/Описание планеты сатурн: Планета Сатурн — описание планеты, кольца Сатурна, факты, фото

Описание планеты сатурн: Планета Сатурн — описание планеты, кольца Сатурна, факты, фото

Содержание

Планета Сатурн — описание планеты, кольца Сатурна, факты, фото

Сатурн — шестая планета от Солнца и вторая по размерам планета в Солнечной системе после Юпитера. Сатурн, а также Юпитер, Уран и Нептун, классифицируются как газовые гиганты. Сатурн назван в честь римского бога Сатурна, аналога греческого Кроноса (Титана, отца Зевса) и вавилонского Нинурты. Символ Сатурна — серп (Юникод: ♄). В основном Сатурн состоит из водорода, с примесями гелия и следами воды, метана, аммиака и «горных пород». Внутренняя область представляет собой небольшое ядро из горных пород и льда, покрытого тонким слоем металлического водорода и газообразным внешним слоем. Внешняя атмосфера планеты кажется спокойной и безмятежной, хотя иногда на ней появляются некоторые долговечные особенности. Скорость ветра на Сатурне может достигать местами 1800 км/ч, что значительно больше, чем, например, на Юпитере.

У Сатурна имеется планетарное магнитное поле, занимающее промежуточное звено по мощности между магнитным полем Земли и мощным полем Юпитера. Магнитное поле Сатурна простирается на 1 млн км в направлении Солнца. Ударная волна была зафиксирована Вояджером-1 на расстоянии в 26,2 радиуса Сатурна от самой планеты, магнитопауза расположена на расстоянии в 22,9 радиуса.
Сатурн обладает заметной кольцевой системой, состоящей главным образом из частичек льда, меньшего количества горных пород и пыли. Вокруг планеты обращается 62 известных на данный момент спутника. Титан — самый крупный из них и обладает единственной среди множества спутников Солнечной системы плотной атмосферой.
Сатурн относится к типу газовых планет: он состоит в основном из газов и не имеет твёрдой поверхности.
Экваториальный радиус планеты равен 60 300 км, полярный радиус — 54 000 км; из всех планет Солнечной системы Сатурн обладает наибольшим сжатием. Масса планеты в 95 раз превышает массу Земли, однако средняя плотность Сатурна составляет всего 0,69 г/см³, что делает его единственной планетой Солнечной системы, чья средняя плотность меньше плотности воды.
Один оборот вокруг оси Сатурн совершает за 10 часов, 34 минуты и 13 секунд.

Атмосфера Сатурна состоит почти полностью из водорода, гелия и азота. Аммиачные облака в верхней части атмосферы мощнее юпитерианских, поэтому Сатурн не настолько «полосатый».
По данным «Вояджеров», на Сатурне дуют сильные ветра, аппараты зарегистрировали скорости воздушных потоков 500 м/с. Ветра дуют, в основном, в восточном направлении (по направлению осевого вращения). Их сила ослабевает при удалении от экватора; при удалении от экватора появляются также и западные атмосферные течения. Ряд данных указывают, что ветры не ограничены слоем верхних облаков, они должны распространяться внутрь, по крайней мере, на 2 тыс. км. Кроме того, измерения «Вояджера-2» показали, что ветра в южном и северном полушариях симметричны относительно экватора. Есть предположение, что симметричные потоки как-то связаны под слоем видимой атмосферы.

В глубине атмосферы Сатурна растут давление и температура, и водород постепенно переходит в жидкое состояние. На глубине около 30 тыс. км водород становится металлическим (а давление достигает около 3 миллионов атмосфер). Циркуляция электротоков в металлическом водороде создаёт магнитное поле (гораздо менее мощное, чем у Юпитера). В центре планеты находится массивное ядро (до 20 земных масс) из тяжёлых материалов — камня, железа и, предположительно, льда.

Спутники Сатурна — естественные спутники планеты Сатурн.
У Сатурна известно 62 естественных спутника с подтверждённой орбитой, 53 из которых имеют собственные названия. Большая часть спутников имеет небольшие размеры и состоит из горных пород и льда, что подтверждает их главные особенности: высокая способность к отражению солнечного света. 23 спутника Сатурна — регулярные, остальные 38 — нерегулярные. Нерегулярные спутники были классифицированы по характеристикам своих орбит на три группы: инуитскую, норвежскую и гальскую.

Самый большой спутник — Титан, диаметр которого более 5 100 км, он является вторым после Ганимеда по величине спутником в Солнечной системе. Титан — единственный спутник, обладающий очень плотной атмосферой, в 1,5 раза больше земной, и состоящей в основном из 98 % азота, с умеренным содержанием метана. Учёные предполагают, что условия на этом спутнике Сатурна схожи с теми, которые существовали на нашей планете 4 миллиарда лет назад, когда на Земле только зарождалась жизнь.

Планета Сатурн: описание, интересные факты, исследования

Солнечная система > Система Сатурн > Планета Сатурн

Спутники | Кольца | Исследование | Фотографии

  1. Введение
  2. Размер, масса и орбита
  3. Состав и поверхность
  4. Спутники Сатурна
  5. Атмосфера и температура
  6. Кольца Сатурна
  7. История изучения

Сатурн — шестая планета от Солнца и, возможно, самый красивый объект Солнечной системы.

Это наиболее отдаленная от звезды планета, которую можно отыскать c Земли без использования телескопа или бинокля. Так что о ее существовании знают давно. Перед вами один из четырех газовых гигантов, расположенный 6-м по порядку от Солнца. Вам будет любопытно узнать, какая планета Сатурн, но сперва познакомьтесь с интересными фактами о планете Сатурн.

Интересные факты


Можно найти без инструментов

  • Сатурн стоит на 5-м месте по яркости в Солнечной системе, поэтому можно рассмотреть в бинокль или телескоп.

Его видели древние люди

  • За ним наблюдали еще вавилоняне и жители дальнего востока. Наименован в честь римского титана (аналог греческого Кроноса).

Самая плоская планета

  • Полярный диаметр охватывает 90% от экваториального, что базируется на низком показателе плотности и стремительном вращении. Планета выполняет осевой оборот раз в 10 часов и 34 минуты.

Год длится 29.4 лет

  • Древние ассирийцы из-за медлительности прозвали планету «Лубадшагуш» – «старейший из старейших».

В верхней атмосфере есть полосы

  • Состав верхних слоев атмосферы представлен аммиачным льдом. Под ними находятся водяные облака, а дальше идут холодные смеси водорода и серы.

Присутствуют овальные бури

  • Участок над северным полюсом принял гексагональную форму (шестиугольник). Исследователи считают, что это может быть волновая картинка в верхних облаках. Также есть вихрь над южным полюсом, напоминающий ураган.

Планета представлена в основном водородом

  • Планета разделена на слои, которые плотнее проникают в Сатурн. На большой глубине водород становится металлическим. В основе – раскаленный интерьер.

Наделена прекраснейшей кольцевой системой

  • Кольца Сатурна выполнены из ледяных осколков и небольшой примеси углеродистой пыли. Простираются на 120700 км, но невероятно тонкие – 20 м.

Лунное семейство включает 62 спутников

  • Спутники Сатурна — ледяные миры. Крупнейшими выступают Титан и Рея. Энцелад может располагать подповерхностным океаном.

Титан наделен сложной азотной атмосферой

  • Состоит изо льда и камня. Замороженный поверхностный слой наделен озерами из жидкого метана и ландшафтами, укрытыми замерзлым азотом. Может располагать жизнью.

Отправили 4 миссии

  • Это аппараты Пионер-11, Вояджер-1 и 2 и Кассини-Гюйгенс.

Размер, масса и орбита

Сравнение размеров Земли и Сатурна

Средний радиус Сатурна – 58232 км (экваториальный – 60268 км, а полярный – 54364 км), что в 9.13 раз больше земного. При массе в 5.6846 × 1026 кг и поверхностной площади – 4.27 × 1010 км2 его объем достигает 8.2713 × 1014 км3.

Физические характеристики планеты Сатурн

Полярное сжатие0,097 96 ± 0,000 18
Экваториальный

радиус

60 268 ± 4 км
Полярный радиус54 36 ± 10 км
Площадь поверхности4,27·1010 км²
Объём8,27·1014 км³
Масса5,68·1026 кг
95 земных
Средняя плотность0,687 г/см³
Ускорение свободного

падения на экваторе

10,44 м/с²
Вторая космическая скорость35,5 км/с
Экваториальная скорость

вращения

9,87 км/c
Период вращения10ч 34мин 13с ± 2с
Наклон оси26,73°
Склонение северного полюса83,537°
Альбедо0,342 (Бонд)
Видимая звёздная величинаот +1.47 до −0.24
Абсолютная звёздная

величина

0,3
Угловой диаметр9%

Расстояние от Солнца до планеты Сатурн составляет 1.4 млрд. км. При этом максимальная дистанция достигает 1 513 783 км, а минимальная – 1 353 600 км.

Средняя орбитальная скорость достигает 9.69 км/с, а на проход вокруг звезды Сатурн тратит 10759 дней. Выходит, что один год на Сатурне длится 29.5 земных лет. Но здесь повторяется ситуация с Юпитером, где вращение регионов происходит с различной скоростью. По форме Сатурн напоминает сплющенный сфероид.

Орбита и вращение планеты Сатурн

Перигелий1 353 572 956 км
9,048 а. е.
Афелий1 513 325 783 км
10,116 а. е.
Большая полуось1 433 449 370 км
9,582 а. е.
Эксцентриситет

орбиты

0,055 723 219
Сидерический период

обращения

10 759,22 дней
Синодический период

обращения

378,09 дней
Орбитальная скорость9,69 км/с
Наклонение2,485 240°
Долгота восходящего узла113,642 811°
Аргумент перицентра336,013 862°
Спутники62

Состав и поверхность

Вы уже знаете, какая планета Сатурн. Это газовый гигант, представленный водородом и газом. Удивляет средняя плотность в 0.687 г/см3. То есть, если поместить Сатурн в огромный водоем, то планета останется на плаву. У него нет поверхности, но обладает плотным ядром. Дело в том, что нагрев, плотность и давление возрастают при приближенности к ядру. Детально строение объясняется на нижнем фото Сатурна.

Внутреннее строение Сатурна

Ученые считают, что Сатурн по структуре напоминает Юпитер: скалистое ядро, вокруг которого сосредоточен водород и гелий с небольшой примесью летучих веществ. Ядро по составу может напоминать земное, но с повышенной плотностью из-за присутствия металлического водорода.

Внутри планеты отметка температуры поднимается к 11700°C, а количество излучаемой энергии в 2.5 раз превышает то, что получает от Солнца. В некотором смысле это связано с медленным гравитационным сжатием Кельвина-Гельмгольца. Или же все дело в поднимающихся капельках гелия с глубины в водородный слой. При этом выделяется тепло и отнимается гелий у внешних слоев.

Подсчеты 2004 года говорят, что ядро должно быть больше земной массы в 9-22 раз, а диаметр – 25000 км. Оно окружено плотным слоем металлического водорода в жидком состоянии, за которым идет насыщенный гелием молекулярный водород. Наиболее внешний слой простирается на 1000 км и представлен газом.

Спутники

Сатурн способен похвастаться 62 спутниками, среди которых лишь у 53 есть официальные наименования. Среди них у 34-х диаметр не достигает 10 км, а 14 – от 10 и до 50 км. Но некоторые внутренние спутники простираются на 250-5000 км.

Большую часть спутников назвали в честь титанов из мифов Древней Греции. Небольшими орбитальными наклонами наделены самые внутренние луны. А вот нерегулярные спутники в наиболее отделенных участках расположены в миллионах км и могут совершать обход за несколько лет.

В состав внутренних входят Мимас, Энцелад, Тефия и Диона. Они представлены водяным льдом и могут обладать скалистым ядром, ледяной мантией и корой. Наименьшим выступает Мимас с диаметром в 396 км и массой – 0.4 х 1020 кг. По форме напоминает яйцо, отдален от планеты на 185.539 км, из-за чего на орбитальный проход уходит 0.9 дней.

Энцелад с показателями в 504 км и 1.1 х 1020 кг обладает сферической скоростью. На проход вокруг планеты тратит 1.4 дней. Это одна из наименьших сферических лун, но выступает эндогенно и геологически активной. Это вызвало появление параллельных разломов на южных полярных широтах.

Крупные гейзеры заметили в южном полярном участке. Эти струи служат источником для пополнения кольца Е. Они важны, потому что могут намекать на присутствии жизни на Энцеладе, ведь вода поступает из подземного океана. Альбедо составляет 140%, поэтому это один из ярчайших объектов в системе. Ниже можно полюбоваться на фото спутников Сатурна.

Гидротермальная активность, которая может происходить на морском дне Энцелада

С диаметром в 1066 км Тефия стоит на втором месте по величине среди спутников Сатурна. Большая часть поверхности представлена кратерами и холмами, а также небольшим количеством равнин. Отличился кратер Одиссея, простирающийся на 400 км. Есть также и система каньонов, которая углубляется на 3-5 км, тянется на 2000 км, а ширина – 100 км.

Наибольшей внутренней луной выступает Диона – 1112 км и 11 х 1020 кг. Ее поверхность не только древняя, но и сильно повреждена от ударов. Некоторые кратеры достигают в диаметре 250 км. Есть также доказательства геологической активности в прошлом.

Внешние спутники расположены за чертой Е-кольца и представлены водяным льдом и горной породой. Это Рея с диаметром в 1527 км и массой – 23 х 1020 кг. Отдалена от Сатурна на 527.108 км, а на орбитальный проход тратит 4.5 дней. Поверхность также усеяна кратерами и заметно несколько крупных разломов на задней полусфере. Есть два крупных ударных бассейна с диаметром в 400-500 км.

Атмосфера Титана, запечатленная с использованием синих, зеленых и красных спектральных фильтров

Титан простирается на 5150 км, а его масса – 1.350 х 1020 кг (96% массы орбиты), из-за чего считается крупнейшим спутником Сатурна. Это единственная крупная луна с собственным атмосферным слоем. Он холодный, плотный и вмещает азот и метан. Есть небольшое количество углеводородов и ледяные кристаллы метана.

