da je Sunce veličine ulaznih vrata, onda će Saturn ličiti na košarkašku loptu. U ovom slučaju, Zemlja će biti veličine običnog novčića.
- Planeta se uglavnom sastoji od gasova helijuma i vodonika. Gotovo da nema tvrdu podlogu.
- Ako stavite Saturn u vodu, on može plutati kao lopta.. To je moguće jer je gustina planete 2 puta manja od gustine vode.
- Svi prstenovi imaju nazive koji odgovaraju slovima latinične abecede. Dobili su imena onim redom kojim su otkrivena.
- Naučnici širom svijeta aktivno proučavaju Saturn. Do danas je tamo boravilo 5 misija. Prva svemirska letjelica posjetila je ovo mjesto 1979. godine. Od 2004. godine proučavanje karakteristika nebeskog tijela provodi se pomoću svemirske letjelice pod nazivom Cassini.
- 40% svih satelita u svemiru se okreće oko Saturna. Među njima postoje i regularni i nepravilni sateliti. Orbite prvih su prilično blizu planete, ostale su locirane daleko. Mjesec Phoebe nalazi se najdalje od planete.
- Astronomi pretpostavljaju da je Saturn uticao na strukturu Sunčevog sistema. Zbog dejstva svoje gravitacije, planeta je uspela da odbaci Uran i Neptun u stranu. Međutim, za sada je to samo pretpostavka za koju treba pronaći dokaze.
- Pritisak atmosfere planete Saturn veći je od Zemljinog za 3 miliona puta. Na ovoj plinovitoj planeti vodonik se komprimira u tečno, a zatim u čvrsto stanje. Ako osoba stigne tamo, odmah će biti spljoštena od atmosferskog pritiska.
- Planetu karakterizira sjeverno svjetlo. Snimila ga je svemirska letjelica u blizini Sjevernog pola. Sličan fenomen nije mogao biti otkriven ni na jednoj drugoj planeti.
- Loše vrijeme neprestano bjesni na Saturnu. Tu puše jak vjetar, koji povremeno prelazi u uragan. Lokalni uragani su po svom toku slični kopnenim. Samo što se pojavljuju mnogo češće. Tokom uragana formiraju se džinovske mrlje koje liče na lijeve. Mogu se vidjeti iz svemira.
- Saturn se smatra najlepšom planetom. Ljepotu Saturna osigurava nježna plava boja površine i svijetli prstenovi. Inače, ovo nebesko tijelo možete vidjeti sa Zemlje bez ikakvih optičkih instrumenata. Najsjajnija zvezda na nebu je Saturn.
- Planeta emituje 2 puta više energije nego što prima od Sunca. Zbog svoje udaljene lokacije, vrlo malo sunčeve energije stiže do Saturna. To je 91 puta manje od onoga što Zemlja prima. Na dnu oblaka planete temperatura vazduha je samo 150K. Prema naučnim hipotezama, izvor unutrašnje energije može biti energija oslobođena kao rezultat gravitacione diferencijacije helijuma.
Priča o Saturnu za djecu sadrži informacije o tome kakva je temperatura na Saturnu, o njegovim satelitima i karakteristikama. Svoju poruku o Saturnu možete dopuniti zanimljivim činjenicama.
Kratka poruka o Saturnu
Saturn je šesta planeta Sunčevog sistema, koja se naziva i "gospodar prstenova".
Planeta je dobila ime po starorimskom bogu plodnosti. Planeta je poznata od davnina, jer je Saturn jedan od najsjajnijih objekata na našem zvezdanom nebu. To je druga najveća džinovska planeta. Saturnovi prstenovi, sastavljeni od hiljada čvrstih komada kamena i leda, kruže oko planete brzinom od 10 km/s. Saturnovi prstenovi su veoma tanki. S promjerom od oko 250.000 km, njihova debljina ne doseže ni kilometar.
Oko planete kruže 62 trenutno poznata satelita. Titan je najveći od njih, kao i drugi najveći satelit u Sunčevom sistemu (posle Jupiterovog satelita, Ganimeda), koji je veći od Merkura i ima jedinu gustu atmosferu među satelitima Sunčevog sistema
Poruka o Saturnu za djecu
Šesta planeta, Saturn, dobila je ime po rimskom bogu poljoprivrede. Njegove dimenzije su samo malo inferiorne od Jupitera.
Prosječni prečnik Saturna je 58.000 km. Uprkos velikoj veličini, Dan na Saturnu traje samo 10 sati i 14 minuta.. Za jednu revoluciju oko Sunca potrebno je skoro 30 zemaljskih godina.
Planeta ima 62 otkrivena satelita. Među njima su najpoznatiji Atlas, Prometej, Pandora, Epimetej, Janus, Mimas, Encelad, Tetida, Telesto, Kalipso, Diona, Helena, Reja, Titan, Hiperon, Japet, Fiba. Satelit Phoebus, za razliku od svih ostalih, skreće u suprotnom smjeru. Osim toga, pretpostavlja se postojanje još 3 satelita.
U smislu mase, Saturn je manji od Jupitera za više od tri puta. Planeta se sastoji od gasova, 94% je vodonik, a ostalo je uglavnom helijum.
Zbog toga su brzine vjetra na Saturnu veće nego na Jupiteru - 1700 km/h. Štaviše, tokovi vjetra na južnoj i sjevernoj hemisferi planete su simetrični u odnosu na ekvator.
Temperatura površine Saturna-188 stepeni Celzijusa: Ovo je rezultat sunčeve aktivnosti i sopstvenog izvora toplote. U centru planete nalazi se gvozdeno-silicijumsko jezgro, sa primesom leda od metana, amonijaka i vode, a hemijska rešetka leda unutar Saturna značajno se razlikuje od uobičajene.
Saturn je takođe jedinstven jer je njegova gustina manja od gustine zemaljske vode. Ova planeta neprestano doživljava ogromne oluje, vidljive čak i sa Zemlje, praćene munjama!
Najznačajnijim fenomenom kosmičkog boga vremena smatraju se prstenovi koji okružuju planetu. Otkrio ih je Galileo 1610. Oni kruže oko Saturna različitim brzinama i sastoje se od hiljada čvrstih komada kamena i leda.
Saturnovi prstenovi su veoma tanki. Sa prečnikom od oko 250.000 km, njihova debljina ne doseže ni kilometar Poznato je da postoji 7 glavnih prstenova.
Zvezdano nebo je svojom lepotom oduvek privlačilo romantičare, pesnike, umetnike i zaljubljene. Od pamtivijeka ljudi su se divili rasipanju zvijezda i pripisivali im posebna magična svojstva.
Drevni astrolozi su, na primjer, mogli povući paralelu između datuma rođenja osobe i zvijezde koja je u tom trenutku sjajno sijala. Vjerovalo se da može utjecati ne samo na ukupnost karakternih osobina novorođenčeta, već i na cjelokupnu njegovu buduću sudbinu. Posmatranje zvijezda pomoglo je poljoprivrednicima da odrede najbolji datum za sjetvu i berbu. Možemo reći da je mnogo toga u životu drevnih ljudi bilo podložno utjecaju zvijezda i planeta, pa nije iznenađujuće što čovječanstvo vekovima pokušava da proučava planete najbliže Zemlji.
