Сообщение о Планетах Солнечной Системы 4 класс (кратко)

Автор J.G. На чтение 4 мин Обновлено 28 января, 2021

Сообщение на тему «Планеты солнечной системы» для детей 4 класса расскажет кратко о особенностях планет, о расположении, о их количестве.

«Планеты солнечной системы» сообщение 4 класс кратко

Планета — это большой объект, такой как Юпитер или Земля, вращающийся вокруг звезды. Он меньше звезды и не излучает свет.

Слово «планета» происходит от греческого слова πλανήτης (планета), что означает «странники» или «движущиеся объекты».

Планеты имеют форму слегка сплющенного шара (сфероида).

Оборот каждой из планет длится по-разному, от 88 суток до 165 лет.

Вокруг всех планет, за исключением Меркурия и Венеры, обращаются собственные большие и малые естественные спутники. У Земли всего один спутник, у Марса — два, у Сатурна — десятки и в придачу потрясающие ледяные кольца, которые можно разглядеть даже с Земли.

И у Меркурия, и у Венеры нет спутников, а у Сатурна их более 60. Спутником Земли является Луна.

В нашей Солнечной системе восемь планет. Плутон раньше назывался планетой, но в августе 2006 года Международный астрономический союз решил, что это карликовая планета. В Солнечной системе есть еще четыре известных карликовых планеты: Церера, Макемаке, Эрида и Хаумеа.

Вот список планет Солнечной системы. Они упорядочены по тому, насколько близко они к Солнцу:

• Меркурий — по размерам он меньше Земли, у него твердая, каменистая поверхность. На Меркурии нет атмосферы, которая могла бы защитить его от ударов метеоритов и обжи­гающих солнечных лучей. На этой планете очень жарко! Ведь Меркурий находится ближе всех к горячему Солнцу. За земной год эта планета успевает обежать вокруг Солнца четыре раза.
• Венера — поверхность Венеры каменистая. У планеты есть атмосфе­ра из углекислого газа.
• Земля. Атмосфера, окутывающая Землю голубоватой дымкой, имеет пригодный для дыхания воздух и защищает планету от перегрева, охлаждения, ударов метеоритов. Значительную часть поверхности нашей планеты занимают водоемы.
• Марс вдвое мень­ше Земли. Год на Марсе длится в два раза дольше земного. У этой планеты есть атмосфера, но состоит она в основном из углекисло­го газа с небольшими примесями водяного пара. Марс называют «Красной планетой», так как твердая поверхность по­крыта оранжево-красным грунтом.Марс получил свое название в честь бога войны.
• Юпитер — самая большая планета Солнечной системы! Она состоит из жидкого водорода, и в 11 раз больше Земли.Юпитеру достается немного тепла от Солнца и поэтому там царит вечная зима. У планеты есть четыре спутника, которые вращаются вокруг него.
• Сатурн — расположен далеко от Солнца, температура поверхности низкая. Сатурн со­стоит из газов. Планета окрашена в яркий желто-оранжевый цвет, ее окружают удивительные кольца, состоящие из ле­дяных глыб и камней. Известны 16 спутников Юпитера.
• Уран — единственная планета, которая вращается, лежа на боку.  Каждое полушарие освещается Солнцем ровно 40 лет, а потом 40 лет там царит ночь. Атмосфера Урана — холодный туман. Вокруг Урана обращается 5 спутников.
• Нептун — самая дальняя от Земли планета Солнечной системы. По диаметру находится на четвёртом месте, а по массе — на третьем. Планета была названа в честь римского бога морей.

Планеты в Солнечной системе носят имена греческих или римских богов, кроме Земли, потому что люди не думали, что Земля была планетой в старые времена.

Четыре ближайшие к Солнцу планеты (планеты земной группы) сравнительно невелики, состоят в основном из плотного каменистого вещества и металлов. Планеты-гиганты — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — гораздо массивнее, они состоят в основном из легких веществ и поэтому, несмотря на огромное давление в их недрах, имеют малую плотность. У Юпитера и Сатурна основную долю их массы составляют водород и гелий. Они содержат до 20% каменистых веществ и легких соединений кислорода, углерода и азота, при низких температурах конденсируются в лед. В Урана и Нептуна лед и каменистые вещества составляют несколько большую часть их массы.