Поверхность сложно разглядеть из-за плотной атмосферной дымки. Видно лишь несколько кратерных формирований, крио-вулканы и продольные дюны. Это единственное тело в системе с метано-этановыми озерами. Титан удален на 1 221 870 км и полагают, что обладает подземным океаном. На обход вокруг планеты уходит 16 дней.

Возле Титана проживает Гиперион. С диаметром в 270 км он уступает по размеру и массе Мимасу. Это яйцевидный коричневый объект, который из-за кратерной поверхности (2-10 км в диаметре) напоминает губку. Нет предсказуемого вращения.

Две стороны Япета, созданных из-за контраста материала

Япет простирается на 1470 км, а по массе занимает 1.8 х 1020 кг. Это наиболее отдаленная луна, расположенная в 3 560 820 км, из-за чего тратит на проход 79 дней. У него интересная композиция, потому что одна сторона темная, а вторая светлее. Из-за этого их называют инь и ян.

Далее следуют нерегулярные спутники. Они небольшие и характеризуются ретроградными орбитами. Делятся на три группы: инуиты, галльская и норвежская.

Инуиты включают 5 спутников, наименованных в честь инуитской мифологии: Иджирак, Кивиок, Палиак, Сиарнак и Таркек. Их проградные орбиты колеблются от 11.1-17.9 млн. км, а диаметр занимает 7-40 км. Орбитальные наклоны – 45-50°.

Галльская семья – наружные спутники: Альбиорикс, Бефин, Эррипо и Тарвос. Их орбиты – 16-19 млн. км, наклон – от 35° до -40°, диаметр – 6-32 км, а эксцентриситет – 0.53.

Кольца и спутники Сатурна, отображенные в масштабе

Есть скандинавская группа – 29 ретроградных лун. Их диаметр – 6-18 км, дистанция – 12-24 млн. км, наклон – 136-175°, а эксцентриситет – 0.13-0.77. Иногда их именуют семьей Фивы в честь крупнейшего спутника, простирающегося на 240 км. Далее следует Имир – 18 км.

Между внутренними и внешними лунами проживает группа Алькойнидов: Мефон, Анфа и Паллена. Это наименьшие спутники Сатурна. У некоторых крупных лун есть свои небольшие. Так у Тефия – Телесто и Калипсо, а у Диона – Елена и Полидевк.

Атмосфера и температура

Внешний слой атмосферы Сатурна на 96.3% состоит из молекулярного водорода, а на 3.25% из гелия. Также есть и более тяжелые элементы, но об их пропорциях мало информации. В небольшом количестве найдены пропан, аммиак, метан, ацетилен, этан и фосфин. Верхний облачный покров представлен аммиачными кристаллами, а нижний – гидросульфидом аммония или водой. УФ-лучи приводят к металиновому фотолизу, что вызывает химические реакции углеводорода.

Из-за огромного шторма в атмосфере северного полушария аппарату Кассини удалось уловить композицию Сатурна, приближенную к истинному цвету

Атмосфера выглядит полосатой, но линии ослабевают и расширяются к экватору. Присутствует раздел на верхний и нижний слои, отличающиеся по составу на основе давления и глубины. Верхние представлены аммиачным льдом, где давление – 0.5-2 бар, а температура – 100-160 К.

На уровне с давлением в 2.5 бар начинается линия ледяных облаков, которая тянется до 9.5 бар, а нагрев составляет 185-270 К. Здесь смешиваются полосы гидросульфида аммония при давлении в 3-6 бар и температурой – 290-235 К. Нижний слой представлен аммиаком в водном растворе с показателями 10-20 бар и 270-330 К.

Иногда в атмосфере формируются долгопериодические овалы. Наиболее известное – Большое Белое Пятно. Создается каждый сатурнианский год в период летнего солнцестояния на северном полушарии.

Пятна в ширину способны простираться на несколько тысяч км и отмечались в 1876, 1903, 1933, 1960 и 1990 годах. С 2010 года велось наблюдение за «северным электростатическим возмущением», замеченным Кассини. Если эти облака придерживаются периодичности, то в следующий раз отметим появление в 2020-м году.

Масштабный шторм в северном полушарии Сатурна, запечатленный кораблем Кассини

По скорости ветра планета стоит на втором месте после Нептуна. Вояджер зафиксировал показатель в 500 м/с. На северном полюсе заметна гексагональная волна, а на южном – массивный струйный поток.

Впервые шестиугольник разглядели на снимках Вояджера. Его стороны простираются на 13800 км (больше земного диаметра), а оборот структуры происходит за 10 часов, 39 минут и 24 секунд. За вихрем на южном полюсе наблюдали в телескоп Хаббл. Здесь отмечается ветер с ускорением в 550 км/ч, а буря по размеру напоминает нашу планету.

Кольца

Полагают, что это старые кольца и могли сформироваться вместе с планетой. Есть две теории. Одна говорит, что ранее кольца были спутником, который разрушился из-за близкого подхода к планете. Или же кольца никогда не были частью спутника, а выступают остатком небулярного материала, из которого появился сам Сатурн.

Делятся на 7 колец, между которыми установлен разрыв. А и В наиболее плотные и в диаметре охватывают 14600 и 25300 км. Простираются на 92000-117580 км (В) и 122170-136775 км (А) от центра. Отдел Кассини занимает 4700 км.

Строение колец Сатурна

С отделено от В на 64 км. В ширину занимает 17500 км, а отстранено от планеты на 74658-92000 км. Вместе с А и В вмещает главные кольца с более крупными частичками. Далее идут пыльные кольца, потому что располагают небольшими частичками.

D занимает 7500 км и простирается внутрь на 66900-75510 км. На другом конце находятся G (9000 км и удаленность в 166000-175000 км) и E (300000 км и отдаленностью в 166000-480000 км). F расположено на внешнем краю А и его сложнее классифицировать. В основном это пыль. В ширину охватывает 30-500 км и простирается на 140180 км от центра.

История изучения

Сатурн можно отыскать без использования телескопов, поэтому его видели еще древние люди. Упоминания находят в легендах и мифологии. Наиболее ранние записи принадлежат Вавилону, где планета регистрировалась с привязкой к знаку зодиака.

Древние греки именовали этого гиганта Кронос, который был богом сельского хозяйства и выступал младшим из титанов. Птолемею удалось рассчитать орбитальный проход Сатурна, когда планета пребывала в оппозиции. В Риме использовали греческую традицию и дали сегодняшнее название.

В древнем иврите планету именовали Шаббатай, а в Османской империи – Зухал. У индуистов – Шани, который всех судит, оценивая добрые и плохие дела. Китайцы и японцы называли его земной звездой, считая одним из элементов.

Но за планетой наблюдали лишь в 1610 году, когда Галилей разглядел ее в свой телескоп и обнаружились кольца. Но ученый подумал, что это два спутника. Лишь Христиан Гюйгенс исправил ошибку. Он также нашел Титан, а Джованни Кассини – Япет, Рея, Тефия и Диону.

Следующий важный шаг сделал Уильям Гершель в 1789 году, когда отыскал Мимас и Энцелад. А в 1848 году появляется Гиперион.

Рисунок Сатурна от Роберта Гука (1666)

Феб в 1899 году нашел Уильям Пикеринг, догадавшийся, что спутник обладает нерегулярной орбитой и вращается синхронно с планетой. В 20-м веке стало ясно, что у Титана есть плотная атмосфера, чего раньше не видели. Планета Сатурн — интересный объект для исследования. На нашем сайте можно изучить его фото, ознакомиться с видео о планете и узнать еще много интересных фактов. Ниже расположена карта Сатурна.

Карта поверхности

Нажмите на изображение, чтобы его увеличить

Полезные статьи:


Положение и движение Сатурна

Поверхность Сатурна



Состав системы Сатурна

Погода на Сатурне: бури, молнии, шестиугольник Сатурна

Солнечная система > Система Сатурн > Сатурн > Погода на Сатурне

Сатурн – интересный объект Солнечной системы. Это великолепный газовый гигант с шикарной кольцевой системой и богатым лунным семейством. Но примечательна и погода на Сатурне, которая украшает поверхность планеты удивительными рисунками.

Особенности атмосферы

Внешний слой атмосферы Сатурна на 96.3% состоит из молекулярного водорода и на 3.25% из гелия. Есть и более тяжелые элементы, но их пропорции пока неизвестны.

Масштабный шторм на северном полушарии, запечатленный аппаратом Кассини

В небольшом количестве найдены пропан, аммиак, метан, ацетилен, этан и фосфин. Верхний облачный покров представлен аммиачными кристаллами, а нижний – гидросульфидом аммония или водой. УФ-лучи приводят к металиновому фотолизу, что вызывает химические реакции углеводорода.

Атмосфера выглядит полосатой, но линии ослабевают и расширяются к экватору. Присутствует раздел на верхний и нижний слои, отличающиеся по составу на основе давление и глубины. Верхние представлены аммиачным льдом, где давление – 0.5-2 бар, а температура – 100-160 К.

На уровне с давлением в 2.5 бар начинается линия ледяных облаков, которая тянется до 9.5 бар, а нагрев составляет 185-270 К. Здесь смешиваются полосы гидросульфида аммония при давлении в 3-6 бар и температурой – 290-235 К. Нижний слой представлен аммиаком в водном растворе с показателями 10-20 бар и 270-330 К.

Большое Белое Пятно и погода

Иногда в атмосфере формируются долгопериодические овалы. Самая известная буря Сатурна – Большое Белое Пятно. Создается каждый сатурнианский год в период летнего солнцестояния на северном полушарии.

Строение атмосферы Сатурна

Пятна в ширину способны простираться на несколько тысяч км и отмечались в 1876, 1903, 1933, 1960 и 1990 годах. С 2010 года велось наблюдение за «северным электростатическим возмущением», замеченным Кассини. Если эти облака придерживаются периодичности, то в следующий раз отметим появление в 2020-м году.

Метеорологические явления

По скорости ветер Сатурна стоит на втором месте после Нептуна. Частично на это повлияло ускорение вращения оси в 9.87 км, из-за чего день на планете длится 10 часов и 33 минуты. Вояджеры 1 и 2 зафиксировали разгон восточных ветров в 500 м/с. Из-за этого на северном и южном полюсах сформировались гексагональная волна и массивный струйный поток.

Полосатый узор в натуральном цвете, отображающий северный полярный шестиугольник и центральный вихрь

Впервые шестиугольник заметил Вояджер. Стороны в длину простираются на 13800 к, а структура выполняет оборот за 10 часов, 39 минут и 24 секунды. Южный вихрь заметили в телескоп Хаббл. Это струйный поток, где ветер разгоняется до 550 км/ч и длится уже миллиарды лет.

В 2006 году Кассини разглядел шторм в форме глаза. Это уникальное явление, которое ранее не наблюдали ни на одной планете. Скорее всего сформирован теплом от внутреннего пространства. Позже он ускользнул вглубь планеты.

Шестиугольник Сатурна, запечатленный Вояджером-1 в 1980-м году

В ИК-обзоре заметили «жемчужины». Это разрезы в северных широтах, демонстрирующие освещенность атмосферы внутренним теплом.

Как вам такая погода Сатурна? Да, это неспокойное местечко. И нечего удивляться, если вспомнить о размерах планеты.

Полезные статьи:


Положение и движение Сатурна

Поверхность Сатурна

планета Солнечной системы. Описание планеты Сатурн

Сатурн (в честь бога земледелия Древнего Рима) — 2-я по величине планета Солнечной системы. Находится она на шестой орбите, что весьма далеко от центральной звезды.
Сатурн относится к газовым гигантам — планетам, состоящим, в основном, из газов. Обладает очень интересной системой колец. Именно этим планета и выделяется среди прочих.

Характеристика Сатурна

Масса и размер.

По массе Сатурн примерно в 95 раз превосходит Землю — 5,7·1026 кг. Но при этом легче Юпитера — самой большой планеты системы, в 3,3 раза.
Интересно, что по размерам Сатурн почти не уступает этому гиганту. Такая заметная разница в массе объясняется тем, что Сатурн — планета с очень низкой средней плотностью, самой низкой из всех (её плотность уступает даже плотности воды).

Строение и состав Сатурна.
Ядро планеты состоит из железа, никеля и льда. Внешний слой — газообразный. Почти полностью он состоит из водорода (96%), а также гелия, метана, аммиака и других. Планета не имеет какой-либо твёрдой поверхности.
Кольца (их всего 4), вращающиеся вокруг Сатурна, образованы из частичек льда, пыли и некоторой части иных тяжёлых элементов. Дабы изучить их подробнее, на орбите планеты сейчас находится межпланетная станция «Кассини».

Орбита и вращение.
Из-за большого расстояния до Солнца, планета совершает полный оборот вокруг звезды примерно за 29,5 лет (по орбите своей движется довольно медленно — 9,7 км/с).
А вот вокруг своей оси обращается за 10,5 часов, что является вполне обычным для газовых гигантов.

Интересные факты о планете Сатурн

— На планете дуют сильные ветра, обладающие скоростью до 500 м/с. Особенно сильны они на экваторе, а вот по направлению к полюсам — ослабевают.

— Вокруг Сатурна вращаются 62 спутника, самые большие из которых сопоставимы по размерам с Меркурием.

— Самый интересный спутник планеты — Титан (он же и самый большой). Знаменит Титан тем, что является единственным объектом в системе (кроме Земли), на поверхности которого можно найти воду в жидком виде. На остальных планетах, предположительно, вода лишь в твёрдом и газообразном состояниях.

— На Сатурне идут дожди из алмазов.

— С нашей планеты Сатурн можно легко увидеть без оптических приборов.

Планета Сатурн: строение, кольца, характеристики | Солнечная система

Известный с древних времен – Сатурн – является шестой планетой нашей солнечной системы, знаменитой своими кольцами. Она входит в состав четырех газовых планет-гигантов, таких как Юпитер, Уран и Нептун. Своими размерами (диаметр = 120 536 км), она уступает только Юпитеру и является второй по величине во всей солнечной системе. Ее назвали в честь древнеримского бога Сатурна, который у греков, именовался Кронос (титан и отец самого Зевса).

Саму планету, вместе с кольцами, можно разглядеть с Земли, даже в обычный небольшой телескоп. Сутки на Сатурне, составляют 10 часов 15 минут, а период вращения вокруг Солнца составляет почти 30 лет!
Сатурн – это уникальная планета, т.к. его плотность 0,69 г/см³, а это меньше плотности воды 0,99 г/см³. Отсюда следует интересная закономерность: если бы, была возможность погрузить планету в огромный океан или бассейн, то Сатурн смог бы удержаться на воде и плавать в ней.