Mnogi od njih su sada prilično dobro proučeni, ali neki mogu naučnicima donijeti mnoga iznenađenja. Astronomi prvenstveno uključuju Saturn kao takve planete. Opis ovog gasnog diva može se naći u bilo kom udžbeniku astronomije. Međutim, sami naučnici vjeruju da je ovo jedna od najmanje proučavanih planeta, čije sve misterije i tajne čovječanstvo još ne može ni nabrojati.
Danas ćete dobiti najdetaljnije informacije o Saturnu. Masa plinovitog diva, njegova veličina, opis i uporedne karakteristike sa Zemljom - sve ovo možete naučiti iz ovog članka. Možda ćete neke činjenice čuti prvi put, a neke će vam se činiti jednostavno nevjerovatnim.
Drevne ideje o Saturnu
Naši preci nisu mogli precizno izračunati masu Saturna i dati mu karakteristike, ali su definitivno shvatili koliko je ova planeta veličanstvena i čak su je obožavali. Istoričari vjeruju da je Saturn, koji je jedna od pet planeta jasno vidljivih sa Zemlje golim okom, bio poznat ljudima jako dugo. Ime je dobila u čast boga plodnosti i poljoprivrede. Ovo božanstvo je bilo veoma cijenjeno među Grcima i Rimljanima, ali se kasnije odnos prema njemu malo promijenio.
Činjenica je da su Grci počeli povezivati Saturn sa Kronosom. Ovaj titan je bio vrlo krvožedan i čak je proždirao svoju djecu. Prema tome, prema njemu se postupalo bez dužnog poštovanja i sa određenim strahom. Ali Rimljani su veoma poštovali Saturna i čak su ga smatrali bogom koji je čovečanstvu dao mnogo znanja neophodnog za život. Bog poljoprivrede je učio neuke kako da grade stambene prostore i sačuvaju žetvu do sljedeće godine. U znak zahvalnosti Saturnu, Rimljani su organizovali prave praznike koji su trajali nekoliko dana. Tokom ovog perioda, čak su i robovi mogli zaboraviti na svoj beznačajan položaj i u potpunosti se osjećati slobodnim ljudima.
Važno je napomenuti da je u mnogim drevnim kulturama Saturn, koji su naučnici uspjeli okarakterizirati tek milenijumima kasnije, bio povezan s jakim božanstvima koja samouvjereno kontroliraju sudbine ljudi u mnogim svjetovima. Moderni istoričari se često pitaju da su drevne civilizacije mogle znati mnogo više o ovoj divovskoj planeti nego mi danas. Možda su im druga saznanja bila dostupna i mi samo moramo, odbacivši suhe statističke podatke, proniknuti u tajne Saturna.
Kratak opis planete
Prilično je teško reći u nekoliko riječi šta je zapravo planeta Saturn. Stoga ćemo u ovom odeljku čitatelju pružiti dobro poznate podatke koji će vam pomoći da stvorite neku ideju o ovom čudesnom nebeskom tijelu.
Saturn je šesta planeta našeg matičnog Sunčevog sistema. Pošto se uglavnom sastoji od gasova, klasifikovan je kao gasni gigant. Najbliži Saturnov "rođak" obično se naziva Jupiter, ali osim njega, u ovu grupu se mogu uvrstiti i Uran i Neptun. Važno je napomenuti da se sve plinovite planete mogu ponositi svojim prstenovima, ali samo ih Saturn ima u tolikoj količini da se njegov veličanstveni "pojas" može vidjeti čak i sa Zemlje. Moderni astronomi ga s pravom smatraju najljepšom i najfascinantnijom planetom. Uostalom, prstenovi Saturna (reći ćemo vam od čega se sastoji ova veličanstvenost u jednom od sljedećih odjeljaka članka) gotovo stalno mijenjaju boju i svaki put njihova fotografija iznenađuje novim nijansama. Stoga je plinski gigant jedan od najprepoznatljivijih među ostalim planetama
Masa Saturna (5,68 × 10 26 kg) u odnosu na Zemlju je izuzetno velika, o tome ćemo nešto kasnije. Ali prečnik planete, koji je, prema najnovijim podacima, više od sto dvadeset hiljada kilometara, pouzdano ga stavlja na drugo mjesto u Sunčevom sistemu. Samo Jupiter, vodeći na ovoj listi, može se takmičiti sa Saturnom.
Plinski gigant ima svoju atmosferu, magnetna polja i ogroman broj satelita, koje su astronomi postepeno otkrivali. Zanimljivo je da je gustina planete znatno manja od gustine vode. Stoga, ako vam mašta dopušta da zamislite ogroman bazen ispunjen vodom, budite sigurni da se Saturn neće utopiti u njemu. Poput ogromne lopte za plažu, polako će kliziti po površini.
Poreklo gasnog giganta
Unatoč činjenici da su svemirske letjelice aktivno proučavale Saturn posljednjih decenija, naučnici još uvijek ne mogu sa sigurnošću reći kako je točno nastala planeta. Do danas su iznesene dvije glavne hipoteze, koje imaju svoje sljedbenike i protivnike.
Sunce i Saturn se često porede u sastavu. Zaista, oni sadrže veliku koncentraciju vodonika, što je omogućilo nekim naučnicima da pretpostave da su naša zvijezda i planete Sunčevog sistema formirane gotovo u isto vrijeme. Masivne akumulacije gasa postale su preci Saturna i Sunca. Međutim, niko od pristalica ove teorije ne može objasniti zašto je, da tako kažem, planeta nastala od izvornog materijala, u jednom slučaju, a zvijezda u drugom. Još niko ne može dati pristojno objašnjenje za razlike u njihovom sastavu.
Prema drugoj hipotezi, formiranje Saturna trajalo je stotinama miliona godina. U početku su se formirale čvrste čestice koje su postepeno dostigle masu naše Zemlje. Međutim, u nekom trenutku planeta je izgubila veliku količinu plina, a u drugoj fazi ju je aktivno povećala iz svemira gravitacijom.
Naučnici se nadaju da će u budućnosti uspjeti otkriti tajnu formiranja Saturna, ali prije toga imaju još mnogo decenija čekanja. Uostalom, samo je svemirska letjelica Cassini, koja je u svojoj orbiti radila dugih trinaest godina, uspjela da se što više približi planeti. Ove jeseni je završio svoju misiju, prikupivši ogromnu količinu podataka za posmatrače koji tek treba da budu obrađeni.
Planeta orbita
Saturn i Sunce udaljeni su skoro milijardu i po kilometara, tako da planeta ne prima mnogo svjetlosti i topline od naše glavne zvijezde. Važno je napomenuti da plinski gigant rotira oko Sunca u malo izduženoj orbiti. Međutim, posljednjih godina, naučnici su tvrdili da gotovo sve planete to rade. Saturn je napravio punu revoluciju za skoro trideset godina.
Planeta se izuzetno brzo rotira oko svoje ose, za oko deset zemaljskih sati po okretu. Da živimo na Saturnu, onda bi ovoliko trajao dan. Zanimljivo je da su naučnici nekoliko puta pokušali izračunati punu rotaciju planete oko svoje ose. Za to vrijeme nastala je greška od otprilike šest minuta u okviru nauke, smatra se prilično impresivnom. Neki naučnici to pripisuju nepreciznosti instrumenata, ali drugi tvrde da je tokom godina naša matična Zemlja počela da se okreće sporije, što je omogućilo da se greška formira.