Кроме Солнца и планет в состав Солнечной системы входят также карликовые планеты, спутники планет, астероиды, кометы, метеорное вещество.

12 интересных фактов о Сатурне

Подборка из 12 интересных фактов о самой величественной планете Солнечной системы

1. Сатурн — самая далекая планета Солнечной системы, которую можно уверенно разглядеть на небе невооруженным глазом (Уран виден лишь на очень темном небе при условии хорошего зрения).

2. В среднем Сатурн удален от Солнца на расстояние 1,4 млрд км. Чтобы совершить один оборот вокруг нашего светила, ему требуется 29,5 лет.

3. Сатурн является наименее плотной планетой Солнечной системы. Его средняя плотность составляет 0,68 г/см3 — почти на треть меньше плотности воды.

4. Небольшая плотность и относительно быстрый период вращения вокруг своей оси (около 10,5 часов) также делают Сатурн самой «сплюснутой» планетой Солнечной системы. Его экваториальный диаметр составляет 120 тыс. км, что на 10 тысяч км больше полярного диаметра.

5. Первым человеком, наблюдавшим кольца Сатурна, был Галилео Галилей. Это произошло в 1610 г. Однако мощности телескопа итальянца оказалось недостаточно, чтобы рассмотреть их структуру. Великий ученый посчитал, что увидел два «придатка» планеты. Когда в 1612 г. Галилей снова обратил взгляд на Сатурн, то вовсе не увидел колец, что его очень сильно озадачило. Дело в том, что в тот момент они были видны с ребра, и в маломощные телескопы заметить их было невозможно.

6. Первым человеком, который предположил, что Сатурн окружен кольцом, стал Христиан Гюйгенс. Это произошло в 1655 г.

Сатурн. Источник: NASA/JPL-Caltech/SSI

7. Кольца Сатурна на 99% состоят из частичек водяного льда. Их размеры составляют от микрометров до сантиметров и (реже) десятков метров.

8. Ширина основной части сатурнианских колец составляет 70 тыс. км. Их толщина намного меньше и колеблется от десятков метров до километра.

9. Кольца Сатурна обладают весьма сложной структурой. Они состоят из нескольких основных колец, которые, в свою очередь, состоят из тысяч узких колечек, разделенных промежутками. Под воздействием гравитации сатурнианских спутников в них могут формироваться различные образования — более плотные участки, изломы, небольшие объекты (т.н. «снежки» и «пропеллеры») и т.д.

10. Происхождение колец Сатурна до сих пор остается предметом дискуссий. По одной из версии, они возникли вместе с планетой. По другой — кольца образовались относительно недавно, скорее всего, в результате разрушения одного из спутников Сатурна. Последние научные данные свидетельствуют в пользу второй теории.

11. Одной из самых известных достопримечательностей Сатурна является т.н. гексагон — вихрь шестиугольной формы над северным полюсом планеты. Длина каждой его стороны примерно равна 13 800 км (это больше диаметра Земли).

12. За всю историю лишь четыре космических аппарата посещали Сатурн — Pioner 11 (1979 г.), Voyager 1 (1980 г.), Voyager 2 (1981 г.), а также зонд Cassini. Последний является единственным рукотворным объектом, вышедшим на постоянную орбиту вокруг газового гиганта, на которой он находился с 2004 г. по 2017 г.