Строение Сатурна

Строение Сатурна и Юпитера имеют множество общих черт, как в составе, так и в основных характеристиках, но их внешний вид довольно заметно отличается. У Юпитера выделяются яркие тона, тогда как у Сатурна, они заметно приглушены. Из-за меньшего количества в нижних слоях облако образных образований полосы на Сатурне менее заметны. Еще одно сходство с пятой планетой: Сатурн выделяет большее количества тепла, чем получает от Солнца.
Атмосфера Сатурна, практически полностью состоит из водорода 96% (h3), на 3% из гелия (Не). Менее 1% составляют метан, аммиак этан и другие элементы. Процент метана хоть и является незначительным в атмосфере Сатурна, это не мешает ему принимать активное участие в поглощении солнечной радиации.
В верхних слоях, зафиксирована минимальная температура, –189 °C, но при погружении в атмосферу, она значительно увеличивается. На глубине около 30 тыс. км, водород меняется и становится металлическим. Именно жидкий металлический водород и создает магнитное поле огромной мощности. Ядро в центре планеты получается каменно-железным.
При изучении газообразных планет, ученые столкнулись с проблемой. Ведь там, нет четкой границы между атмосферой и поверхностью. Проблема была решена следующим образом: они берут за некую нулевую высоту «зеро» точку, на которой температура начинает отсчитываться в обратном направлении. Собственно говоря, так происходит и на Земле.

Кольца Сатурна

Представляя Сатурн, у любого человека сразу возникают в воображении его уникальные и удивительные кольца. Проводимые с помощью АМС (автоматические межпланетные станции) исследования, показали, что 4 газообразные планеты-гиганты, имеют свои кольца, но только у Сатурна они обладают настолько хорошей видимостью и эффектностью. Основных колец Сатурна насчитывается три, названных, довольно не замысловато: А, В, С. Четвертое кольцо гораздо тоньше и менее заметно. Как выяснилось, кольца Сатурна – это не одно твердое тело, а миллиарды маленьких небесных тел (кусочков льда), размером от пылинки до нескольких метров. Они двигаются примерно с одной скоростью (около 10км/с), вокруг экваториальной части планеты, иногда сталкиваясь друг с другом.

Фото с АМС показали, что все видимые кольца, состоят из тысяч маленьких колец, чередующихся с пустым не заполненным пространством. Для наглядности, можно представить себе обычную пластинку, советских времен.
Уникальная форма колец во все времена не давала покоя ни ученым, ни рядовым наблюдателям. Все они пытались узнать их строение и понять, как и вследствие чего они сформировались. В разные времена, выдвигались разные гипотезы и предположения, например, что они сформировались вместе с планетой. В настоящее время ученые склоняются к метеоритному происхождению колец. Эта теория получила и наблюдательное подтверждение, так как кольца Сатурна периодически обновляются и не являются, чем то стабильным.

Спутники Сатурна

Сейчас у Сатурна открыто около 63 спутника. Подавляющее большинство спутников, повернуты к планете одной и той же стороной и вращаются синхронно.

Христиан Гюйгенс, удостоился чести открыть второй по величине спутник, после Ганимера, во всей солнечной системе. По своим размерам он больше Меркурия, а его диаметр составляет 5155 км. Атмосфера Титана красно-оранжевая: 87% занимает азот, 11% – аргон, 2% – метан. Естественно, что там проходят метановые дожди, а на поверхности должны быть моря, в состав которых входит метан. Впрочем, аппарат «Вояджер — 1», который исследовал Титан, не смог разглядеть его поверхность, через такую плотную атмосферу.
Спутник Энцелад – это самое светлое солнечное тело во всей солнечной системе. Он отражает более 99% солнечного света, из-за своей, почти, белой поверхности, состоящей из водяного льда. Его альбедо (характеристика отражательно поверхности) более 1.
Так же из более известных и наиболее исследованных спутников, стоит отметить «Мимас», «Тефею» и «Диону».

Характеристики Сатурна

• Масса: 5,69*1026 кг (в 95 раз больше Земли)
• Диаметр на экваторе: 120536 км (в 9,5 раз больше Земли)
• Диаметр на полюсе: 108728 км
• Наклон оси: 26,7°
• Плотность: 0,69 г/см³
• Температура верхних слоев: около –189 °C
• Период обращения вокруг собственной оси (длина суток): 10 часов 15 минут
• Расстояние от Солнца (среднее): 9,5 а. е. или 1430 млн. км
• Период обращения вокруг Солнца по орбите (год): 29,5 лет
• Скорость вращения по орбите: 9,7 км/с
• Эксцентриситет орбиты: e = 0,055
• Наклон орбиты к эклиптике: i = 2,5°
• Ускорение свободного падения: 10,5 м/с²
• Спутники: есть 63 шт.

планета, расстояние до Солнца и краткая характеристика, спутники и кольца, радиус и масса, температура поверхности и особенности движения

Одним из прекрасных астрономических объектов для наблюдения бесспорно считается планета с кольцами – Сатурн. С этим утверждением трудно не согласиться, если хотя бы раз на окольцованного гиганта удалось взглянуть через объектив телескопа. Однако этот объект Солнечной системы интересен не только с точки зрения эстетики.

Почему шестая планета от Солнца имеет систему колец, и почему такой яркий атрибут достался именно ей? На эти и многие вопросы ученые-астрофизики и астрономы до сих пор пытаются получить ответ.

Краткая характеристика планеты Сатурн

Как и другие газовые гиганты нашего ближнего космоса, Сатурн представляет интерес для научного сообщества. Расстояние от Земли до него варьируется в диапазоне 1,20-1,66 млрд. километров. Для того чтобы преодолеть этот огромный и длинный путь космическим аппаратам, стартовавшим с нашей планеты, потребуется чуть более двух лет. Новейший автоматический зонд «Новые горизонты» добирался до шестой планеты два года и четыре месяца. При этом следует учитывать, что движение планеты вокруг Солнца подобно орбитальному движению Земли. Другим словами, орбита Сатурна имеет форму идеального эллипса. У него третий по величине эксцентриситет орбиты, после Меркурия и Марса. Расстояние от Солнца в перигелии составляет 1 353 572 956 км, тогда как в афелии газовый гигант немного отдаляется, находясь на расстоянии 1 513 325 783 км.

Даже на таком значительном удалении от центральной звезды шестая по счету планета ведет себя довольно резво, вращаясь вокруг собственной оси с громадной скоростью 9,69 км/с. Период вращения Сатурна составляет 10 часов и 39 минут. По этому показателю он уступает только Юпитеру. Столь высокая скорость вращения приводит к тому, что планета выглядит приплюснутой с полюсов. Визуально Сатурн напоминает волчок, вращающийся с ошеломляющей скоростью, который несется в просторах космоса со скоростью 9,89 км/с, совершая полный оборот вокруг Солнца почти за 30 земных лет. С того момента как Сатурн в 1610 году был открыт Галилеем, небесное тело только 13 раз обернулось вокруг главной звезды Солнечной системы.

Выглядит планета на ночном небосклоне, как достаточно яркая точка, видимая звездная величина которой варьируется в диапазоне от +1,47 до −0,24. Особенно хорошо видны кольца Сатурна, которые обладают высоким альбедо.

Любопытно и расположение Сатурна в космосе. Ось вращения этой планеты имеет почти такое же наклонение к оси эклиптике, как и у Земли. В связи с этим на газовом гиганте присутствуют времена года.

Сатурн – это не самая большая планета Солнечной системы,а всего лишь второй по величине небесный объект в нашем ближайшем космосе после Юпитера Средний радиус планеты составляет 58,232 км., против 69 911 км. у Юпитера. При этом полярный диаметр планеты меньше экваториального значения. Масса планеты составляет 5,6846·10²⁶ кг, что в 96 раз больше массы Земли.

Ближайшие планеты к Сатурну – это его братья по планетарной группе – Юпитер и Уран. Первый относится к газовым гигантам, тогда как Уран причислен к ледяным гигантам. Для двух газовых гигантов Юпитера и Сатурна характерна огромная масса в сочетании с невысокой плотностью. Это связано с тем, что обе планеты представляют собой гигантские шарообразные сгустки сжиженного газа. Плотность Сатурна составляет 0,687 г/см³, уступая по этому показателю всем планетам Солнечной системы.

Для сравнения плотность у планет земной группы Марса, Земли, Венеры и у Меркурия составляет 3.94 г/см³, 5.515 г/см³, 5.25 г/см³ и 5.42 г/см³ соответственно.

Описание и состав атмосферы Сатурна

Поверхность планеты – понятие условное, у шестой планеты нет земной тверди. Вероятно, что поверхность – это дно водородно-гелиевого океана, где под воздействием чудовищного давления газовая смесь переходит в полужидкое и жидкое состояние. На сегодняшний момент нет технических средств, позволяющих исследовать поверхность планеты, поэтому все предположения о строении газового гиганта выглядят чисто теоретическими. Объектом изучения является атмосфера Сатурна, которая плотным одеялом окутывает планету.

Воздушная оболочка планеты в основном состоит из водорода. Именно водород и гелий являются теми химическими элементами, благодаря которым атмосфера находится в постоянном движении. Об этом свидетельствуют значительные по площади облачные образования, состоящие из аммиака. Ввиду того, что в составе воздушно-газовой смеси присутствует мельчайшие частицы серы, Сатурн со стороны имеет оранжевый окрас. Зона сплошной облачности начинается на нижней границе тропосферы – на высоте 100 км. от мнимой поверхности планеты. Температура в этой области варьируется в диапазоне 200-250⁰ Цельсия ниже нуля.

Более точные данные о составе атмосферы выглядят следующим образом:

  • водород 96%;
  • гелий 3%;
  • метан составляет всего 0,4%;
  • на аммиак приходится 0,01%;
  • молекулярный водород 0,01%;
  • 0,0007% приходится на этан.

По своей плотности и массивности облачность на Сатурне выглядит мощнее, чем на Юпитере. В нижней части атмосферы основными компонентами сатурнианской облачности являются гидросульфит аммония или вода, в различных вариациях. Наличие водяных паров в нижних частях атмосферы Сатурна, на высотах менее 100 км, допускает и температура, которая в данной области находится в пределах абсолютного нуля. Атмосферное давление в нижних частях атмосферы составляет 140 Кпа. По мере приближения к поверхности небесного тела температура и давление начинают расти. Газообразные соединения трансформируются, образуя новые формы. Из-за высокого давления водород принимает полужидкое состояние. Ориентировочно средняя температура на поверхности водородно-гелиевого океана составляет 143К.

Такое состояние воздушно-газовой оболочки стало причиной того, что Сатурн является единственной из планет Солнечной системы, которая отдает в окружающее космическое пространство больше тепла, чем получает его от нашего Светила.

Сатурн, находясь от Солнца на расстоянии в полтора миллиарда километров, получает в 100 раз меньше солнечного тепла, чем Земля.

Печка Сатурна объясняется работой механизма Кельвина-Гельмгольца. При падении температуры, снижается и давление в слоях атмосферы планеты. Небесное тело непроизвольно начинает сжиматься, превращая потенциальную энергию сжатия в тепло. Другое предположение, объясняющее интенсивное выделение Сатурном тепла, заключается в химической реакции. В результате конвекции в слоях атмосферы, происходит конденсация молекул гелия в слоях водорода, сопровождаемая выделением тепла.

Плотные облачные массы, разница температур в слоях атмосферы, способствуют тому, что Сатурн является одним из самых ветреных районов Солнечной системы. Бури и ураганы здесь на порядок сильнее и мощнее чем на Юпитере. Скорость воздушного потока в некоторых случаях достигает колоссальных значений 1800 км/ч. Тем более, сатурнианские штормы формируются стремительно. Зарождение урагана на поверхности планеты можно проследить визуально, в течение нескольких часов наблюдая за Сатурном в телескоп. Однако, вслед за быстрым зарождением, начинается длительный период буйства космической стихии.

Строение планеты и описание ядра

С ростом температуры и давления водород постепенно трансформируется в жидкое состояние. Примерно на глубине 20-30 тыс. км давление составляет 300ГПа. В таких условиях водород начинается металлизироваться. По мере углубления в недра планеты начинает увеличиваться доля соединений оксидов с водородом. Металлический водород составляет внешнюю оболочку ядра. Такое состояние водорода способствует возникновению электрических токов высокой интенсивности, образуя сильнейшее магнитное поле.

В отличие от внешних слоев Сатурна, внутренняя часть ядра представляет собой массивное образование диаметром 25 тыс. километров, состоящее из соединений кремния и металлов. Предположительно в этой области температуры достигают отметки в 11 тыс. градусов Цельсия. Масса ядра варьируется в диапазоне 9-22 масс нашей планеты.

Система спутников и кольца Сатурна

У Сатурна 62 спутника, причем большая часть из них имеет твердую поверхность и даже обладает собственной атмосферой. По своим размерам некоторые из них могут претендовать на звание планеты. Чего только стоят размеры Титана, который является одним из самых крупных спутников Солнечной системы и больше чем планета Меркурий. Это небесное тело, вращающееся вокруг Сатурна, имеет диаметр 5150 км. Спутник обладает собственной атмосферой, которая по своему составу сильно напоминает воздушную оболочку нашей планеты на ранней стадии формирования.

Ученые считают, что во всей Солнечной системе у Сатурна самая развитая система спутников. По информации, полученной с борта автоматической межпланетной станции «Кассини», Сатурн представляет собой едва ли не единственное в Солнечной системе место, где на его спутниках может быть существовать вода в жидком состоянии. На сегодняшний день исследованы только некоторые из спутников окольцованного гиганта, однако даже та информация, которая имеется, дает все основания считать эту наиболее отдаленную часть ближнего космоса пригодной для существования определенных форм жизни. В этом плане очень большой интерес для ученых-астрофизиков представляет пятый спутник – Энцелад

Главным украшением планеты, безусловно, являются его кольца. В системе принято выделять четыре главных кольца, имеющие соответствующие названия А, В, С и D. Ширина самого большого кольца В составляет 25500 км. Кольца разделяются щелями, среди которых самая большая – это деление Кассини, разграничивающая кольца А и В. По своему составу сатурнианские кольца представляют собой скопления мелких и крупных частиц водяного льда. Благодаря ледяной структуре нимбы Сатурна имеют высокое альбедо, и поэтому хорошо видны в телескоп.