Struktura planete
Budući da se veličina Saturna često uspoređuje sa Jupiterom, nije iznenađujuće da su strukture ovih planeta vrlo slične jedna drugoj. Naučnici konvencionalno dijele plinskog giganta na tri sloja, čiji je centar kamena jezgra. Ima veliku gustinu i najmanje je deset puta masivniji od Zemljinog jezgra. Drugi sloj, gdje se nalazi, smatra se tečnim metalnim vodonikom. Njegova debljina je otprilike četrnaest i po hiljada kilometara. Spoljni sloj planete sastoji se od molekularnog vodonika, a debljina ovog sloja iznosi osamnaest i po hiljada kilometara.
Naučnici koji proučavaju planetu otkrili su jednu zanimljivu činjenicu - ona emituje dva i po puta više zračenja u svemir nego što ga prima od zvijezde. Pokušali su pronaći definitivno objašnjenje za ovaj fenomen, povlačeći paralelu sa Jupiterom. Međutim, to i dalje ostaje još jedna misterija planete, jer je veličina Saturna manja od njegovog "brata", koji emituje mnogo skromnije količine zračenja u okolni svijet. Stoga se danas takva aktivnost planete objašnjava trenjem tokova helijuma. Ali naučnici ne mogu reći koliko je ova teorija održiva.
Planet Saturn: sastav atmosfere
Ako promatrate planet kroz teleskop, postaje primjetno da boja Saturna ima pomalo prigušene blijedo narančaste nijanse. Na njegovoj površini se mogu uočiti prugaste formacije, koje se često formiraju u bizarne oblike. Međutim, nisu statične i brzo se transformiraju.
Kada govorimo o gasovitim planetama, čitaocu je prilično teško da shvati kako se tačno može odrediti razlika između konvencionalne površine i atmosfere. Sa sličnim problemom su se suočili i naučnici, pa je odlučeno da se odredi određena polazna tačka. Ovdje temperatura počinje opadati i ovdje astronomi povlače nevidljivu granicu.
Atmosfera Saturna je skoro devedeset i šest posto vodonika. Od sastavnih gasova, takođe bih želeo da pomenem helijum, prisutan je u količini od tri procenta. Preostalih jedan posto dijeli se između amonijaka, metana i drugih tvari. Za sve nam poznate žive organizme, atmosfera planete je destruktivna.
Debljina atmosferskog sloja je blizu šezdeset kilometara. Iznenađujuće, Saturn se, kao i Jupiter, često naziva "planetom oluja". Naravno, po Jupiterovim standardima oni su beznačajni. Ali za zemljane će vjetar od skoro dvije hiljade kilometara na sat izgledati kao pravi smak svijeta. Takve se oluje dešavaju prilično često na Saturnu, ponekad naučnici primećuju formacije u atmosferi koje podsećaju na naše uragane. U teleskopu se pojavljuju kao ogromne bijele mrlje, a uragani nastaju izuzetno rijetko. Stoga se njihovo posmatranje smatra velikim uspjehom za astronome.
Prstenovi Saturna
Boja Saturna i njegovih prstenova je približno ista, iako ovaj "pojas" predstavlja ogroman broj problema za naučnike koje još ne mogu riješiti. Posebno je teško odgovoriti na pitanja o porijeklu i starosti ove veličanstvenosti. Do danas je naučna zajednica iznijela nekoliko hipoteza na ovu temu, koje još niko ne može dokazati ili opovrgnuti.
Prije svega, mnoge mlade astronome zanima od čega su napravljeni Saturnovi prstenovi. Naučnici mogu sasvim precizno odgovoriti na ovo pitanje. Struktura prstenova je vrlo heterogena, sastoji se od milijardi čestica koje se kreću ogromnom brzinom. Prečnik ovih čestica kreće se od jednog centimetra do deset metara. Sastoje se od devedeset osam posto leda. Preostala dva posto predstavljaju razne nečistoće.
Uprkos impresivnom izgledu koji predstavljaju Saturnovi prstenovi, oni su veoma tanki. Njihova debljina u prosjeku ne doseže ni kilometar, dok njihov promjer doseže dvjesto pedeset hiljada kilometara.
Radi jednostavnosti, prstenovi planete se obično nazivaju jednim od slova latinske abecede. Ali drugi se smatra najsjajnijim i najljepšim.
Formiranje prstena: teorije i hipoteze
Od davnina ljudi su se pitali kako su tačno nastali Saturnovi prstenovi. U početku je iznesena teorija o istovremenom formiranju planete i njenih prstenova. Međutim, ova verzija je kasnije opovrgnuta, jer su naučnici bili zadivljeni čistoćom leda koji čini Saturnov "pojas". Da su prstenovi istih godina kao planeta, tada bi njihove čestice bile prekrivene slojem koji se može uporediti sa prljavštinom. Kako se to nije dogodilo, naučna zajednica je morala tražiti druga objašnjenja.
Teorija o eksplodiranom satelitu Saturna smatra se tradicionalnom. Prema ovoj izjavi, prije otprilike četiri milijarde godina, jedan od satelita planete mu se previše približio. Prema naučnicima, njegov prečnik bi mogao doseći i do tri stotine kilometara. Pod uticajem plimnih sila razbio se na milijarde čestica koje su formirale Saturnove prstenove. Razmatra se i verzija sudara dva satelita. Ova teorija izgleda najvjerovatnija, ali noviji podaci omogućavaju određivanje starosti prstenova na sto miliona godina.
Iznenađujuće je da se čestice prstenova neprestano sudaraju jedna s drugom, formirajući se u nove formacije i na taj način otežavaju njihovo proučavanje. Moderni naučnici još ne mogu otkriti misteriju formiranja Saturnovog "pojasa", koji je dodao listu misterija ove planete.
Mjeseci Saturna
Plinski gigant ima ogroman broj satelita. Oko nje se vrti četrdeset posto svih poznatih sistema. Do danas su otkrivena šezdeset i tri mjeseca Saturna, a mnogi od njih ne predstavljaju ništa manje iznenađenja od same planete.
Veličina satelita se kreće od tri stotine kilometara do više od pet hiljada kilometara u prečniku. Najlakši način za astronome da otkriju velike mjesece, većina njih se mogla opisati krajem osamdesetih godina osamnaestog stoljeća. Tada su otkriveni Titan, Rhea, Enceladus i Japetus. Ovi su mjeseci i dalje od velikog interesa za naučnike i oni su pomno proučavani.
Zanimljivo je da su svi Saturnovi meseci veoma različiti jedni od drugih. Ujedinjuje ih činjenica da su uvijek okrenuti planeti samo jednom stranom i rotiraju gotovo sinhrono. Tri mjeseca su od najvećeg interesa za astronome:
- Titanijum.
- Enceladus.