 

Реферат на тему Сатурн

Реферат

на тему: Сатурн

Краткие сведения

Радиус = 60 268 км

Масса = 5,685 х 1023 тонн

Плотность = 0,69 г/см3

Сутки = 10 часов 11 минут

Угол орбиты = 26,73°

Температура = — 150° С

Общие сведения

В античной мифологии Сатурн был божественным отцом Юпитера. Сатурн был богом Времени и Судьбы. Как известно, Юпитер в своем мифическом обличии пошел дальше отца. В Солнечной системе Сатурну отведена также вторая роль среди планет. Сатурн второй как по массе, так и по размерам. Однако он позади многих и многих тел околосолнечного пространства по плотности: она у Сатурна меньше плотности воды (около 700 кг на кубический метр). Известна одна романтическая иллюстрация этого обстоятельства: если бы было возможно где-то создать гигантский водный океан, то Сатурн мог бы в нем плавать

Сатурн, не желая смиряться с отставанием от Юпитера, обзавелся большим числом спутников и, главное, великолепным кольцом, благодаря которому шестая планета серьезно оспаривает первое место в номинации Великолепие. Многие астрономические книги на обложках своих предпочитают иметь именно Сатурн, а не Юпитер. Случайный прохожий наверняка знает о кольцах Сатурна и может ничего не вспомнить о Большом Красном Пятне или Галилеевых спутниках

Сатурн может достигать отрицательной звездной величины в период противостояния планеты. В тот момент, когда пишутся эти строки, Сатурн находится вблизи противостояния 6-го ноября 1999-го года. В эти дни его блеск составил -0,22. В небольшие инструменты легко разглядеть диск и кольцо, если оно хоть чуть развернуто к Земле. Кольцо из-за движения планеты по орбите меняет свою ориентацию по отношению к Земле. Когда плоскость кольца пересекает Землю, даже в средние телескопы рассмотреть его не получается: оно очень тонкое. Последний раз такое происходило летом 1995-го года. После этого кольцо все больше и больше разворачивается к нам, а Сатурн, соответственно становится все ярче и ярче в каждое следующее противостояние. В первый год уже недалекого третьего тысячелетия в день противостояния 3-го декабря Сатурн разгорится до -0,45-й звездной величины. В этот год кольца максимально развернутся к Земле. Не слишком тяжело заметить также и Титан — самый большой спутник планеты, он имеет блеск порядка 8,5-й звездной величины. Из-за малой контрастности, облака Сатурна рассмотреть труднее, чем облачные полосы на Юпитере. Зато легко заметить сжатие планеты у полюсов, которое достигает 1:10

У Сатурна побывало 3 космических аппарата. Эти же АМС предварительно посетили Юпитер: «Пионер 11» и оба «Вояджера»

История открытий

Сатурн был замечен людьми, видимо, позднее таких ярких планет, как Юпитер, Марс и Венера. Но в древней Греции о нем уже знали. Его считали самым далекой из известных планет, то есть не ошибались

Визуальные наблюдения без телескопов не могли привести к серьезным открытиям. И, возможно, Вы уже привыкли к тому, что первенство в астрономических открытиях принадлежит Галилео Галилею, человеку, который первый направил на небо телескоп

Зрительная труба ученого была настолько несовершенна, что не давала достаточно четкого изображения. Это не позволило итальянцу рассмотреть кольцо Сатурна. Но по бокам от диска планеты Галилей видел неясные придатки. Он посчитал их спутниками Сатурна, по аналогии с уже открытыми им спутниками Юпитера. Однако Галилей не был авантюристом. Расплывчатый вид наблюдавшихся им объектов не позволял ему утверждать об открытии наверняка. Чтобы закрепить за собой первенство и в то же время не попасть в неловкое положение ошибившегося, Галилей прибегнул к модному в то время жесту: об открытии, правильность и достоверность которого вызывали сомнения, сообщалось в краткой шифровке, сложной для толкования всем, кроме автора. Если открытие подтверждалось дальнейшими исследованиями, сообщение об открытии расшифровывалось, и весь мир видел, кто же был первый. Галилей в 1610-м году опубликовал такую анаграмму:

Smaismrmielmepoetaleumibuvnenugttaviras

Если бы нашлась умная голова, которая смогла бы переставить буквы в этой нелепице должным образом, то открытие Галилея можно было бы прочесть на латыни, языке бывшем тогда в ходу среди ученых умов. Число вариантов различных перестановок безумно велико (35-значное число), поэтому вероятность того, что подобное сообщение будет прочитано общественностью верно, ничтожна мала. Но Иоганн Кеплер решился-таки на попытку, достойную восхищенья. Выбросив из всего набора пару букв (иногда в анаграммы добавлялись и лишние символы, для большей путаницы), он составил фразу, в переводе означавшую: «Привет вам, близнецы, Марса порождение» (Salve, umbistineum geminatum Martia proles). Иначе говоря, получалось, что Галилей открыл 2 спутника Марса. Кеплер, ища во всем гармонию, сам считал, что их у Марса должно быть именно 2. Ну посудите сами: у Земли — 1 спутник, у Юпитера (как тогда считалось) — 4. Сколько же должно быть спутников у планеты, находящейся между Землею и Юпитером? Конечно же два! Обычная геометрическая прогрессия

Великий труд Кеплера пропал даром. Галилео Галилей расшифровал свое послание миру позднее, также исключив две буквы:

Altissimum planetam tergeminum observavi

(«Высочайшую планету тройную наблюдал»). «Высочайшую» значит «самую далекую». Но через несколько лет спутники пропали (догадайтесь, почему). Галилей усомнился в своем собственном открытии. И его, как такового, все же не произошло. Оно состоялось позднее, и прежде чем о нем рассказать, оговорим, что история об этих анаграммах была вычитана в книге Б.А. Воронцова-Вельяминова «Очерки о Вселенной». Книга и впрямь замечательная

Гюйгенс через много лет после невыразительных попыток Галилея во весь голос сообщил:

Aaaaaaa, ccccc, d, eeeee, g, h, iiiiiii, llll, mm, nnnnnnnnn, oooo, pp, q, s, ttttt, uuuuu

Через три года голландский ученый поверил в себя и расшифровал свое открытие:

Annulo cingitur, tenui, plano, nusquam cohaerente, ad eclipticam inclinato, что означало: «кольцом окружен тонким, плоским, нигде не прикасающимся, к эклиптике наклоненным». Это произошло в 1658-м году. В год опубликования анаграммы Христиан Гюйгенс открывает также и самый большой спутник Сатурна — Титан

В 18-м веке Вильям Гершель сумел измерить период вращения планеты вокруг своей оси (10 с четвертью часа). Сделать это было не так просто из-за того, что детали на диске Сатурна различимы гораздо хуже, чем у Юпитера

В середине 20-го века была измерена температура верхних облаков Сатурна: около 100 К

Наконец, в 1979-м году к Сатурну подлетел «Пионер 11», пионер в прямом смысле слова. Он обнаружил магнитосферу планеты, показал тонкую структуру ее кольца

«Вояджеры» (1 и 2) посетили Сатурн с разницей во времени в девять месяцев в ноябре 1980-го и в августе 1981-го годов

Эти три встречи с Сатурном пополнили наши знания и углубили понимание всего, что касается планеты и ее системы. Расширенные наблюдения с небольшого расстояния позволили получить самые качественные изображения Сатурна, его колец и спутников. Некоторые из последних были открыты «Вояджерами». Многое из того, что мы знаем о Сатурне — итог двух исследований «Вояджеров»

В 2004-м году к Сатурну должен подлететь космический аппарат «Кассини», работа которого рассчитана на 4 года. «Кассини» в пути уже с конца 1997-го года. В 1999-м году Кассини вернулся к Земле от… Венеры, совершил, пользуясь гравитацией нашей планеты, необходимый маневр и направился к… Юпитеру, чтобы получить от него последний гравитационный «толчок» в сторону самого Сатурна. Это случилось в декабре 2000-го года

Строение планеты

Атмосфера Сатурна — в основном, водород и гелий. Но из-за особенности образования планеты большая, нежели на Юпитере, часть Сатурна приходится на другие вещества. «Вояджер 1» выяснил, что около 7 процентов объема верхней атмосферы Сатурна — гелий (по сравнению с 11-ю процентами в атмосфере Юпитера), в то время как почти все остальное — водород

Невысокая контрастность цветов на видимом диске Сатурна могла бы быть результатом более сильного смешивания газов в направлении, перпендикулярном экватору, чего не наблюдается в атмосфере Юпитера, на котором полосы облаков различимы даже в 65-мм зрительную трубу с увеличением лишь 60 крат. Такая особенность в атмосфере Сатурна, видимо, связана с особенностями ветров на нем