В заключение

Достижения науки и техники в последние 30 лет позволили ученым более интенсивно проводить исследования далекой планеты с помощью технических средств. Вслед за первой информацией, полученной в результате полета американского космического аппарата «Pioneer 11», впервые пролетевшего вблизи газового гиганта в 1979 году, Сатурном занялись вплотную.

Миссию «Пионера» в начале 80-х годов продолжили два «Вояджера», первый и второй. Акцент в исследованиях был сделан на спутники Сатурна. В 1997 году земляне впервые получили достаточный объем информации о Сатурне и системе этой планеты благодаря миссии АМС «Кассини-Гюйгенс». В программе полета была запланирована посадка зонда «Гюйгенс» на поверхность Титана, которая была успешно осуществлена 14 января 2005 года.

Полет зонда «Кассини» можно считать самым значительным этапом в изучении шестой планеты Солнечной системы.

полная противоположность Земли. Описание, состав, спутники, 3d модель

 

Сатурн — окольцованный гигант, на котором возможна жизнь

Впервые это космическое тело заметил Галилей в 17 веке. Сатурн расположен на шестой позиции от Солнца. Планета известна своей легендарной системой колец, которые видны с Земли даже без специальных технических приспособлений (в обычный телескоп).

Сатурн диаметрально отличается от Земли по свойствам. Но шанс обнаружить признаки жизни велик именно на этой планете или вблизи нее. На Энцеладе, одном из спутников газового гиганта, были обнаружены гейзеры. А если есть вода, то в теории возможно и живое существование.

 

Ядро

Состоит из камня и металлических элементов, таких, как кремнесодержащие породы и железо.

 

Внешнее ядро

Оболочка раскаленного ядра из горных пород образована водой, метаном и амиаком.

 

Оболочка

Состоит из металлического водорода, окружает внешнее ядро

 

Мантия

Планета покрыта мантией из жидкого водорода и гелия, переходящей в газовую атмосферу.

 

Верхний слой мантии

Из-за высоких температур вещество расширяется и пребывает в постоянном восходящем движении, которое порождает конвективные потоки и создает силу, вызывающую изменения в земной коре.

 

Ветры

Достигают скорости около 360 км/ч.

12 занимательных фактов о Сатурне

  • Ветер в атмосфере достигает 1800 км/ч.

  • Присутствует магнитное поле.

  • Вторая по величине планета после Юпитера.

  • Сутки длятся около 10–11 земных часов.

  • Один год на Сатурне равен 29 годам на Земле.

  • Твердой поверхности нет (на планете невозможно высадиться).

  • По плотности аналогичен газовому шару.

  • Кольца вокруг планеты отражают свет сильнее, чем вся планета.

  • Облака ледяные, с примесями аммиака.

  • Вращается вокруг своей оси быстрее других планет.

  • Космические корабли 4 раза приближались к Сатурну.

  • У небесного тела сплюснутая форма.

О знаменитых кольцах и не только

Единой версии происхождения знаменитых колец нет до сих пор. В разное время ученые мужи выдвигали версии об образовании колец из частиц распавшихся спутников, о разрыве пролетающих комет. Точный возраст колец тоже не установлен, но предполагается, что им не более 10 млн. лет.

Основных ободков, окружающих Сатурн — 4. Они состоят из тысяч борозд и напоминают по структуре кольцо компакт-диска. Если выпрямить ободки, то получится дорожка протяжённостью от Земли до Луны. Ширина их около 1 км.

Сатурн — одна из самых красивых и загадочных планет. Скорее всего, в будущем откроются многие неизведанные тайны о ней.

 

Космос с необыкновенной силой притягивает людей. Он кажется чем-то незыблемым, манящим, странным. Каждый мечтает хоть немного приоткрыть завесу над тайнами Вселенной. Такое приобретение, как звезда с неба — само по себе уникально и непостижимо уму, но, к счастью, вполне реально. Вы можете стать обладателем понравившейся вам звезды в нашей виртуальной галактике. Сделайте значимое и яркое приобретение для себя либо любимого человека. Подробнее можно узнать здесь.

в глубину | Сатурн — НАСА Исследование солнечной системы

Введение

Сатурн — шестая планета от Солнца и вторая по величине планета в нашей солнечной системе. Как и газовый гигант Юпитер, Сатурн представляет собой массивный шар, состоящий в основном из водорода и гелия. Сатурн — не единственная планета из , имеющая колец, но ни одно из них не является столь же впечатляющим или сложным, как у Сатурна. У Сатурна также есть десятки спутников.

Система Сатурна — от струй воды, которые брызгают с спутника Сатурна Энцелада до метановых озер на покрытом смогом Титане, — является богатым источником научных открытий и до сих пор хранит множество загадок.

Тезка

Тезка

Сатурн, самая дальняя планета от Земли, открытая невооруженным глазом, была известна с древних времен. Планета названа в честь римского бога сельского хозяйства и богатства, который также был отцом Юпитера.

Потенциал для жизни

Жизненный потенциал

Окружающая среда Сатурна не способствует жизни в том виде, в котором мы ее знаем. Температуры, давления и материалы, характеризующие эту планету, скорее всего, слишком экстремальны и изменчивы, чтобы организмы могли к ним адаптироваться.

В то время как планета Сатурн — маловероятное место для обитания живых существ, этого нельзя сказать о некоторых из ее многочисленных спутников. Спутники, такие как Энцелад и Титан, являющиеся домом для внутренних океанов, возможно, могут поддерживать жизнь.

Размер и расстояние

Размер и расстояние

Обладая радиусом в 36 183,7 миль (58 232 км), Сатурн в 9 раз шире Земли. Если бы Земля была размером с монету, Сатурн был бы размером с волейбольный мяч.

Со среднего расстояния 886 миллионов миль (1.4 миллиарда километров), Сатурн находится на расстоянии 9,5 астрономических единиц от Солнца. Одна астрономическая единица (сокращенно AU) — это расстояние от Солнца до Земли. С такого расстояния солнечный свет проходит от Солнца до Сатурна за 80 минут.

3D-модель Сатурна, газовой планеты-гиганта, окруженной кольцами. Предоставлено: NASA Visualization Technology Applications and Development (VTAD) ›Параметры загрузки Орбита и вращение

Орбита и вращение

У Сатурна второй самый короткий день в Солнечной системе.Один день на Сатурне занимает всего 10,7 часа (время, необходимое для того, чтобы Сатурн повернулся или вращался один раз), а Сатурн совершает полный оборот вокруг Солнца (год по сатурнианскому времени) примерно за 29,4 земных года (10 756 земных дней).

Его ось наклонена на 26,73 градуса по отношению к орбите вокруг Солнца, что аналогично наклону Земли на 23,5 градуса. Это означает, что Сатурн, как и Земля, переживает времена года.

Луны

Лун

Сатурн является домом для огромного количества интригующих и уникальных миров.От покрытой дымкой поверхности Титана до испещренной кратерами Фиби, каждая луна Сатурна рассказывает другую часть истории, окружающей систему Сатурна. В настоящее время у Сатурна 53 подтвержденных спутника, а еще 29 предварительных спутников ожидают подтверждения.

На этом снимке, сделанном Кассини в 2012 году, изображен Титан и принимающая его планета Сатурн. Кредит изображения: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калтех / SSI Кольца

Кольца

Кольца Сатурна считаются частями комет, астероидов или расколотых лун, которые распались прежде, чем достигли планеты, разорванные мощной гравитацией Сатурна.Они состоят из миллиардов маленьких кусочков льда и камня, покрытых другими материалами, например, пылью. Размер кольцевых частиц в основном варьируется от крошечных ледяных зерен размером с пыль до кусков размером с дом. Некоторые частицы размером с горы. Кольца выглядели бы в основном белыми, если бы вы смотрели на них с верхней части облаков Сатурна, и что интересно, каждое кольцо вращается вокруг планеты с разной скоростью.

Кольцевая система Сатурна простирается на 175 000 миль (282 000 километров) от планеты, но вертикальная высота обычно составляет около 30 футов (10 метров) в главных кольцах.Названные в алфавитном порядке в порядке их обнаружения, кольца относительно близки друг к другу, за исключением промежутка шириной 2920 миль (4700 километров), называемого Отделением Кассини, который разделяет кольца A и B. Основные кольца — A, B и C. Кольца D, E, F и G более тусклые и обнаружены совсем недавно.

Начиная с Сатурна и двигаясь наружу, есть кольцо D, кольцо C, кольцо B, деление Кассини, кольцо A, кольцо F, кольцо G и, наконец, кольцо E. Гораздо дальше находится очень слабое кольцо Фиби на орбите Фиби, спутника Сатурна.

Формирование

Формация

Сатурн обрел форму, когда остальная часть Солнечной системы сформировалась около 4,5 миллиардов лет назад, когда гравитация втянула в себя закрученный газ и пыль, чтобы стать этим газовым гигантом. Около 4 миллиардов лет назад Сатурн обосновался в своем нынешнем положении во внешней Солнечной системе, где он является шестой планетой от Солнца. Как и Юпитер, Сатурн в основном состоит из водорода и гелия, тех же двух основных компонентов, из которых состоит Солнце.

Состав

Строение

Как и Юпитер, Сатурн состоит в основном из водорода и гелия.В центре Сатурна находится плотное ядро ​​из металлов, таких как железо и никель, окруженное скалистым материалом и другими соединениями, затвердевающими под действием сильного давления и тепла. Он окружен жидким металлическим водородом внутри слоя жидкого водорода — подобного ядру Юпитера, но значительно меньшего размера.

Трудно представить, но Сатурн — единственная планета в нашей солнечной системе со средней плотностью меньше воды. Гигантская газовая планета могла бы плавать в ванне, если бы существовала такая колоссальная вещь.

Поверхность

Площадь

Как газовый гигант, Сатурн не имеет истинной поверхности. Планета в основном закручивает газы и жидкости глубже. Хотя космическому кораблю некуда будет приземлиться на Сатурне, он также не сможет пролететь сквозь него невредимым. Экстремальные давления и температуры глубоко внутри планеты раздавили бы, расплавили и испарили бы любой космический корабль, пытающийся полететь на планету.

Атмосфера

Атмосфера

Сатурн покрыт облаками, которые выглядят как слабые полосы, струйные потоки и штормы.На планете много разных оттенков желтого, коричневого и серого.

Ветры в верхних слоях атмосферы достигают 1600 футов в секунду (500 метров в секунду) в экваториальной области. Напротив, самый сильный ураганный ветер на Земле достигает максимальной скорости около 360 футов в секунду (110 метров в секунду). А давление — такое же, какое вы чувствуете, когда ныряете глубоко под водой — настолько сильное, что выжимает газ в жидкость.

У северного полюса Сатурна есть интересная атмосферная особенность — шестистороннее струйное течение.Этот шестиугольный узор был впервые замечен на изображениях с космического корабля «Вояджер-1» и с тех пор более пристально наблюдался космическим кораблем «Кассини». Шестиугольник, охватывающий около 20 000 миль (30 000 километров) в поперечнике, представляет собой волнообразный реактивный поток ветра со скоростью 200 миль в час (около 322 километров в час) с массивным вращающимся штормом в центре. Нигде в Солнечной системе нет такой погодной особенности.

Магнитосфера

Магнитосфера

Магнитное поле Сатурна меньше, чем у Юпитера, но все же в 578 раз сильнее, чем у Земли.Сатурн, кольца и многие спутники полностью находятся в огромной магнитосфере Сатурна, области пространства, в которой на поведение электрически заряженных частиц больше влияет магнитное поле Сатурна, чем солнечный ветер.

Полярные сияния возникают, когда заряженные частицы попадают в атмосферу планеты по спирали вдоль силовых линий магнитного поля. На Земле эти заряженные частицы возникают из солнечного ветра. Кассини показал, что по крайней мере некоторые из полярных сияний Сатурна похожи на полярные сияния Юпитера и в значительной степени не подвержены влиянию солнечного ветра.Вместо этого эти полярные сияния вызваны комбинацией частиц, выброшенных из лун Сатурна, и быстрой скоростью вращения магнитного поля Сатурна. Но эти полярные сияния «не солнечного происхождения» еще полностью не изучены.

Ресурсы

Ресурсы

Система Сатурна глазами Кассини (электронная книга)

Источник: НАСА / Лаборатория реактивного движения — Калтех / Лунно-планетный институт

Опубликовано: 19 октября 2017 г.

Обновлено: окт.19, 2017

Эта бесплатная электронная книга НАСА посвящена Сатурну, увиденному глазами космического корабля Кассини.

Миссия «Кассини-Гюйгенс» произвела революцию в наших знаниях о системе Сатурна и выявила удивительные места в солнечной системе, где жизнь потенциально могла бы закрепиться — тела, которые мы называем океанскими мирами.

С момента своего появления в 2004 году «Кассини – Гюйгенс» был не чем иным, как машиной для открытий, увлекая нас данными и изображениями, никогда ранее не получаемыми с такой детализацией и четкостью.Кассини научил нас, что Сатурн очень далек от безмятежной одинокой планеты с тонкими кольцами. Теперь мы знаем больше о хаотических, активных и мощных кольцах Сатурна, а также о бурях, которые бушуют под ними. Изображения и данные спутников Сатурна, Титана и Энцелада, намекают на возможность существования жизни, о которой раньше не подозревали. Кольца Сатурна, его спутников и сама планета предлагают неотразимые и неисчерпаемые предметы для интенсивного изучения. Поскольку миссия Кассини подходит к драматическому завершению с роковым падением на Сатурн 7 сентября.15 августа 2017 года ученые уже мечтают вернуться для дальнейшего изучения.

За 13 лет «Кассини» сделал около 450 000 впечатляющих изображений в системе Сатурна, предоставив новые виды «властелина колец» и множество знаковых изображений. Чтобы отдать дань уважения искусству и науке Кассини, эта книга была разработана совместно группой специалистов из Отдела планетологии НАСА (PSD), Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL) и Института Луны и планет (LPI).Хотя эти изображения представляют собой верхушку айсберга, каждое из которых рассказывает историю о Сатурне и его загадочных спутниках, мы надеемся, что эта миссия вдохновит будущих художников и исследователей. Чистая красота этих изображений превосходит только науку и открытия, которые они представляют.