Titan je drugi po veličini u Sunčevom sistemu. Nije iznenađujuće što je drugi iza jednog od satelita Titana, upola manjeg od Mjeseca, a njegova veličina je uporediva s Merkurom i čak ga premašuje. Zanimljivo je da je sastav ovog divovskog Saturnovog mjeseca doprinio formiranju atmosfere. Osim toga, na njemu se nalazi tečnost, što Titan stavlja u ravan sa Zemljom. Neki naučnici čak sugerišu da na površini satelita može postojati neki oblik života. Naravno, bitno će se razlikovati od zemaljske, jer se atmosfera Titana sastoji od dušika, metana i etana, a na njegovoj površini možete vidjeti jezera metana i otoke bizarne topografije formirane od tekućeg dušika.
Enceladus je jednako neverovatan Saturnov satelit. Naučnici ga nazivaju najlakšim nebeskim tijelom u Sunčevom sistemu zbog površine, potpuno prekrivene ledenom korom. Naučnici su uvjereni da ispod ovog sloja leda postoji pravi okean u kojem mogu postojati živi organizmi.
Rhea je nedavno iznenadila astronome. Nakon što su napravili brojne fotografije, mogli su vidjeti nekoliko tankih prstenova oko njega. Prerano je govoriti o njihovom sastavu i veličini, ali ovo otkriće je bilo šokantno, jer se ranije nije ni pretpostavljalo da bi se prstenovi mogli rotirati oko satelita.
Saturn i Zemlja: komparativna analiza ove dvije planete
Naučnici rijetko porede Saturn i Zemlju. Ova nebeska tijela su previše različita da bismo ih upoređivali jedno s drugim. Ali danas smo odlučili da malo proširimo vidike čitaoca i da ipak pogledamo ove planete novim očima. Ima li nečeg zajedničkog između njih?
Prije svega, pada nam na pamet uporediti masu Saturna i Zemlje, ova razlika će biti nevjerovatna: plinoviti gigant je devedeset pet puta veći od naše planete. Devet i po puta je veći od Zemlje. Stoga naša planeta može stati više od sedamsto puta u svoju zapreminu.
Zanimljivo je da će gravitacija na Saturnu biti devedeset dva posto Zemljine gravitacije. Ako pretpostavimo da se osoba teška sto kilograma prenese na Saturn, tada će se njegova težina smanjiti na devedeset dva kilograma.
Svaki školarac zna da Zemljina osa ima određeni ugao nagiba u odnosu na Sunce. To omogućava da se godišnja doba mijenjaju, a ljudi da uživaju u svim ljepotama prirode. Iznenađujuće, Saturnova osa ima sličan nagib. Stoga možete promatrati i promjenu godišnjih doba na planeti. Međutim, nemaju izražen karakter i prilično im je teško ući u trag.
Kao i Zemlja, Saturn ima svoje magnetno polje, a nedavno su naučnici svjedočili pravoj aurori iznad površine planete. Oduševio me dugim sjajem i jarkim ljubičastim nijansama.
Čak i iz naše male komparativne analize jasno je da obje planete, uprkos svojim nevjerovatnim razlikama, imaju i nešto što ih spaja. Možda to tjera naučnike da stalno okreću pogled prema Saturnu. Međutim, neki od njih kroz smijeh kažu da kada bi bilo moguće gledati obje planete jednu pored druge, Zemlja bi izgledala kao novčić, a Saturn kao naduvana košarkaška lopta.
Proučavanje plinovitog diva koji je Saturn je proces koji je zbunio naučnike iz cijelog svijeta. Više puta su mu slali sonde i razne uređaje. S obzirom da je posljednja misija završena ove godine, sljedeća je planirana tek za 2020. godinu. Međutim, sada niko ne može reći da li će se to održati. Već nekoliko godina se vode pregovori o učešću Rusije u ovom velikom projektu. Prema preliminarnim proračunima, novom uređaju će biti potrebno oko devet godina da uđe u Saturnovu orbitu, a još četiri godine za proučavanje planete i njenog najvećeg satelita. Na osnovu svega navedenog, možete biti sigurni da je otkrivanje svih tajni planete oluja stvar budućnosti. Možda ćete vi, naši današnji čitaoci, učestvovati u tome.
Saturn
Opće informacije o Saturnu
Saturn, šesta od Sunca i druga najveća planeta nakon Jupitera, je džinovska planeta Sunčevog sistema. Ime je dobio u čast jednog od najcjenjenijih rimskih bogova - zaštitnika zemlje i usjeva, kojeg je Jupiter zbacio s trona.
Posmatranja Saturna sa Zemlje
Saturn je poznat ljudima od davnina.
Uostalom, na noćnom nebu to je jedan od najsjajnijih objekata, vidljiv kao žućkasta zvijezda, čiji sjaj varira od nule do prve magnitude (u zavisnosti od udaljenosti do Zemlje).
Osim toga, samo Saturn, kada se posmatra sa Zemlje teleskopom (pa čak i onim najjednostavnijim), ima vidljive prstenove, iako su pronađeni na svim džinovskim planetama...
Istorija istraživanja Saturna
orbitalno kretanje i rotacija Saturna
Ugao između ravnina ekvatora i orbite dostiže 26°73". Period rotacije oko ose - sideralni dan - 10 sati 14 minuta (na geografskim širinama do 30°). Na polovima, period rotacije je 26 minuta duže - 10 sati i 40 minuta To je zbog činjenice da Saturn nije čvrsto tijelo, kao na primjer Zemlja, već ogromna lopta zbog takve strukture, koja, uzgred, nije. nije jedinstvena, planeta nema čvrstu površinu, pa je radijus Saturna određen položajem najviših oblaka u njoj. jednaka 60268 km, veća je za 5904 km od polarnog, odnosno polarna kompresija planetarnog diska je 1/10.
Struktura i fizički uslovi na Saturnu
Oblaci na Saturnu su uglavnom amonijačne, bijele boje i snažniji nego na Jupiteru, zbog čega je Saturnovo "bandanje" manje. Ispod oblaka amonijaka leže manje moćni, i nevidljivi iz svemira, oblaci amonijaka (NH 4+).
Oblačni sloj Saturna nije konstantan, već je, naprotiv, veoma promenljiv. To je zbog njegove rotacije, koja se uglavnom događa od zapada prema istoku (poput rotacije planete oko svoje ose). Ova rotacija je prilično jaka, jer vjetrovi na Saturnu nisu slabi - sa brzinama i do 500 m/s. Vjetar je istočni.
Brzina vjetra, a shodno tome i brzina rotacije oblačnog sloja, opada pri kretanju od ekvatora prema polovima, a na širinama većim od 35° smjerovi vjetra se izmjenjuju, tj. Uz vjetrove s istoka, duvaju vjetrovi sa zapada.
Preovlađivanje istočnih tokova ukazuje da vjetrovi nisu ograničeni na gornji sloj oblaka, već se moraju širiti prema unutra najmanje 2000 kilometara. Osim toga, mjerenja Voyagera 2 su pokazala da su vjetrovi na južnoj i sjevernoj hemisferi simetrični u odnosu na ekvator! Postoji pretpostavka da su simetrični tokovi nekako povezani ispod sloja vidljive atmosfere.
Inače, prilikom proučavanja fotografija atmosfere Saturna, ustanovljeno je da se ovdje, baš kao i na Jupiteru, mogu formirati snažni atmosferski vrtlozi, čija veličina nije tako gigantska kao Velika crvena mrlja, koja je vidljiva čak i od Zemlje, ali ipak dostiže prečnik od hiljadu kilometara.