Ветра на Сатурне очень сильны. Вблизи экватора, «Вояджеры» измерили их скорость: около 500 метров в секунду. Ветра дуют, по большей части, в восточном направлении (напомним, что, как и большинство планет, Сатурн вращается с запада на восток). Сила ветров ослабевает при удалении от экватора. Также, при удалении от экватора, появляется все больше западных течений. Преобладание восточных потоков (по направлению осевого вращения) указывает на то, что ветры не ограничены слоем верхних облаков, они должны распространяться внутрь, по крайней мере, на 2 000 километров. 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

Когда «Вояджер 2» был по отношению к Земле за Сатурном, радиолуч прошел через верхнюю атмосферу, позволив измерить ее температуру и плотность. Минимальная температура на Сатурне — 82 Кельвина. Температура возрастает при погружении в атмосферу

«Вояджеры» обнаружили ультрафиолетовое излучение водорода в атмосфере средних широт и полярные сияния на широтах выше 65 градусов. Подобная активность может привести к образованию сложных углеводородных молекул. Полярные сияния средних широт, которые происходят только в освещенных Солнцем областях, возникают по тем же причинам, что и полярные сияния на Земле. Разница лишь в том, что на нашей планете это явление присуще, в значительной части, более высоким широтам.

Сравнение Сатурна и Юпитера

У Сатурна, как и у Юпитера, имеется очень плотная атмосфера. На верхней границе его облачного покрова, заметно мало деталей и контраст их с окружающим фоном невелик. Этим Сатурн отличается от Юпитера, где присутствует множество контрастных деталей в виде темных и светлых полос, волн, узелков, свидетельствующих о значительной активности его атмосферы.

Установлено, что скорости ветров на Сатурне даже выше, чем на Юпитере: на экваторе 1700 км/ч. Число облачных поясов больше, чем на Юпитере, и достигают они более высоких широт. Таким образом, снимки облачности демонстрируют своеобразие атмосферы Сатурна, которая даже активнее юпитерианской. Метеорологические явления на Сатурне происходят при более низкой температуре, нежели в земной атмосфере. Температура планеты на уровне верхней границы облачного покрова, где давление равно 0,1 атм., составляет всего -188о С. Интересно, что за счет нагревания одним Солнцем даже такой температуры получить нельзя. Расчет показывает: в недрах Сатурна имеется свой собственный источник тепла, поток от которого в 2,5 раза больше, чем от Солнца. Сумма этих двух потоков и дает наблюдаемую температуру планеты.

Космические аппараты подробно исследовали химический состав надоблачной атмосферы Сатурна. В основном она состоит почти на 89% из водорода. На втором месте гелий — около 11% . Отметим, что в атмосфере Юпитера его 19%. Дефицит гелия на Сатурне объясняют гравитационным разделением гелия и водорода в недрах планеты: гелий, который тяжелее, постепенно оседает на большие глубины. Другие газы в атмосфере — метан, аммиак, этан, ацетилен, фосфин — присутствуют в малых количествах. Метан при столь низкой температуре находится в основном в капельно-жидком состоянии. Он образует облачный покров Сатурна. Что касается малого контраста деталей, видимых в атмосфере Сатурна, то причины этого явления пока еще не вполне ясны. Было высказано предположение, что в атмосфере взвешена ослабляющая контраст дымка из мельчайших твердых частиц. Но наблюдения «Вояджера-2» опровергают это: темные полосы на поверхности планеты оставались резкими и ясными до самого края диска Сатурна, тогда как при наличии дымки они бы к краям замутнялись из-за большого количества частиц перед ними.

По своему внутреннему строению Сатурн схож с Юпитером. Предполагается, что оболочка планеты состоит из жидкого водорода, который по мере продвижения к центру планеты переходит из жидкого в металлическое состояние. В центре планеты располагается железокремниевое ядро, с примесью льдов из метана, аммиака и воды.

Физические параметры

Температура в средних слоях атмосферы (преимущественно водородной, хотя и предполагается присутствие небольшого количества гелия, аммиака и метана) около 100 К.