Эта книга была разработана совместно Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА), включая Отделение планетарных наук НАСА (PSD), Лабораторию реактивного движения НАСА (JPL) и Лунный и планетарный институт (LPI), находящиеся в ведении НАСА космическими университетами. Исследовательская ассоциация.

Жемчужина Солнечной системы


САТУРН


Сатурн — вторая по величине планета Солнечной системы. гигант », состоящий в основном из водорода и гелия. Но это наиболее известен яркими красивыми кольцами, окружающими его экватор.Кольца состоят из бесчисленных частиц льда и камня, которые каждый вращается вокруг Сатурна независимо. Сатурн также имеет более тридцати известные луны. Планету можно увидеть с Земли без посторонней помощи. глаз, но чтобы увидеть кольца, нужен телескоп.

Основы Сатурна

  • Шестая планета от Солнца. Среднее расстояние 9,54 а.е., или 9,5 умноженное на расстояние Земли от Солнца.
  • Второй по величине после Юпитера.
  • Диаметр на экваторе 75 000 миль (120 000 километров), примерно в 10 раз больше Земли.
  • Наименее плотная из всех планет. Он будет плавать в воде.
  • Горячие внутренние части (около 21000 ° F или 12000 ° C в активной зоне), и выделяет больше энергии, чем получает от Солнца.
  • Температура на верхушках облаков составляет -274 ° F
    (-170 ° С)
  • Есть семь названных колец, но они состоят из тысяч локонов.
  • Сатурнианский год составляет около 29,5 земных лет.
  • Сатурнианские сутки составляют около 10 земных часов.

Сатурн

Сатурн Сатурн

Трудно сказать, что невозможно, потому что мечта вчерашнего дня надежда сегодняшнего дня и реальность завтрашнего дня.
— Роберт Годдард

Содержание

  • Сатурн (Эта страница)
  • Спутники Сатурна
    • Атлас, Калипсо, Диона, Энцелад, Эпиметей, Элен, Гиперион, Япет, Янус, Мимас, Сковорода, Пандора, Фиби, Прометей, Рея, Телесто, Тетис, Титан и Возможные новые спутники Сатурна.
  • Хронология исследования Сатурна
  • Вояджер Сатурн Научное резюме
  • Миссия Кассини
  • Индекс изображений и анимации Сатурна

Дополнительные ресурсы Сатурна:

Сатурн — шестая планета от Солнца и вторая по величине в мире. Солнечная система с экваториальным диаметром 119 300 км (74 130 миль).Многое из того, что известно о планете, связано с Исследования «Вояджера» в 1980-81 гг. Сатурн заметно сплющен на полюсах в результате очень быстрого вращение планеты вокруг своей оси. Его день 10 часов 39 минут долго, а чтобы вращаться вокруг Солнца, требуется 29,5 земных лет. В атмосфера в основном состоит из водорода с небольшими количествами гелий и метан. Сатурн — единственная планета менее плотная, чем вода (примерно на 30 процентов меньше). В том маловероятном случае, если достаточно большой океан можно найти, Сатурн будет плавать в нем.Мутно-желтый оттенок Сатурна отмечен широкой полосой атмосферы, похожей на эту, но более слабой. найден на Юпитере.

На Сатурне дует ветер с большой скоростью. Около экватора достигает скорости 500 метров в секунду (1100 миль в час). Ветер дует в основном в восточном направлении. Самые сильные ветры бывают возле экватор и скорость равномерно убывают на более высоких широтах. В широты выше 35 градусов, ветры чередуются с востока и запада, как широта увеличивается.

Система колец Сатурна делает планету одним из самых красивых объектов в солнечной системе.Кольца разделены на несколько разных части, которые включают яркие кольца A и B и более слабое кольцо C. В кольцевая система имеет различные зазоры. Самый заметный пробел — это Кассини. [kah-SEE-nee] Разделение, разделяющее кольца A и B. Джованни Кассини открыл это дивизия в 1675 году. Дивизия Энке [EN-kee], которая разделяет кольцо А, назван в честь Иоганна Энке, который открыл его в 1837 году. Космические зонды показали, что основные кольца действительно состоят из большого количества узких локонов.Происхождение колец неясно. Считается что кольца могли быть образованы из более крупных лун, которые были разрушен ударами комет и метеороидов. Состав кольца не известно наверняка, но кольца действительно показывают значительное количество воды. Они могут состоять из айсбергов и / или снежков из нескольких размером от сантиметров до нескольких метров. Большая часть сложной структуры некоторые из колец возникают из-за гравитационного воздействия близлежащих спутники. Этот феномен демонстрируется соотношением между кольцо F и две маленькие луны, пасущие материал кольца.

Радиальные, похожие на спицы детали в широком B-образном кольце также были обнаружены Путешественники. Считается, что эти элементы состоят из мелких пылинок. частицы. Было замечено, что спицы образуются и рассеиваются в покадровые снимки, сделанные «Вояджерами». Во время электростатической зарядки может образовывать спицы, поднимая частицы пыли над кольцом, точная причина образования спиц до конца не выяснена.

У Сатурна 18 подтвержденных спутников, это наибольшее количество спутников из всех планета в солнечной системе.В 1995 году ученые с помощью космического телескопа Хаббла Телескоп заметил четыре объекта, которые могли быть новолуниями.

Статистика Сатурна
Масса (кг) 5,688e + 26
Масса (Земля = 1) 9,5181e + 01
Экваториальный радиус (км) 60,268
Экваториальный радиус (Земля = 1) 9,4494e + 00
Средняя плотность (г / см ^ 3) 0.69
Среднее расстояние от Солнца (км) 1,429,400,000
Среднее расстояние от Солнца (Земля = 1) 9,5388
Период вращения (часы) 10,233
Период обращения (лет) 29,458
Средняя орбитальная скорость (км / с) 9,67
Орбитальный эксцентриситет 0.2) 9,05
Экваториальная космическая скорость (км / с) 35,49
Визуальное геометрическое альбедо 0,47
Звездная величина (Vo) 0,67
Средняя температура облачности -125 ° C
Атмосферное давление (бар) 1,4
Состав атмосферы
Водород
Гелий

97%
3%

Сатурн с Реей и Дионой
«Вояджер-2» НАСА сделал эту фотографию Сатурна 21 июля 1981 года, когда космическому аппарату было 33 года.9 миллионов километров (21 миллион миль) от планеты. Два ярких, предположительно конвективные облачности видны в среднем северном полушарии и несколько темных спиц особенности можно увидеть на широком B-кольце (слева от планеты). Луны, Появляются Рея и Диона в виде синих точек к югу и юго-востоку от Сатурна соответственно. Путешественник 2 наиболее близко подошел к Сатурну 25 августа 1981 года. (любезно предоставлено NASA / JPL)

Сатурн с Тетисом и Дионой
Сатурн и два его спутника, Тетис (вверху) и Диона, были сфотографированы космическим аппаратом «Вояджер-1» 3 ноября 1980 года с расстояния 13 миллионов километров (8 миллионов миль).Тени трех ярких колец Сатурна и Тефия брошена на вершины облаков. Конечность планеты может быть легко просматривается через Кассини шириной 3500 километров (2170 миль) Отделение, отделяющее кольцо А от кольца Б. Вид через большую часть более узкий дивизион Энке, около внешнего края кольца А менее четкий. За разделением Энке (слева) находится самый слабый из трех яркие кольца, С-образное кольцо или креповое кольцо, едва заметные на фоне планета. (любезно предоставлено NASA / JPL)

Нордический оптический телескоп
Это изображение Сатурна было сделано с помощью 2,6 метра. Скандинавская оптика Телескоп, расположенный на Ла-Пальма, Канарские острова. (© Авторские права Nordic Optical Научная ассоциация телескопов — NOTSA)

Кольца Сатурна с краю
В одном из самых ярких примеров того, как «теперь вы их видите», А теперь-нет «, космический телескоп НАСА Хаббл сфотографировал Сатурн 22 мая, 1995 год, когда великолепная кольцевая система планеты развернулась.Этот пересечение плоскости кольца происходит примерно каждые 15 лет, когда Земля проходит через плоскость кольца Сатурна.

Кольца не исчезают полностью, потому что край колец отражает солнечный свет. Темная полоса в середине Сатурна — это тень от колец, отброшенных на планету (Солнце почти на 3 градуса над плоскостью кольца.) Яркая полоса прямо над тенью кольца. вызвано солнечным светом, отраженным от колец в атмосферу Сатурна. Два ледяных спутника Сатурна видны как крошечные звездообразные объекты в рядом с кольцевой плоскостью.

Буря на Сатурне
Это изображение, полученное космическим телескопом Хаббла, показывает редкий шторм, который появляется как белая деталь в форме наконечника стрелы около экватора планеты. Шторм вызван подъемом более теплого воздуха, похожим на земная гроза. Протяженность этого шторма с востока на запад равна диаметр Земли (около 12700 километров или 7900 миль). Изображения Хаббла достаточно резкие, чтобы показать, что преобладающая ветры образуют темный «клин», который въезжает в западную (левую) сторону яркое центральное облако.Сильнейшие восточные ветры на планете с частотой 1600 километров (1000 миль) в час на основе космического корабля «Вояджер» снимки, сделанные в 1980-81 гг., находятся на широте клина.

К северу от этого объекта в форме наконечника стрелы ветер стихает, так что что центр шторма перемещается на восток относительно местного потока. В облака, расширяющиеся к северу от шторма, уносятся ветрами на запад в более высоких широтах. Сильный ветер на широте темноты клин над северной частью шторма, создавая вторичный возмущение, которое порождает слабые белые облака к востоку (справа) от центр шторма.Белые облака шторма — это кристаллы льда аммиака, которые образуются, когда восходящий поток более теплых газов проталкивается через Сатурн ледяные вершины облаков.

HST Виды северного сияния на Сатурне
На верхнем снимке показан первый снимок ярких полярных сияний в Северный и южный полюса Сатурна в далеком ультрафиолетовом свете космическим телескопом Хаббла. Хаббл разрешает светящуюся круглую полосу с центром на северном полюсе, где огромный авроральный занавес поднимается, когда далеко на 2000 километров (1200 миль) над облаками.Этот занавес быстро изменилась яркость и протяженность в течение двухчасового периода HST наблюдения.

Полярное сияние возникает в виде захваченных заряженных частиц, выпадающих из магнитосфера сталкивается с атмосферными газами. В результате При бомбардировке газы Сатурна светятся в дальнем ультрафиолетовом диапазоне длин волн (110-160 нанометров). Эти длины волн поглощаются атмосферой Земли, и его можно наблюдать только в космические телескопы.

Для сравнения, нижнее изображение представляет собой композицию цвета в видимом свете. Сатурна, увиденным телескопом Хаббла 1 декабря 1994 года.в отличие от На ультрафиолетовом изображении знакомые атмосферные пояса и зоны Сатурна ясно видно. Нижняя часть облачности не видна в УФ-диапазоне. потому что солнечный свет отражается от более высоких слоев атмосферы.

Последний вид Сатурна
Через два дня после встречи с Сатурном, Вояджер-1 оглянулся на планету с расстояния более 5 миллионов километров (3 миллионов миль). Такой вид Сатурна никогда не наблюдался с помощью наземного телескопа. поскольку Земля так близко к Солнцу, только залитый солнцем лик Сатурна можно увидеть. (Авторское право © Кэлвин Дж. Гамильтон)

Кольца Сатурна
На этом изображении с улучшенной цветопередачей показаны темные спицы в кольца. Кажется, что спицы образуются очень быстро с острыми краями, а затем рассеиваться. Кольцо A отображается как крайние полосы, но на этом изображении выглядит как две полосы, разделенные делением Энке. Кассини деление делит полосы A и B. (Источник: Кэлвин Дж. Гамильтон)

Изображение колец Сатурна в ложном цвете
Возможные вариации химического состава одной части Система колец Сатурна другим видна на этом Вояджере-2. изображение в виде тонких цветовых вариаций, которые можно записать с специальные компьютерные технологии обработки.Это сильно улучшенное цветной вид собран из прозрачного, оранжевого и ультрафиолетового кадры, полученные 17 августа 1981 г. с расстояния 8,9 миллиона километров. (5,5 миллиона миль). В дополнение к ранее известному синему цвет C-образного кольца и Cassini Division, как показано на рисунке дополнительные цветовые различия между внутренним B-образным кольцом и и внешняя область (где образуются спицы) и между ними и A-кольцо. (любезно предоставлено NASA / JPL)

F-кольцо Сатурна
Наибольшее кольцо Сатурна, F-кольцо, представляет собой сложную структуру, состоящую из два узких плетеных ярких кольца, вдоль которых видны «узелки».Ученые предполагают, что узлы могут быть скоплениями кольцевого материала, или мини-луны. F-кольцо было сфотографировано в диапазоне 750 000 километров (470 000 миль). (любезно предоставлено NASA / JPL)

Семья Сатурна
Этот монтаж изображений сатурнианской системы был подготовлен совокупность изображений, сделанных космическим кораблем «Вояджер-1» во время его полета на Сатурне. встреча в ноябре 1980 года. Вид этого художника показывает Впереди Диона, позади восходит Сатурн, Тетис и Мимас исчезает вдалеке вправо, Энцелад и Рея от колец Сатурна слева, а Титан в его дальняя орбита вверху. (любезно предоставлено NASA / JPL)

Спутники Сатурна и структура кольцевой плоскости
На этом изображении спутники Сатурна также показаны примерно в масштабе. как кольцевая структура Сатурна. (любезно предоставлено Дэйвом Силом, JPL)

Ниже приводится краткое описание колец Сатурна.

Имя Расстояние * Ширина Толщина Масса Альбедо
D 67,000 км 7,500 км???
C 74,500 км 17,500 км? 1.6 кг?
E 180,000 км 300,000 км 1,000 км??

* Расстояние измеряется от центра планеты до начала кольца.