Ovako moćni vrtlozi, slični zemaljskim ciklonima, nastaju u područjima toplog vazduha koji se diže.
Ova razlika leži u čistijoj atmosferi iznad sjeverne hemisfere, uzrokovanoj gotovo potpunim odsustvom visokih oblaka. Zašto je gornja atmosfera na sjevernoj hemisferi tako čista od oblaka nije poznato, ali se vjeruje da bi to moglo biti zbog nižih temperatura (~82 K)...
Masa Saturna je ogromna - 5,68 10 26 kg, što je 95,1 puta više od mase Zemlje. Međutim, prosječna gustina je samo 0,68 g/cm. 3, skoro je za red veličine manji od gustine Zemlje i manje od gustine vode, što je jedinstven slučaj među planetama Sunčevog sistema.
To se objašnjava sastavom plinovitog omotača planete, koji se općenito ne razlikuje od solarnog, jer je apsolutno dominantni kemijski element na Saturnu vodonik, iako u različitim agregacijskim stanjima.
Tako se atmosfera Saturna gotovo u potpunosti sastoji od molekularnog vodonika (~95%), s malom količinom helijuma (ne više od 5%), primjesa metana (CH 4), amonijaka (NH 3), deuterijuma (teški vodonik ) i etan (CH 3 CH 3). Pronađeni su tragovi prisustva amonijaka i vodenog leda.
Ispod atmosferskog sloja, pod pritiskom od ~100.000 bara, leži okean tečnog molekularnog vodonika.
Još niže - 30 hiljada km. sa površine, gde pritisak dostiže milion bara, vodonik prelazi u metalno stanje. Upravo u ovom sloju, kada se metal kreće, stvara se snažno magnetsko polje Saturna, o čemu će biti riječi u nastavku.
Ispod sloja metalnog vodonika nalazi se tečna mješavina vode, metana i amonijaka, pod visokim pritiskom i temperaturom. Konačno, u samom centru Saturna leži malo, ali masivno kamenito ili ledeno-stjenovita jezgra, čija je temperatura ~20.000 K.
Magnetosfera Saturna
Oko Saturna postoji ekstenzivno magnetno polje sa magnetnom indukcijom na nivou vidljivih oblaka na ekvatoru od 0,2 G, nastalo kretanjem materije u sloju metalnog vodonika. Astronomi su odsustvo radio-emisije magnetnog kočnog zračenja sa Saturna pripisali uticaju prstenova. Ove pretpostavke su potvrđene kada je svemirski brod Pioneer 11 proletio pored planete.
Instrumenti postavljeni na interplanetarnoj stanici zabilježili su formacije u cirkumplanetarnom prostoru Saturna koje su tipične za planetu sa izraženim magnetnim poljem: pramčani udarni val, granica magnetosfere (magnetopauza) i radijacijski pojasevi. Vanjski polumjer Saturnove magnetosfere u podsolarnoj tački je 23 ekvatorijalna radijusa planete, a udaljenost do udarnog vala je 26 radijusa.
Saturnovi pojasevi zračenja su toliko prostrani da pokrivaju ne samo prstenove, već i orbite nekih unutrašnjih satelita planete. Očekivano, u unutrašnjem dijelu radijacijskih pojaseva, koji je "blokiran" prstenovima Saturna, koncentracija nabijenih čestica je vrlo niska. To se dešava zato što naelektrisane čestice, krećući se od pola do pola, prolaze kroz sistem prstenova i tamo ih apsorbuju led i prašina. Kao rezultat toga, unutrašnji dio radijacijskih pojaseva, koji bi u odsustvu prstenova bio najintenzivniji izvor radio-emisije u Saturnovom sistemu, ispada da je oslabljen.
Ali ipak, koncentracija nabijenih čestica u unutrašnjim područjima radijacijskih pojaseva omogućava formiranje aurore u polarnim područjima Saturna, koje su slične onima koje možemo vidjeti na Zemlji. Razlog njihovog nastanka je isti – bombardovanje nabijenim česticama atmosfere.
Prstenovi Saturna
Kao rezultat ovog bombardovanja, atmosferski gasovi sijaju u ultraljubičastom opsegu (110-160 nanometara). Elektromagnetne talase ove dužine apsorbuje Zemljina atmosfera i mogu se posmatrati samo svemirskim teleskopima.
Pa, sada pređimo na jedan od najkarakterističnijih detalja strukture Saturna - njegov ogroman ravan prsten.
Tačan opis Saturnovog prstena dao je holandski naučnik H. Huygens 1659. godine, a francuski astronom Giovanni Domenico Cassini 1675. godine pokazao je da se sastoji od dvije koncentrične komponente - prstena A i B, odvojenih tamnim razmakom (tako- nazvana „Kasinijeva divizija“).
Mnogo kasnije (1850. godine) američki astronom W. Bond otkrio je unutrašnji slabo svijetleći prsten C, koji se zbog tamne boje ponekad naziva i "krepom", a 1969. godine otkriven je još slabiji i bliži planeti prsten D, svjetlina koja ne prelazi 1/20 svjetline najsjajnijeg srednjeg prstena.
Pored navedenih, na Saturnu su otkrivena još 3 prstena - E, F i G; Svi su slabi i slabo vidljivi sa Zemlje, zbog čega su otkriveni tokom letova svemirskih letjelica Voyager 1 i Voyager 2.
Prstenovi su nešto bjelji od žućkastog diska Saturna.
Oni su locirani u ravni planetarnog ekvatora sljedećim redoslijedom od gornjeg sloja oblaka: D, C, B, A, F, G, E. Redoslijed označavanja prstenova je objašnjen istorijskim razlozima, pa je tako ne poklapa se sa abecednim redom...
Ako pažljivo ispitate prstenove Saturna, otkrit ćete da ih, u stvari, ima mnogo više.
Uočeni prstenovi su razdvojeni tamnim prstenastim prostorima - prazninama (ili podjelama), gdje ima vrlo malo tvari. Jedna od praznina koja se može vidjeti prosječnim teleskopom sa Zemlje (između prstenova A i B) naziva se Cassini jaz. U vedrim noćima mogu se uočiti manje uočljive pukotine.
Postoji još jedna teorija o formiranju prstenova, prema kojoj su oni ostaci nekih velikih Saturnovih satelita, uništenih kometama i meteoritima, nastalim prije nekoliko milijardi godina. Iako je moguće da trenutno postoje izvori nadopunjavanja prstenova materijom. Dakle, gustoća materije u E prstenu raste prema orbiti Saturnovog mjeseca Enceladusa. Moguće je da je Enceladus izvor materijala za ovaj prsten.
Priroda strukture prstena je očigledno rezonantna.
Dakle, Cassinijeva podjela je regija orbita u kojoj je period okretanja svake čestice oko Saturna tačno upola manji od Saturnovog najbližeg velikog satelita, Mimasa. Zbog ove podudarnosti, Mimas svojom privlačnošću kao da ljulja čestice koje se kreću unutar odjeljka i na kraju ih izbacuje odatle. Međutim, kao što smo već opisali, prstenovi Saturna više liče na „gramofonsku ploču“ i ovu strukturu više nije moguće objasniti rezonancijama sa orbitalnim periodima Saturnovih satelita.
Stoga je vjerovatno da je takva struktura rezultat mehanički nestabilne distribucije čestica duž ravnine prstenova, uslijed čega nastaju kružni valovi gustoće - uočena fina struktura.
Prvi koji je iznio takvu pretpostavku bio je poznati njemački filozof Immanuel Kant, koji je finu strukturu Saturnovih prstenova objasnio sudarom čestica koje se različito rotiraju oko planete prema Keplerovim zakonima. Diferencijalna rotacija, prema Kantu, uzrokuje razdvajanje diska u niz tankih prstenova.
Kasnije je francuski astronom Simon Laplace dokazao nestabilnost dva Saturnova prstena vidljiva sa Zemlje, koju je izrazio Kant.
Takođe, izračunavši uslove ravnoteže za prstenove Saturna, Laplas je dokazao da je njihovo postojanje moguće samo uz brzu rotaciju planete oko svoje ose, što je naknadno dokazano zapažanjima V. Herschela, koji je skrenuo pažnju na primetno polarna kompresija Saturna.
Nešto kasnije, 1885. godine, oblik Saturnovih prstenova opisao je ruski matematičar S.V. Kovalevskaja, koji je potvrdio Maksvelov zaključak da Saturnovi prstenovi nisu jedna celina, već da se sastoje od odvojenih, malih tela.
Krajem 19. vijeka. ovaj teorijski zaključak Maksvela i Kovalevske empirijski su nezavisno jedan od drugog potvrdili A. A. Belopolski (Rusija), J. Keeler (SAD) i A. Delandre (Francuska), koji su fotografisali spektar Saturna pomoću prorezanog spektrografa i na osnovu Doplera efekat - Fizeau je otkrio da se vanjski dijelovi Saturnovih prstenova rotiraju sporije od unutrašnjih.
Pokazalo se da su izmjerene brzine jednake onima koje bi imali Saturnovi sateliti da su na istoj udaljenosti od planete. Odavde je jasno: prstenovi Saturna su u suštini kolosalna akumulacija malih čvrstih čestica koje nezavisno kruže oko planete. Veličine čestica su toliko male da nisu vidljive ne samo u zemaljskim teleskopima, već i iz svemirskih letjelica. Samo skeniranjem radio snopa na talasnoj dužini od 3,6 cm prstenova A, C i Cassinijevog dela, tokom prolaska Voyagera 1 pored Saturna, bilo je moguće utvrditi njihove veličine. Ispostavilo se da je prosječni prečnik čestica A prstena 10 metara, Cassinijevih fisionih čestica osam, a C prstena samo 2 metra.
U preostalim prstenovima Saturna, sa izuzetkom B prstena, čestice su mnogo manje veličine i njihov broj je beznačajan. U suštini, ovi prstenovi se sastoje od čestica prašine prečnika oko deset hiljaditih delova mm.
Mora se reći da čestice u prstenu B formiraju čudne radijalne formacije - „žbice“ smještene iznad ravnine prstena. Moguće je da se "žbice" drže zajedno silama elektrostatičkog odbijanja. Zanimljivo je primijetiti da su slike misterioznih "žbica" pronađene na nekim skicama Saturna napravljenim u prošlom vijeku. Ali tada im niko nije pridavao značaj.
Pored žbica, svemirski Voyageri su otkrili i neočekivani efekat, odnosno brojne kratkotrajne rafale radio-emisije koje dolaze iz prstenova. To nije bilo ništa drugo do signali od elektrostatičkih pražnjenja - neka vrsta munje. Izvor elektrifikacije čestica su očigledno njihovi sudari. Također je otkrivena plinovita atmosfera neutralnog atomskog vodonika koja obavija prstenove.
Na osnovu intenziteta Laysan-alfa linije (1216 A) u ultraljubičastom dijelu spektra, Voyagers je izračunao broj atoma vodika u kubnom centimetru atmosfere. Bilo ih je oko 600...
Kao rezultat proučavanja spektra prstenova, također je postalo jasno da su čestice njihovih komponenti očigledno ili prekrivene ledom (ili mrazom) ili se sastoje od leda, štoviše, vode. U potonjem slučaju, masa svih prstenova može se procijeniti na 10 23 g, tj. 6 redova veličine manje od mase same planete.
Međutim, analiza putanje svemirske letjelice Pioneer 11 pokazala je da je masa prstenova još manja i da ne dostiže ni 1,7 milioniti dio mase Saturna.
Temperatura prstenova je veoma niska - oko 80 K (-193 °C). Čestice u svim prstenovima kreću se gotovo istom brzinom (oko 10 km/s), ponekad se sudarajući...
Tokom 29,5 godina od Zemlje, prstenovi Saturna su dva puta vidljivi pri maksimalnom otvaranju, a dva puta postoje periodi kada su Sunce i Zemlja u ravni prstenova, a zatim prstenovi budu obasjani Suncem“ na rubu”.
Tokom ovog perioda, prstenovi su gotovo potpuno nevidljivi, što ukazuje na njihovu vrlo malu debljinu: oko 1-4 (do 20) km. Kroz prstenove možete vidjeti čak i zvijezde, iako je njihova svjetlost znatno oslabljena.
Saturnovi meseci
Uz sistem prstenova, Saturn ima i čitav sistem satelita, od kojih je trenutno poznato 60.
Prvi satelit otkrio je davne 1655. godine Christiaan Huygens, a bio je to ogroman Titan - jedini Saturnov satelit koji ima gustu atmosferu i veći je od Merkura.
Ukupno, Saturn trenutno ima 52 službeno potvrđena satelita, od kojih svaki ima svoje ime. Uz njih, tu su i drugi, još nepotvrđeni sateliti, koji su malih dimenzija i nisu više puta uočeni. Neki od njih leže unutar orbite Dione, drugi - između orbita Dione i Tethys, a treći - između orbita Dione i Rhea.
Svi sateliti, osim ogromnog Titana, sastavljeni su uglavnom od vodenog leda, sa malom primjesom kamenja, o čemu svjedoči njihova mala gustina (oko 1400-2000 kg/m3). Najveći od njih, kao što su Mimas, Dione, Rhea, formiraju kameno jezgro, zauzimajući do 40% mase cijelog satelita. Struktura Titana slična je strukturi velikih Jupiterovih satelita: također čvrsto kamenito jezgro i ledena školjka.
Saturnovi sateliti, kao i sateliti drugih džinovskih planeta, mogu se podijeliti u dvije grupe - pravilne i nepravilne. Redovni sateliti se kreću po gotovo kružnim orbitama koje leže blizu planete blizu njene ekvatorijalne ravni. Svi redovni sateliti orbitiraju u istom smjeru - u smjeru rotacije same planete. Ovo ukazuje da su ovi sateliti formirani u oblaku gasa i prašine koji je okruživao planetu tokom njenog formiranja.
Istina, postoje dva izuzetka od ovog pravila - Japet i Fiba.
Nasuprot tome, nepravilni sateliti kruže daleko od planete u haotičnim orbitama, što jasno ukazuje da je ova tijela zarobljena od strane planete među prolaznim asteroidima ili jezgrima kometa.