Сатурн имеет 18 официально признанных и названных спутников. Кроме того, есть и другие неподтвержденные спутники. Один круги на орбите Дионы, секунда расположена между орбитами Тетиса и Дионы, а третья расположена между Дионой и Реей.В неподтвержденные спутники были обнаружены на фотографиях «Вояджера», но не были подтверждено более чем одним наблюдением. Недавно в космосе Хаббла Телескоп запечатлел четыре объекта, которые могли быть новолуниями.

По поводу спутников Сатурна можно сделать несколько обобщений. Только У Титана замечательная атмосфера. Большинство у спутников есть синхронное вращение. Исключения Гиперион, орбита которого хаотична, и Фиби. Сатурн имеет регулярную систему спутники. То есть спутники имеют почти круговые орбиты и лежат в экваториальной плоскости.Два исключения: Япет и Фиби. Все спутники имеют плотность <2 г / см 3 . Этот указывает, что они состоят из 30-40% горных пород и 60-70% водяного льда. Большинство спутников отражают от 60 до 90% падающего на них света. Внешние четыре спутника отражают меньше этого и Фиби отражает только 2% света, который поражает это.

В следующей таблице приведены радиус, масса, расстояние от центр планеты, первооткрыватель и дата открытия каждого из подтвержденные спутники Сатурна:

Луна # Радиус
(км)
Масса
(кг)
Расстояние
(км)
Discoverer Дата
Поддон XVIII 9.655? 133,583 М. Шоуолтер 1990
Атлас XV 20×15? 137,640 Р. Террил 1980
Прометей XVI 72,5×42,5×32,5 2.7e + 17 139,350 С. Коллинз 1980
Пандора XVII 57x42x31 2.2e + 17 141,700 С. Коллинз 1980
Эпиметей XI 72x54x49 5.6e + 17 151,422 Р. Уокер 1966
Янус X 98x96x75 2.01e + 18 151,472 A. Dollfus 1966
Mimas I 196 3.80e + 19 185,520 W. Herschel 1789
Энцелад II 250 8.40e + 19 238,020 W. Herschel 1789
Tethys III 530 7.55e + 20 294 660 G. Cassini 1684
Telesto XIII 17x14x13? 294,660 B.Смит 1980
Калипсо XIV 17x11x11? 294 660 Б. Смит 1980
Dione IV 560 1.05e + 21 377 400 G. Cassini 1684
Helene XII 18x16x15? 377 400 Laques-Lecacheux 1980
Рея В765 2.49e + 21 527,040 г. Кассини 1672
Титан VI 2,575 1.35e + 23 1,221,850 К. Гюйгенс 1655
Hyperion VII 205x130x110 1.77e + 19 1,481,000 W. Bond 1848
Япет VIII730 1.88e + 21 3,561,300 г. Кассини 1671
Фиби IX 110 4.0e + 18 12,952,000 W. Пикеринг 1898
Возможные новые спутники Сатурна

Томас П., Дж. Веверка, Д. Моррисон, М. Дэвис. и Т. В. Джонсон. «Малые спутники Сатурна: результаты съемки с помощью космического корабля» Вояджер «. Журнал of Geophysical Research , 1 ноября 1983 г., 8743-8754.

Содерблом, Лоуренс А. и Торренс В. Джонсон. «Спутники Сатурна». Scientific American , январь 1982 г.

Вернуться к Юпитеру Путешествие к Урану

Авторские права © 1997 Кэлвин Дж. Гамильтон. Все права защищены.

Сатурн (Планета) — обзор

1 Вавилоняне и греки

Многие ранние цивилизации изучали небеса, но это были вавилоняне первого тысячелетия до нашей эры. кто первым применил математику, чтобы попытаться предсказать положение Солнца, Луны и видимых планет (Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна) на небе.В этом они отличались от греков, поскольку вавилоняне были священниками, пытающимися предсказать движение небесных тел в религиозных целях, тогда как греки были философами, пытающимися понять, почему они двигались именно так. Вавилоняне были очарованы числами, тогда как греков больше интересовали геометрические фигуры.

Точность вавилонских предсказаний во втором веке до нашей эры. замечательно. Например, их оценка длины звездного года была в пределах 6 минут от его истинного значения, а средняя аномального месяца была в пределах 3 секунд.Кроме того, сидерический период Юпитера и синодический периоды были в пределах 0,01% от их правильных значений.

Пифагор (ок. 580–500 до н. Э.) Был очень влиятельным ранним греческим философом, основавшим философскую школу, ныне известную как пифагорейцы. Ни одно из оригинальных сочинений Пифагора не сохранилось, но более поздние данные свидетельствуют о том, что пифагорейцы, вероятно, были первыми, кто поверил, что Земля сферическая, и что все планеты движутся по отдельным орбитам, наклоненным к небесному экватору.Но пифагорейская сферическая Земля не вращалась и была окружена серией концентрических кристаллических сфер, поддерживающих Солнце, Луну и отдельные планеты. У каждой была своя сфера, которая вращалась вокруг Земли с разной скоростью, создавая музыкальный звук, «музыку сфер», когда они проходили мимо друг друга.

Гикет из Сиракуз (пятый век до нашей эры) был первым человеком, который специально предположил, что Земля вращается вокруг своей оси в центре Вселенной. Эта модель была далее развита Гераклидом, который предположил, что Меркурий и Венера вращаются вокруг Солнца, как оно вращается вокруг Земли.Затем Аристарх (ок. 310–230 до н. Э.), Который был одним из последних пифагорейцев, пошел еще дальше и предложил гелиоцентрическую (т. Е. Центрированную на Солнце) Вселенную, в которой планеты вращаются вокруг Солнца в (правильном) порядке Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер и Сатурн с Луной, вращающейся вокруг вращающейся Земли. Это было за 1700 лет до того, как Коперник придумал ту же идею. Аристарх был также первым, кто произвел реалистичную оценку расстояния Земля – Луна, хотя его оценка расстояния Земля – Солнце была на порядок заниженной.

Пока пифагорейцы развивали свои идеи, Платон (ок. 427–347 до н. Э.) Развивал совершенно иную школу мысли. Платон, который был очень уважаемым философом, не преуспел в своей геоцентрической (т. Е. Центрированной на Земле) модели Вселенной. Его главным наследием в астрономии было его учение о том, что все небесные тела должны быть сферическими, поскольку это идеальная форма, и что они должны двигаться по одинаковым круговым орбитам по той же причине. Аристотель (384–322 до н. Э.), Последователь Платона, был одним из величайших греческих философов.Его идеи должны были господствовать в Европе вплоть до средневековья. Однако его геоцентрическая модель Вселенной была очень сложной, требуя в общей сложности 56 сфер для объяснения движения Солнца, Луны и планет. К сожалению, многие из его предсказаний не оправдались, и вскоре он вышел из употребления.

Гиппарх (ок. 185–120 до н. Э.), Который был первым, кто определил количественно прецессию равноденствий , знал, что скорость Солнца вдоль эклиптики не является линейной. Об этом знали вавилоняне и Каллипп из Кизика, но они не искали объяснений.Гиппарх, с другой стороны, приняв философию Платона о равномерном круговом движении в геоцентрической вселенной, понял, что это явление можно объяснить только в том случае, если Солнце вращается по орбите вне центра Земли. Однако его оценка величины смещения центра была слишком велика, хотя его положение апогея было ошибочным только на 35 футов.

Математик Аполлоний Пергский (ок. 265–190 до н. Э.), По-видимому, был первым, кто исследовал свойства эпициклов. Позже они были приняты Птолемеем (ок.100–170 гг. Н. Э.) В его геоцентрической модели Вселенной. В схеме Птолемея (рис. 47.1) Луна, Солнце и планеты каждая описывают круговую орбиту, называемую эпициклом, центр которой проходит по кругу, называемому отклоняющимся, вокруг невращающейся Земли. Поскольку низшие планеты, Меркурий и Венера, кажутся почти симметричными по обе стороны от Солнца с максимальным удлинением , он предположил, что центры их эпициклов всегда находятся на линии, соединяющей Землю и Солнце. Для высших планет он предположил, что линии, связывающие их с центром их эпициклов, всегда параллельны линии Земля – Солнце.К сожалению, эта простая система не обеспечивала достаточно точных оценок положения, поэтому Птолемей внес ряд изменений. В случае Луны он заставил центр отклоняющегося от Луны описать круг, центром которого была Земля. Для планет он ввел понятие экванта, то есть точки в космосе, равноудаленной от Земли от центра отклоняющегося (рис. 47.2). Уравнение было точкой, относительно которой угловая скорость планеты казалась однородной. Также потребовались другие модификации, но к тому времени, когда он закончил, он смог сделать точные оценки местоположения для всех, кроме Луны и Меркурия.Кроме того, предположив, что не было промежутков между самой дальней частью одного эпицикла и ближайшей частью следующего, он смог произвести оценку размера Солнечной системы примерно в 20000 раз больше радиуса Земли (или примерно 120 млн км). Хотя это было сильно занижено, оно впервые дало представление о том, насколько велика Солнечная система на самом деле.

РИСУНОК 47.1. Модель Вселенной Птолемея, в которой все тела, кроме Солнца (и звезд), описывают эпициклы, центры которых вращаются вокруг Земли в разных направлениях.Он предположил, что не было зазоров между кругом, охватывающим самое дальнее расстояние одной планеты, и этим просто касающимся эпицикла следующей планеты, находящейся от Земли.

РИСУНОК 47.2. Птолемей модифицировал свою теорию эпицикла для высших планет, переместив Землю на O из центра M на отклоняющего элемента и определив эквантную точку E так, чтобы расстояние EM = MO. Затем он предположил, что угловая скорость C , центра эпицикла, одинакова относительно равной точки E , а не вокруг центра M отклоняющегося.

Сатурн

Сатурн

Трудно сказать, что невозможно, потому что мечта вчерашнего дня надежда сегодняшнего дня и реальность завтрашнего дня.
— Роберт Годдард


Содержание

Сатурн Введение

Спутники Сатурна

Атлас, Калипсо, Диона, Энцелад, Эпиметей, Элен, Гиперион, Япет, Янус, Мимас, Сковорода, Пандора, Фиби, Прометей, Рея, Телесто, Тетис, Титан, Возможные новые спутники

Saturn Science

Прочие ресурсы

Сатурн — шестая планета от Солнца и вторая по величине в мире. Солнечная система с экваториальным диаметром 119 300 км (74 130 миль).Многое из того, что известно о планете, связано с Исследования «Вояджера» в 1980-81 гг. Сатурн заметно сплющен на полюсах в результате очень быстрого вращение планеты вокруг своей оси. Его день 10 часов 39 минут долго, а чтобы вращаться вокруг Солнца, требуется 29,5 земных лет. В атмосфера в основном состоит из водорода с небольшими количествами гелий и метан. Сатурн — единственная планета менее плотная, чем вода (примерно на 30 процентов меньше). В том маловероятном случае, если достаточно большой океан можно найти, Сатурн будет плавать в нем.Мутно-желтый оттенок Сатурна отмечен широкой полосой атмосферы, похожей на эту, но более слабой. найден на Юпитере.

На Сатурне дует ветер с большой скоростью. Около экватора достигает скорости 500 метров в секунду (1100 миль в час). Ветер дует в основном в восточном направлении. Самые сильные ветры бывают возле экватор и скорость равномерно убывают на более высоких широтах. В широты выше 35 градусов, ветры чередуются с востока и запада, как широта увеличивается.

Система колец Сатурна делает планету одним из самых красивых объектов в солнечной системе. Кольца разделены на несколько разных части, которые включают яркие кольца A и B и более слабое кольцо C. В кольцевая система имеет различные зазоры. Самый заметный пробел — это Кассини. [kah-SEE-nee] Разделение, разделяющее кольца A и B. Джованни Кассини открыл это дивизия в 1675 году. Дивизия Энке [EN-kee], которая разделяет кольцо А, назван в честь Иоганна Энке, который открыл его в 1837 году.Космические зонды показали, что основные кольца действительно состоят из большого количества узких локонов. Происхождение колец неясно. Считается что кольца могли быть образованы из более крупных лун, которые были разрушен ударами комет и метеороидов. Состав кольца не известно наверняка, но кольца действительно показывают значительное количество воды. Они могут состоять из айсбергов и / или снежков из нескольких размером от сантиметров до нескольких метров. Большая часть сложной структуры некоторые из колец возникают из-за гравитационного воздействия близлежащих спутники.Этот феномен демонстрируется соотношением между кольцо F и две маленькие луны, пасущие материал кольца.

Радиальные, похожие на спицы детали в широком B-образном кольце также были обнаружены Путешественники. Считается, что эти элементы состоят из мелких пылинок. частицы. Было замечено, что спицы образуются и рассеиваются в покадровые снимки, сделанные «Вояджерами». Во время электростатической зарядки может образовывать спицы, поднимая частицы пыли над кольцом, точная причина образования спиц до конца не выяснена.3) 0,69 Среднее расстояние от Солнца (км) 1,429,400,000 Среднее расстояние от Солнца (Земля = 1) 9,5388 Период вращения (часы) Период обращения (лет) 29,458 Средняя орбитальная скорость (км / сек) 9,67 Эксцентриситет орбиты 0,0560 9025 градусов (угол наклона)2) 9,05 Экваториальная космическая скорость (км / сек) 35,49 Визуальное геометрическое альбедо 0,47 Величина (Vo) 0,67 901 Средняя температура облака -125 ° C Атмосферное давление (бар) 1,4 Состав атмосферы

Водород
Гелий


97%
3%

Анимации Сатурна

Виды Сатурна

Величайший портрет Сатурна…Пока что
Во время круиза вокруг Сатурна в начале октября 2004 года «Кассини» запечатлел серия изображений, которые были составлены в самые большие, детализированные, глобальный снимок Сатурна и его колец в естественных цветах.

Эта грандиозная мозаика состоит из 126 изображений, полученных в виде плитки, покрывая один конец колец Сатурна до другого и всю планету в между. Снимки были сделаны в течение двух часов 6 октября. 2004 г., а Кассини было примерно 6.3 миллиона километров (3,9 миллиона миль) от Сатурна. Поскольку вид, который видел Кассини в это время изменено очень мало, без перепроектирования или изменения каких-либо изображений было необходимо.

Были сделаны три изображения (красный, зеленый и синий) каждого из 42 мест, или «следы» по всей планете. Нанесены полноцветные следы. вместе, чтобы создать мозаику размером 8 888 пикселей и 4544 пикселей высокий.

Самые маленькие детали, видимые здесь, имеют диаметр 38 километров (24 мили).Много великолепных черт Сатурна, отмеченных ранее на отдельных кадрах, сделанных Кассини виден на этом подробном, всеобъемлющем изображении: тонкий цветовые вариации на кольцах, нитевидное кольцо F, тени от колец отбрасывается на синее северное полушарие, тень планеты заставляет через кольца слева, и серо-голубые бури в Сатурне южное полушарие вправо. Крошечные Мимас и даже меньший Янус оба слабо видны в нижнем левом углу.Угол Солнца-Сатурн-Кассини, или фаза, в то время составлял 72 градуса; следовательно, частичное освещение Сатурна на этом портрете. Позже в миссии когда траектория космического корабля уводит его далеко от Сатурна, а также в направление Солнца, Кассини сможет оглянуться и рассмотреть Сатурн и его кольца в более освещенной геометрии. (Предоставлено NASA / JPL / Институтом космических наук)

Неоновый Сатурн
Пролетая над неосвещенной стороной колец Сатурна, космический аппарат Кассини запечатлел свечение Сатурна, представленное яркими оттенками синего электрика, сапфировый и мятно-зеленый, в то время как тень планеты бросает широкую сеть на кольца.

На ночной стороне (правая часть изображения), без солнечного света, собственный Сатурн. тепловое излучение загорается. Этот свет на длине волны 5,1 микрон (примерно в семь раз больше длины волны, видимой человеческим глазом) генерируется глубоко внутри Сатурна и продвигается вверх, в конечном итоге побег в космос. Плотные облака глубоко в атмосфере блокируют этот свет. Удивительное множество темных полос, пятен и полос, опоясывающих земной шар. вместо этого видимый. Сильное тепловое свечение Сатурна в 5.1 микрон позволяет даже эти глубокие облака можно увидеть на дневной стороне (слева), особенно там, где покрывающая дымка тонкая, а солнечные лучи отражаются их минимально. Эти глубокие облака, вероятно, сделаны из аммония. гидросульфид и не виден в отраженном свете на дневной стороне, так как отблеск солнца на дымке и облаках аммиака закрывает вид этого уровня.

Выраженная разница в яркости между северным и северным южные полушария очевидны.Северное полушарие примерно вдвое больше. такой же яркий, как южное полушарие. Это потому, что на высоком уровне частиц примерно вдвое меньше в северном полушарии, чем в юг. Эти частицы сильнее блокируют свечение Сатурна, заставляя Сатурн на севере посмотри ярче. [ более ] (предоставлено НАСА / Лаборатория реактивного движения / Аризонский университет)

Сатурн с Реей и Дионой
Эту фотографию сделал космический корабль НАСА «Вояджер-2». Сатурна 21 июля 1981 года, когда космическому аппарату было 33 года.9 миллионов километров (21 миллион миль) от планеты. Два ярких, предположительно конвективные облачности видны в среднем северном полушарии и несколько темных спиц особенности можно увидеть на широком B-кольце (слева от планеты). Луны, Появляются Рея и Диона в виде синих точек к югу и юго-востоку от Сатурна соответственно. Путешественник 2 наиболее близко подошел к Сатурну 25 августа 1981 года. (любезно предоставлено NASA / JPL)

Внутреннее пространство Сатурна
Этот рисунок иллюстрирует внутреннюю структуру Сатурна.В внешний слой в основном состоит из молекулярного водорода. Как мы пойти глубже, где давление достигает 100000 бар, газ запускается напоминать горячую жидкость. Когда водород достигает давления 1000000 бар водород переходит в новое состояние металлического водород. В этом состоянии он напоминает расплавленный металл. Этот металлический состояние водорода находится примерно на половине радиуса Сатурна. Ниже это слой, в котором преобладает лед, где «лед» означает жидкий жидкая смесь воды, метана и аммиака при высоких температурах и давления.Наконец, в центре находится каменистое или ледяное ядро. (Copyright 2002 Calvin J. Hamilton)

Сатурн с Тетис и Дионой
Сатурн и два его спутника, Тетис (вверху) и Диона, были сфотографированы космическим аппаратом «Вояджер-1» 3 ноября 1980 года с расстояния 13 миллионов километров (8 миллионов миль). Тени трех ярких колец Сатурна и Тефия брошена на вершины облаков. Конечность планеты может быть легко просматривается через Кассини шириной 3500 километров (2170 миль) Деление, отделяющее кольцо A от кольца B.Взгляд через много более узкий дивизион Энке, около внешнего края кольца А менее четкий. За разделением Энке (слева) находится самый слабый из трех яркие кольца, С-образное кольцо или креповое кольцо, едва заметные на фоне планета. (любезно предоставлено NASA / JPL)

Синий череп Сатурна
Северное полушарие Сатурна в настоящее время безмятежно-синее, что больше подходит для Уран или Нептун, как видно на этом естественном цветном изображении с Кассини.

Здесь лучи света проходят гораздо более длинный путь через относительно безоблачные верхние слои атмосферы. Вдоль этого пути более коротковолновый синий световые лучи эффективно рассеиваются газами в атмосфере, и это это рассеянный свет, который придает области голубой вид. Почему верхние слои атмосферы в северном полушарии настолько безоблачны, известно, но может быть связано с более низкими температурами, вызванными кольцом тени отбрасываются туда.

Тени, отбрасываемые кольцами, окружают полюс и выглядят почти как темные. атмосферные полосы.Кольцевые тени на более высоких широтах соответствуют более удаленные от планеты места на кольцевой плоскости — в других словами, самая северная кольцевая тень на этом виде сделана внешним край кольца A. (Предоставлено NASA / JPL / Институтом космических наук)

Скандинавский оптический телескоп
Этот снимок Сатурна был сделан на 2,6 метра. Скандинавская оптика Телескоп, расположенный на Ла-Пальма, Канарские острова. (© Авторские права Nordic Optical Научная ассоциация телескопов — NOTSA)

Кольца Сатурна на краю
В одном из самых ярких примеров естественного движения «теперь вы их видите» А теперь-нет «, космический телескоп НАСА Хаббл сфотографировал Сатурн 22 мая, 1995 год, когда великолепная кольцевая система планеты развернулась.Этот пересечение плоскости кольца происходит примерно каждые 15 лет, когда Земля проходит через плоскость кольца Сатурна.

Кольца не исчезают полностью, потому что край колец отражает солнечный свет. Темная полоса в середине Сатурна — это тень от колец, отброшенных на планету (Солнце почти на 3 градуса над плоскостью кольца.) Яркая полоса прямо над тенью кольца. вызвано солнечным светом, отраженным от колец в атмосферу Сатурна.Два ледяных спутника Сатурна видны как крошечные звездообразные объекты в рядом с кольцевой плоскостью.

Буря на Сатурне
На этом изображении, сделанном космическим телескопом Хаббла, виден редкий шторм, который появляется как белая деталь в форме наконечника стрелы около экватора планеты. Шторм вызван подъемом более теплого воздуха, похожим на земная гроза. Протяженность этого шторма с востока на запад равна диаметр Земли (около 12700 километров или 7900 миль).Изображения Хаббла достаточно резкие, чтобы показать, что преобладающая ветры образуют темный «клин», который въезжает в западную (левую) сторону яркое центральное облако. Сильнейшие восточные ветры на планете с частотой 1600 километров (1000 миль) в час на основе космического корабля «Вояджер» снимки, сделанные в 1980-81 гг., находятся на широте клина.

К северу от этого объекта в форме наконечника стрелы ветер стихает, так что что центр шторма перемещается на восток относительно местного потока.В облака, расширяющиеся к северу от шторма, уносятся ветрами на запад в более высоких широтах. Сильный ветер на широте темноты клин над северной частью шторма, создавая вторичный возмущение, которое порождает слабые белые облака к востоку (справа) от центр шторма. Белые облака шторма — это кристаллы льда аммиака, которые образуются, когда восходящий поток более теплых газов проталкивается через Сатурн ледяные вершины облаков.

HST рассматривает Аврору на Сатурне
На верхнем изображении показан первый снимок ярких полярных сияний на Северный и южный полюса Сатурна в далеком ультрафиолетовом свете космическим телескопом Хаббла.Хаббл разрешает светящуюся круглую полосу с центром на северном полюсе, где огромный авроральный занавес поднимается, когда далеко на 2000 километров (1200 миль) над облаками. Этот занавес быстро изменилась яркость и протяженность в течение двухчасового периода HST наблюдения.

Полярное сияние возникает в виде захваченных заряженных частиц, выпадающих из магнитосфера сталкивается с атмосферными газами. В результате При бомбардировке газы Сатурна светятся в дальнем ультрафиолетовом диапазоне длин волн (110-160 нанометров).Эти длины волн поглощаются атмосферой Земли, и его можно наблюдать только в космические телескопы.

Для сравнения, нижнее изображение представляет собой композицию цвета в видимом свете. Сатурна, как это видел Хаббл 1 декабря 1994 года. На ультрафиолетовом изображении знакомые атмосферные пояса и зоны Сатурна ясно видно. Нижняя часть облачности не видна в УФ-диапазоне. потому что солнечный свет отражается от более высоких слоев атмосферы.

Последний вид Сатурна
Через два дня после встречи с Сатурном, Вояджер-1 оглянулся на планету с расстояния более 5.0 миллионов километров (3,0 миллиона миль). Такой вид Сатурна никогда не наблюдался с помощью наземного телескопа. поскольку Земля так близко к Солнцу, только залитый солнцем лик Сатурна можно увидеть. (Авторское право © 2002 Calvin J. Hamilton)

Фальшивое цветное изображение колец Сатурна
Возможные вариации химического состава одной части Система колец Сатурна другим видна на этом Вояджере-2. изображение в виде тонких цветовых вариаций, которые можно записать с специальные компьютерные технологии обработки.Это сильно улучшенное цветной вид собран из прозрачного, оранжевого и ультрафиолетового кадры, полученные 17 августа 1981 г. с расстояния 8,9 миллиона километров. (5,5 миллиона миль). В дополнение к ранее известному синему цвет C-образного кольца и Cassini Division, как показано на рисунке дополнительные цветовые различия между внутренним B-образным кольцом и и внешняя область (где образуются спицы) и между ними и A-кольцо. (любезно предоставлено NASA / JPL)

Система Сатурна
Эта картина сатурнианской системы была составлена ​​из совокупность изображений, сделанных космическим кораблем «Вояджер-1» во время его полета на Сатурне. встреча в ноябре 1980 г.Этот вид показывает Впереди Диона, позади восходит Сатурн, Эпиметей (вверху слева) и Рея слева от колец Сатурна. Справа и ниже колец Сатурна находятся Энцелад, Мимас, Тетис и Япет (внизу справа). Облако покрыло Титан находится вверху справа. (Авторские права Calvin J. Hamilton)

Сатурн имеет 31 официально признанный и названный спутник. Кроме того, есть и другие неподтвержденные спутники.Один круги на орбите Дионы, секунда расположена между орбитами Тетиса и Дионы, а третья расположена между Дионой и Реей. В неподтвержденные спутники были обнаружены на фотографиях «Вояджера», но не были подтверждено более чем одним наблюдением. Недавно в космосе Хаббла Телескоп запечатлел четыре объекта, которые могли быть новолуниями.

По поводу спутников Сатурна можно сделать несколько обобщений. Только У Титана замечательная атмосфера.Большинство у спутников есть синхронное вращение. Исключения Гиперион, орбита которого хаотична, и Фиби. Сатурн имеет регулярную систему спутники. То есть спутники имеют почти круговые орбиты и лежат в экваториальной плоскости. Два исключения: Япет и Фиби. Все спутники имеют плотность <2 г / см 3 . Этот указывает, что они состоят из 30-40% горных пород и 60-70% водяного льда. Большинство спутников отражают от 60 до 90% падающего на них света.Внешние четыре спутника отражают меньше этого и Фиби отражает только 2% света, который поражает это.

В следующей таблице приведены радиус, масса, расстояние от центр планеты, первооткрыватель и дата открытия каждого из подтвержденные спутники Сатурна:

Audouin
4 9011 9011 9011 9011 9011 Mundilfari8
Луна # Радиус
(км)
Масса
(кг)
Расстояние
(км)
Discoverer Дата
Pan655? 133,583 Марк Р. Шоуолтер 1990
S / 2005 S1 7? 136,530 Космический корабль Кассини 2005
Атлас XV 20×15? 137,640 R. Terrile 1980
Прометей XVI 72,5×42,5×32,5 2.7e + 17 * 139,350 S.Коллинз и другие 1980
Pandora XVII 57x42x31 2.2e + 17 * 141,700 S. 5.6e + 17 * 151,422 R. Walker 1980
Janus X 98x96x75 2.01e + 18 * 151472 Я 198.6 + — 0,6 3.84E + 19 185,520 Уильям Гершель 1789
Энцелад II 249,4 + — 0,2 8,65Eers + 19
Тетис III 529,9 + — 1,5 6,176E + 20 294,660 Джованни Доменико Кассини 1684
294,660 B.Смит и другие 1980
Калипсо XIV 17x11x11? 294,660 Б. Смит и другие 1980
Dione IV 559. + — 5 1.0959E + 21 377 400 Джованни Доменико 9084 XII 18x16x15? 377 400 P. Laques & J.Лекахей 1980
Рея V 764. + — 4 2.3166E + 21 527,040 Джованни Доменико Кассини 25119 Титан Тит 1.345426E + 23 1,221,850 Христиан Гюйгенс 1655
Гиперион VII 205x130x110 000 1.77E + 19 William C VIII730 1.88E + 21 3,561,300 Джованни Доменико Кассини 1671
Кивиук XXIV 7 11,365,000 B. 11,442,000 ДжДж Кавелаарс, Б. Гладман 2000
Фиби IX 115 x 110 x 105 4E + 18 12,952,000 Уильям Генри Пикеринг 1898
XX 91 .5 15,198,000 Б. Гладман 2000
Skathi XXVII 3,2 15,641,000 J.J. Кавелаарс, Б. Гладман 2000
Альбиорикс XXVI 13 16,394,000 М. Холман, Т. Спар 2000
Эрриапо XXVIII 4,3 17,604,000 Дж.Дж. Кавелаарс, Б. Гладман 2000
Сиарнак XXIX 16 18,195,000 Б. Гладман, Дж. Дж. Kavelaars 2000
Tarvos XXI 6.5 18,239,000 J.J. Кавелаарс, Б. Гладман 2000
S / 2003 S1 3,3 18,719,000 S.S. Sheppard 2003
Mundilfari 18,722,000 Б. Гладман, Дж. Дж. Кавелаарс 2000
Суттунгр XXIII 2,8 19,465,000 Б. Гладман, Дж. Дж. Кавелаарс 2000
Thrymr XXX 2,8 20 219 000 Б. Гладман, Дж. Дж. Кавелаарс 2000
Имир XIX 8 23,130,000 B.Гладман 2000

Томас П., Дж. Веверка, Д. Моррисон, М. Дэвис. и Т. В. Джонсон. «Малые спутники Сатурна: результаты съемки с помощью космического корабля» Вояджер «. Журнал of Geophysical Research , 1 ноября 1983 г., 8743-8754.