Općenito, možemo reći da je svaki Saturnov satelit jedinstven, i svaki od njih zaslužuje pažnju. Uzmimo, na primjer, Titan - ogroman satelit, čiji je prečnik 5150 kilometara, što mu omogućava da se smatra drugim najvećim satelitom u Sunčevom sistemu. Osim toga, samo Titan ima gustu crveno-narandžastu atmosferu, debelu skoro 600 km, štoviše, ova atmosfera po svom sastavu podsjeća na atmosferu drevne Zemlje, jer 95% se sastoji od azota. Postoje tragovi prisustva argona, metana, kiseonika, vodonika, etana, propana i drugih gasova. Metan, inače, na Titanu može biti u sva 3 agregatna stanja, stoga ne čudi što se na satelitu nalaze okean metana, jezera i rijeke. Da, i na Titanu postoji i običan vodeni okean, iako ne na površini, već na dubini od nekoliko kilometara. Na to ukazuje velika varijabilnost karakteristika na površini Titana, koje se uočavaju na različitim mjestima u različito vrijeme.
To je moguće samo ako pretpostavimo da se ispod površine nalazi debeo sloj tekuće vode.
Tako je Titan peti svemirski objekat u Sunčevom sistemu na kojem je pronađena tečna voda...
Ništa manje zanimljiv od Titana nije Saturnov drugi satelit, Japet. Njegova prednja (u smjeru kretanja) hemisfera je vrlo različita po refleksivnosti od stražnje. Jedna od njih je svijetla kao snijeg, druga je tamna kao crni somot. To je zbog činjenice da je prednji dio Japeta jako kontaminiran prašinom, koja, padajući na njegovu površinu tijekom kretanja drugog satelita, Phoebe, uzrokuje njegovo ozbiljno zacrnjenje.
Fibina pratilja je takođe jedinstvena, jer
Još jedan vrlo zanimljiv Saturnov satelit je Hiperion, jedini od velikih satelita koji ima nepravilan oblik uzrokovan sudarom s nekim masivnim kosmičkim tijelom. Moguće je, odnosno čak vjerovatno, da je upravo taj sudar uzrok haotične rotacije Hiperiona oko svoje ose, čija se brzina mijenja za desetine posto u toku mjeseca.
Sudar sa nekim velikim kosmičkim tijelom također je formirao 130-kilometarski krater Herschel na površini drugog satelita Saturna, Mimasa. Okno koje okružuje ovaj krater je toliko visoko da se jasno vidi čak i na fotografijama.
Mora se reći da takvi džinovski krateri na satelitima Saturna nisu neuobičajeni. Tako je na površini Dione otkriven krater prečnika oko 100 km, a na površini Reje, drugog po veličini satelita Saturna, nalaze se krateri prečnika do 300 km.
Rea je, inače, zanimljiva i jer jedini od svih satelita, a ne samo Saturna, ima prstenove. Ovo je otkriveno 7. marta ove godine, tokom leta svemirskog broda Cassini.
Neki od satelita vrše svoj uticaj na Saturnove prstenove - to je tzv. pastirski drugovi. To su, na primjer, Prometej i Pandora, koji stupaju u interakciju sa materijalom prstena F prstena i ne dozvoljavaju ovom materijalu da napusti prsten, ili Atlas, koji se kreće na vanjskoj ivici A prstena; sprečava da se prstenaste čestice šire izvan ove ivice.
Opće informacije o Saturnu
Ova planeta je sličnija Jupiteru od ostalih džinovskih planeta. Njegova masa je 95 puta, a ekvatorijalni radijus (60.370 km) je 9,5 puta veći od Zemljinog, a kompresija je 1:10, odnosno polarni radijus je 8,5 puta veći od Zemljinog. Ubrzanje gravitacije na Saturnu je 1,15 puta veće nego na Zemlji, a kritična brzina je 37 km/s. Osa rotacije planete je nagnuta pod uglom od 26°45", i da je po prirodi slična Zemlji i bila bi mnogo bliža Suncu, tada bi imala naizmjenično godišnja doba. Ali struktura Saturna je ista kao ona Jupitera, a tako je i ona rotira zonski sa periodima od 10h 14m (ekvatorijalni pojas) i 10h 39m (umereni pojasevi). odnosno, slikovito rečeno, kada bi se Saturn našao u vodi, tada bi plutao na njenoj površini (u poređenju sa Jupiterom) sporije raste pritisak u dubini Saturna, a po svemu sudeći. tečni vodonik pomešan sa helijumom počinje na dubini koja je jednaka polovini poluprečnika planeta, gde temperatura dostiže 10.000°C, a pritisak je 3-109 hPa (3-106 atm.). , nalazi se sloj metalne faze vodonika, u kojem električne struje stvaraju magnetna polja planete, a ispod ovog sloja se nalazi rastopljeno silikatno-metalno jezgro, čija je masa 9 puta veća od mase Zemlje. , ili skoro 0,1 mase Saturna.
Saturn od Sunca prima 92 puta manje energije od Zemlje, osim toga, reflektuje 45% te energije. Stoga bi temperatura njegovih gornjih slojeva trebala biti oko -190°C, ali je blizu -170°C. To se objašnjava činjenicom da dvostruko više topline dolazi iz vruće unutrašnjosti planete nego iz Sunca. Saturnova radio-emisija je relativno mala, što ukazuje na to da ima magnetsko polje i pojas zračenja slabije od onih kod Jupitera. To je potvrdila i automatska stanica Pioneer 11, koja je 1. septembra 1979. preletjela na udaljenosti od 21.400 km od površine Saturna i otkrila njegovo magnetsko polje, čija se osa gotovo poklapa sa osom rotacije planete. Pojas zračenja sastoji se od nekoliko zona odvojenih širokim šupljinama koje ne sadrže električno nabijene čestice. Saturn ima još dva mjeseca - snimila ih je sonda Cassini. Činjenica da su tako male planete (3 i 4 km u prečniku) preživjele do danas znači da male komete koje im inače prijete nisu baš česte u Sunčevom sistemu. Šesta planeta sada ima ukupno 33 satelita prečnika od 34 do 5150 km. Poput Jupitera, ovi su mjeseci numerirani redoslijedom kojim su otkriveni.
Fotografije koje su napravile automatske stanice pokazuju da su površine velikih satelita prekrivene mnoštvom kratera različitih veličina.
Svi Saturnovi sateliti kruže oko njega u smjeru naprijed, a samo najudaljeniji, deveti Phoebusov satelit, koji se nalazi skoro 13 miliona km od planete, ima obrnuto kretanje i obavi jednu orbitalnu revoluciju za 550 dana.
Prstenovi Saturna
Saturn ima prsten koji je davne 1656. godine otkrio holandski fizičar H. Huygens (1629-1695), tačnije, sedam tankih ravnih koncentričnih prstenova, koji su međusobno odvojeni tamnim intervalima i kruže oko planete u ravni njen ekvator.
Dok zadržavaju svoj smjer u svemiru, prstenovi se okreću prema Zemlji svakih 14,7 godina (pola perioda Saturnove revolucije oko Sunca) i nisu vidljivi; samo njihova senka, uska tamna pruga, pada na disk planete. Ovaj fenomen se naziva nestanak prstena. Njihov posljednji nestanak bio je 1994. godine.