Содерблом, Лоуренс А. и Торренс В. Джонсон. «Спутники Сатурна». Scientific American , январь 1982 г.

Почему Сатурн — лучшая планета

В октябре прошлого года The Atlantic опубликовал статью Адриенн ЛаФранс «Юпитер — лучшая планета».Как редактор этой статьи я должен нести ответственность за то, как она ввела читателей в заблуждение. В подобных случаях мы обычно добавляем исправление к исходной статье, но здесь ошибка настолько серьезна, что требуется отдельная редакционная ошибка. Юпитер, как утверждает ЛаФранс, не лучшая планета.

Эта честь по праву принадлежит Сатурну.

ЛаФранс был прав, сделав выбор из внешних планет. За исключением Земли (в данном упражнении это запрещено) внутренние планеты — зануда.Меркурий — крошечный предмет, покрытый солнечными лучами и изрытым кратерами, скорее луна, чем планета. Венера прекрасно светится в небе, но ее атмосфера — адское, пахнущее серой место, а температура достаточно высока, чтобы плавить свинец. Зонды, посланные на его поверхность, выживают менее часа, прежде чем погибнут в экстремальных условиях. Венера полезна только как поучительная история о безудержном парниковом эффекте.

Нам говорят, что Марс когда-то был голубым мрамором, покрытым океанами и клубящимися белыми облаками. Но сегодня это ржавая, высохшая оболочка, лишенная атмосферы.Повсеместное распространение Марса в поп-культуре напрямую связано с его близостью к Земле и не имеет ничего общего с самой планетой.

Юпитер — или «старый добрый Юп», как ласково называет его ЛаФранс, — прекрасная планета. Она отмечает, что это самый большой объект в нашей Солнечной системе. Но в размерах Юпитера есть что-то неестественное, что-то вроде печальной славы гигантской тыквы, получившей приз. Учитывая его унылую цветовую схему с преобладанием бежевого цвета, Юпитер должен сильно опираться на свой превосходный размер, чтобы его заметили.Подобно своему тезке, небесному богу грома и молнии, Юпитер — весь шок и трепет, сплошь груб, сплошь хулиган.

Юпитер — чудовище красоты Сатурна.

Подумайте о Сатурне, висящем в космосе, светящемся, как уличный фонарь в тумане, а наклон его колец с канавками для пластинок наводит на мысль о чем-то творческом или даже безумном. Хотя это гигантская планета, уступающая по размеру только Юпитеру, Сатурн каким-то образом умудряется излучать эфирные вибрации. И это не только вибрация — будь там достаточно большой океан, чтобы вместить ее, Сатурн плавал бы.

«Впервые увиденное в телескоп на заднем дворе, — пишет Дава Собель в своей книге Планеты , — Сатурн в кольце — это видение, которое, скорее всего, навсегда превратит ничего не подозревающего зрителя в астронома». Кэролайн Порко, руководитель экспедиции НАСА «Кассини-Гюйгенс» к Сатурну, подтверждает Собел. «Для меня это была моя первая космическая связь, наравне с первым поцелуем», — сказал мне Порко. «Никакая другая планета не выглядит такой неземной или сюрреалистической, как Сатурн. Когда вы видите его плавающим в окуляре телескопа, вам кажется, что вы открыли тайну космоса.«Беседуя с астрономами или читая истории этой дисциплины, вы часто сталкиваетесь с мыслью о том, что Сатурн — это место космической тайны в Солнечной системе.

Сатурн — это микрокосм в первоначальном смысле Платона: это уменьшенная версия паттерна, существующего во многих масштабах во вселенной.

Сатурн частично обязан своей загадочностью своей древности. Возможно, это самая старая планета Солнечной системы. Как и Юпитер, Сатурн сформировался вскоре после первого зажигания нашей домашней звезды. Мы знаем это, потому что, в отличие от Урана, Нептуна и меньших планет, Сатурн богат гелием и водородом, оставшимся после Большого взрыва.К тому времени, когда сформировались другие планеты, большая часть водорода и гелия в первичном облаке Солнечной системы уже исчезла. Сатурн — репрезентативный образец этого облака, капсула времени с момента первого восхода солнца. Это вещество мертвой звезды, смешанное с газами с незапамятных времен, получившее возвышенную форму под действием силы тяжести более 4 миллиардов лет.

Сатурн, вращающийся по орбите вдвое дальше от Солнца, чем Юпитер, является самой далекой планетой, видимой невооруженным глазом. Люди могли заметить его более миллиона лет назад.Вы можете представить себе проницательного доисторического мечтателя, который отошел от костра и обнаружил на небе, пылающем звездами, пять не мерцающих звезд, причем Сатурн двигался медленнее всех из-за его длинной орбиты.

Самые старые записанных наблюдений Сатурна дошли до нас от древних ассирийцев, которые прозвали Сатурн «Любадсагуш», или «старейший из древних», возможно, из-за его величественного движения по небу. Древние греки также наделили Сатурн возрастом, назвав его в честь Кроноса, Титана , отца Юпитера, который правил во времена Золотого Века Гесиода.Римляне почтили эту фигуру своим самым популярным праздничным праздником — Сатурналиями — культурным предшественником Рождества в конце декабря, когда, помимо множества других напитков и веселья, римские мастера выполняли сервировку стола для своих рабов.

Но никто из этих древних не знал в полной мере красоты Сатурна, потому что никто не мог видеть его кольца, за исключением, возможно, новозеландского народа маори. Потомки путешествующих полинезийцев, маори были искусными читателями неба. «Пареарау», их название Сатурна, означает «окруженный повязкой на голове».Конечно, это заманчивая этимологическая деталь, но насколько мы знаем наверняка, кольца Сатурна оставались невидимыми до 1610 года, когда Галилей наблюдал за планетой с помощью новой революционной технологии: длинной трубки с линзами.

И даже Галилей не идентифицировал кольца Сатурна как кольца. Он думал, что у Сатурна есть две маленькие планеты или луны, торчащие из его сторон. Несколько лет спустя он снова устремил свой взор на Сатурн и, к своему удивлению, обнаружил, что два соседа исчезли.

По крайней мере, так казалось.

Кольца Сатурна огромны, их ширина составляет более 180 000 миль. (Для фетишистов размера это более чем в два раза превышает широко известную ширину Юпитера.) Но кольца тонкие как бритва, всего триста футов в высоту. Если смотреть с Земли с ребра, они исчезают, чтобы снова появиться через год, как это произошло с Галилеем, который сказал по возвращении, что он просто «не знал, что сказать в столь неожиданном случае».

Галилей позже предположил, что у Сатурна были убирающиеся руки, или уши, или ручки чашек.Он умрет, не зная правды. Менее чем через два десятилетия после его смерти голландский астроном Христиан Гюйгенс установил на Сатурне более мощный телескоп и увидел то, что он описал как «тонкое плоское кольцо» вокруг его средней части. Некоторые из его ранних набросков планеты напоминают глаз, смотрящий из пустоты:

Wikimedia

Происхождение колец Сатурна до сих пор остается предметом споров. Некоторые ученые-планетологи считают, что они образовались одновременно с Сатурном. Другие подозревают, что гравитация планеты разрушила одну из ее лун всего несколько сотен миллионов лет назад.(Примерно через 20 миллионов лет Марс, вероятно, превратит одну из своих лун в кольцо.) Чтобы исследовать эту загадку и многие другие, НАСА отправило к Сатурну четыре космических зонда, начиная с Pioneer 11, который покинул Землю в 1973 году. с Сатурном в качестве конечного планетарного пункта назначения.

«За всю историю человечества только одно поколение будет первым, кто исследует Солнечную систему», — писал тогда Карл Саган. «Одно поколение, для которого в детстве планеты были далекими и нечеткими дисками, движущимися по ночному небу, и для которого в старости планеты были местом, разнообразными новыми мирами в процессе исследования.

Это были зонды Pioneer и их преемники, Voyager, которые совершили этот эпохальный подвиг, отправив назад первые пролетные изображения Сатурна и других планет Солнечной системы. Но самой блестящей миссией в истории исследования Сатурна и истории планетологии в целом является зонд Кассини-Гюйгенс, который в 2004 году ознаменовал свое триумфальное прибытие к Сатурну, проскользнув через брешь в его кольцах. За прошедшие с тех пор годы «Кассини-Гюйгенс» отправил так много памятных изображений, что трудно выбрать фавориты, хотя мы уже пытались это сделать в галерее выше.

Ни один посадочный модуль никогда не будет отправлен на Сатурн. Любой зонд, посланный к газовому гиганту, пронесется мимо голубых сияний светового меча во внешней атмосфере и упадет в непрозрачные слои газа, прежде чем рухнуть под растущим давлением. И это только в том случае, если он пережил сильные ветры Сатурна, которые кружат вокруг планеты с огромной скоростью, вызывая штормы, подобные гигантскому шестиугольному вихрю на его Северном полюсе:

Буря, бушующая на Северном полюсе Сатурна (НАСА)

Но, надеюсь, скоро, посадочный модуль будет отправлен к одному из многих спутников Сатурна.Эллен Стофан, главный научный сотрудник НАСА, недавно сказала мне, что с нетерпением ждет того дня, когда на одном из спутников Сатурна у нас появится марсоход, который «сделает снимки инопланетной ледяной каменистой поверхности с гигантским окруженным кольцами Сатурном, висящим в небе». над ним.»

Есть довольно много целей на выбор. У Сатурна более 150 лун и лунных лет, и кажется, что на них отразилось что-то от возвышенной эстетики планеты. Под ледяной внешней оболочкой Энцелада, самой красивой луны в Солнечной системе, находится океан, способный поддерживать жизненные потоки.Из голубых трещин на его морозно-белой поверхности в космос струятся гейзеры сверкающих ледяных частиц, обеспечивая свежий материал для новейшего кольца Сатурна.

Титан, еще один спутник Сатурна, больше Меркурия. И в отличие от Меркурия — или Марса, если на то пошло — у Титана есть собственная атмосфера, в которой находится один из самых богатых и сложных химических элементов в Солнечной системе. (Самая сложная химия существует внутри живых организмов.) Некоторые даже предполагали, что Титан может поддерживать жизнь, либо инопланетные формы, основанные на жидком метане, который течет по его поверхности, либо жизнь на основе воды в океане внизу.

Даже в начале 70-х, когда о Титане было мало что известно, Луна настолько заинтриговала ученых-планетологов, что планировщики миссий «Вояджера» отдавали ей приоритет перед Ураном или Нептуном. Все, что они узнали с тех пор, сделало Луну более интригующей. «[Зонд Кассини] обнаружил большие озера и моря из метана на поверхности [Титана], а также сложные реки и ручьи, напоминающие Землю, и обширные дюнные поля из органических песков», — сказала мне планетолог Сара Хорст. «Это даже дало нам наш первый солнечный свет от внеземного жидкого тела.”

Самые интригующие луны Сатурна Энцелад и Титан (НАСА)

Даже более мелкие, более приземленные спутники и луны Сатурна вносят свой вклад в его красоту, перемешивая узоры в кольцах планеты. Динамическая взаимосвязь между лунами и кольцами требует внимательного изучения, поскольку, хотя есть кольца вокруг всех планет-гигантов солнечной системы — даже Юпитера, — другие — просто огоньки по сравнению с Сатурном.

А если вы астрофизик, прочная кольцевая система станет полезной естественной лабораторией.

«Каждый тип поведения колец, который мы видели вокруг Юпитера, Урана или Нептуна, можно найти на орбите вокруг Сатурна», — сказала мне Кэролайн Порко. «И кольцевая система Сатурна дает величайшие надежды на понимание процессов, действующих во всех дисковых системах, а не только вокруг планет». Это включает в себя дискообразные облака газа и мертвые звезды, подобные тому, что породило Солнце, и спиральные дисковые галактики, такие как Млечный Путь. Другими словами, система Сатурна — это микрокосм в первоначальном смысле Платона: это уменьшенная версия паттерна, существующего во многих масштабах по всему космосу.

Кольца Сатурна состоят в основном из льда или объектов, покрытых льдом. Именно этот лед позволяет кольцам мерцать — даже в тусклом солнечном свете за поясом астероидов — возвещая о поразительной вездесущности воды в нашей солнечной системе и, возможно, во Вселенной в целом.

Кольца объявляют кое-что еще — кое-что, что может объяснить, почему их так часто отождествляют с космической тайной. Для некоторых людей очевидная эстетическая странность колец предполагает, что в звездных просторах нашей галактики и за ее пределами нас, возможно, ждут многие невообразимые чудеса.Они говорят нам, что в природе может быть много фантастических изменений, неизвестных нам, которые так мало видят. Кольца — стимул для научного воображения.

Нам повезло, что мы эволюционировали, пока они еще вращаются вокруг планеты. Через 50 миллионов лет они могли исчезнуть, и не из-за уловки с перспективой, обманувшей Галилея. Некоторые исследователи предполагают, что к тому времени гравитация Сатурна медленно притянет кольца внутрь и поглотит их. После того, как кольца исчезнут и пройдет подходящее время для траура — по крайней мере, миллионы лет — Юпитер, возможно, получит шанс стать лучшей планетой.Но ни мгновением раньше.


Если вы писатель или ученый и неравнодушны к Меркурию, Венере, Марсу или Урану (о Нептуне уже говорят), свяжитесь с нами по адресу science@theatlantic.