Saturn, šesta najveća planeta u Sunčevom sistemu u smislu udaljenosti od Sunca; astronomski znak ć S. se odnosi na broj gigantskih planeta. Velika poluosa Sunčeve orbite (njena prosječna udaljenost od Sunca) je 9,54 AJ. e., odnosno 1,43 milijarde km. Ekscentricitet orbite S. je 0,056 (najveći među džinovskim planetama). Ugao nagiba ravni S. orbite prema ravni ekliptike je 2°29’. Solar napravi potpunu revoluciju oko Sunca (siderski period okretanja) za 29.458 godina sa prosječnom brzinom od 9.64 km/sec. Sinodički period revolucije je 378,09 dana. Na nebu, S. izgleda kao žućkasta zvijezda, čiji sjaj varira od nule do prve magnitude (pri prosječnoj opoziciji). Velika varijabilnost sjaja povezana je sa postojanjem prstenova oko S.; Ugao između ravnine prstenova i pravca prema Zemlji varira od 0 do 28°, a posmatrač na Zemlji vidi prstenove pod različitim uglovima, što određuje promenu sjaja S. Vidljivi disk S. ima oblik elipse sa osama 20,7" i 14,7" (u srednjem sučelju). U superiornoj konjunkciji sa Suncem, prividna veličina Sunca je 25% manja, a sjaj je slabiji za 0,48 magnitude. Vizuelni albedo S. je 0,69.
Eliptičnost Sunčevog diska odražava njegov sferoidni oblik, koji je posljedica brze rotacije Sunčevog sistema: period njegove rotacije oko svoje ose je 10 sati 14 minuta na ekvatoru, 10 sati 38 minuta na umjerenim geografskim širinama, a 10 sati 40 minuta na geografskoj širini od oko 60°. Osa rotacije S. je nagnuta prema ravni njegove orbite na 63°36'. U linearnoj mjeri, ekvatorijalni polumjer sjevera je 60.100 km, polarni je 54.600 km (preciznost oko 1%), a kompresija je 1:10,2. Zapremina Sunca je 770 puta veća od zapremine Zemlje, a masa Sunca je 95,28 puta veća od Zemljine (5,68 × 10226 kg), pa je prosječna gustina Sunca 0,7 g/cm3, što je polovina gustine Sunca. U odnosu na Sunce, masa Sunca je 1:3499. Ubrzanje gravitacije na površini sjevera na ekvatoru je 9,54 m/sec2.
Nekoliko detalja je vidljivo na S disku, čak i kada se gleda u najboljim uslovima. Vidljive su samo svijetle i tamne pruge paralelne s ekvatorom, na kojima se povremeno prekrivaju tamne ili svijetle mrlje, uz pomoć kojih se određuje rotacija C.
Temperatura površine Sunca, na osnovu merenja toplotnog toka koji izlazi sa planete u infracrvenom području spektra, određena je od -190 do -150°C (što je više od ravnotežne temperature - 193°C), odgovara toplotnom toku primljenom od Sunca. To ukazuje da solarno termalno zračenje sadrži dio vlastite duboke topline, što je potvrđeno mjerenjima radio-emisije.
Razlika u ugaonim brzinama rotacije neba na različitim geografskim širinama ukazuje da je njegova površina posmatrana sa Zemlje samo gornji oblačni sloj atmosfere. Neka ideja o unutrašnjoj strukturi S. može se formirati na osnovu teorijskih studija. Uočeni poremećaji u kretanju satelita planete, u poređenju sa kompresijom njene figure i prosječnom gustoćom, omogućavaju određivanje približnog toka pritiska i gustoće u utrobi planete (vidi Planete). Veoma niska prosječna gustina Sunca ukazuje da se ono, kao i druge džinovske planete, sastoji prvenstveno od lakih plinova - vodonika i helijuma, koji preovlađuju na Suncu.
Navodno, sastav solarijuma uključuje vodonik (80%), helijum (18%) i samo 2% težih elemenata koncentrisanih u jezgru planete. Vodik do dubine od oko polovine radijusa nalazi se u molekularnoj fazi, a dublje pod uticajem kolosalnih pritisaka prelazi u metalnu fazu. U centru S. temperatura je blizu 20.000 K.
Značajna karakteristika planete su prstenovi Saturna - koncentrične formacije različite svjetline, kao da su ugniježđene jedna u drugu, i formiraju jedan ravan sistem male debljine, smješten u ekvatorijalnoj ravnini Sjevera prvi put primetio G. Galileo 1610. godine, ali je zbog lošeg kvaliteta teleskopa zamenio delove prstena vidljive na ivicama planete za satelite C. Tačan opis C prstena dao je H. Huygens (1659), a J. Cassini je ubrzo pokazao da se sastoji od dvije koncentrične komponente - prstena A i B, razdvojenih tamnim razmakom (tzv. “Cassinijeva podjela”). Mnogo kasnije (1850. godine) američki astronom W. Bond je otkrio unutrašnji slabo svijetleći prsten (C), a 1969. godine otkriven je još slabiji i bliži prstenu D. Svjetlina D prstena ne prelazi 1/. 20 svjetline najsjajnijeg prstena - prsten B Prstenovi se nalaze na sljedećim udaljenostima od planete: A - od 138 do 120 hiljada km, B - od 116 do 90 hiljada km, C - od 89 do 75 hiljada km i D - od 71 hiljada km skoro do površine C. .
Priroda planetarnih prstenova postala je jasna nakon što su engleski fizičar J. Maxwell (1859.) i ruski matematičar S.V. Kovalevskaya (1885.) različitim metodama dokazali da stabilno postojanje prstena oko planete može biti samo ako se sastoji od skup pojedinačnih malih tela: neprekidni čvrsti ili tečni prsten bi bio rastrgan gravitacionom silom planete.
Ovaj teorijski zaključak krajem 19. stoljeća. empirijski su potvrdili nezavisno jedan od drugog A. A. Belopolsky (Rusija), J. Keeler (SAD) i A. Delandre (Francuska), koji su fotografisali spektar S. pomoću prorezanog spektrografa i na osnovu Dopler-Fizeau efekta otkrili da se vanjski dijelovi C. prstena rotiraju sporije od unutrašnjih. Pokazalo se da su izmjerene brzine jednake onima koje bi imali sateliti S. da su na istoj udaljenosti od planete.
Tokom 29,5 godina od Zemlje, Sunčevi prstenovi su dva puta vidljivi pri svom maksimalnom otvaranju, a dva puta postoje periodi kada su Sunce i Zemlja u ravni prstenova, a tada su prstenovi ili obasjani Suncem“ na ivici", ili je vidljivo zemaljskom posmatraču "ivično na" " Tokom ovog perioda, prstenovi su gotovo potpuno nevidljivi, što ukazuje na njihovu vrlo malu debljinu. Razni istraživači, na osnovu vizuelnih i fotometrijskih opservacija i njihove teorijske obrade, dolaze do zaključka da se prosečna debljina prstenova kreće od 10 cm do 10 km.
Naravno, nemoguće je vidjeti prsten takve debljine sa ivice Zemlje.
Veličine čvrstih tijela u prstenovima procjenjuju se od 10-1 do 103 cm uz prevlast blokova prečnika oko 1 m, što potvrđuje uočena refleksija radio-talasa od C prstenova.