По внутреннему строению и составу Сатурн сильно напоминает Юпитер. В частности, на Сатурне в экваториальной области также существует Красное Пятно, хотя оно и меньших размеров, чем на Юпитере.

На две трети Сатурн состоит из водорода. На глубине, примерно равной R/2, то есть половине радиуса планеты, водород при давлении около 300 ГПа переходит в металлическую фазу. По мере дальнейшего увеличения глубины, начиная с R/3, возрастает доля соединений водорода и оксидов. В центре планеты (в области ядра) температура порядка 20000 К.

Движение, размеры, форма

Эллиптическая орбита Сатурна имеет эксцентриситет 0,0556 и средний радиус 9,539 а.е. (1427 млн. км). Максимальное и минимальное расстояния от Солнца равны приблизительно 10 и 9 а.е. Расстояния от Земли меняются от 1,2 до 1,6 млрд. км. Наклон орбиты планеты к плоскости эклиптики 2°29,4′. Угол между плоскостями экватора и орбиты достигает 26°44′. Сатурн движется по своей орбите со средней скоростью 2,64 км/с; период обращения вокруг Солнца составляет 29,46 земных лет.

Планета не имеет четкой твердой поверхности, оптические наблюдения затрудняются непрозрачностью атмосферы. Для экваториального и полярного радиусов приняты значения 60 тыс. км и 53,5 тыс. км. Средний радиус Сатурна в 9,1 раз больше, чем у Земли. На земном небе Сатурн выглядит как желтоватая звезда, блеск которой меняется от нулевой до первой звездной величины. Масса Сатурна составляет 5,68 o 1026 кг, что в 95,1 раз превосходит массу Земли; при этом средняя плотность Сатурна, равная 0,68 г/см3, почти на порядок меньше, чем плотность Земли. Ускорение свободного падения у поверхности Сатурна на экваторе равно 9,06 м/с2.

Поверхность Сатурна (облачный слой), как и Юпитера, не вращается как единое целое. Тропические области в атмосфере Сатурна обращаются с периодом 10 ч 14 мин земного времени, а на умеренных широтах этот период на 26 мин больше.

Магнитосфера

Магнитосфера Сатурна, как и у других планет, определяется внешним давлением солнечного ветра. Когда «Вояджер 2» вошел в магнитосферу планеты, давление солнечного ветра было высоким, и магнитосфера протянулась лишь на 19 радиусов Сатурна (1,1 миллиона километров) в направлении Солнца. Позже, когда «Вояджер» покидал Сатурн, ветер Солнца ослаб, и магнитосфера Сатурна должна была увеличиться на 70%

В отличие от всех других планет, чьи магнитные поля были измерены, поле Сатурна ориентировано так, что ось его симметрии совпадает с осью вращения планеты вокруг оси. Это редкое явление в Солнечной стистеме было открыто еще «Пионером 11» в 1979-м году, и было подтверждено «Вояджерами»

В пределах магнитосферы Сатурна были определены отличающиеся друг от друга пояса. Они разнятся набором частиц, которые удерживаются в этих поясах, и их энергией. Частицы эти поставляются как Солнцем, так и спутниками планеты

Магнитосфера Сатурна излучает радиошумы, зафиксированные «Вояджером 1». Интересно, что когда магнитосферу изучал «Вояджер 2», шумы претерпели изменения и значительно ослабли. Возможно, это связано с сезонными изменениями, активностью Солнца, однако, в тот момент Сатурн также вошел в магнитосферу Юпитера, как известно, раздувающуюся, порою, до таких пределов. И хотя влияние поля Юпитера на таком расстоянии мало, возможно, и он все-таки причастен к изменениям в магнитосфере Сатурна.

Солнечная система — урок. Окружающий мир, 4 класс.

Солнечная система — планетная система, включает в себя центральную звезду — Солнце — и все естественные космические объекты, вращающиеся вокруг Солнца.

 

Планеты, в отличие от звёзд, не испускают собственного света, а отражают свет Солнца.

 

В Солнечной системе расположено \(8\) планет.

 

Рис. \(1\). Планеты земной группы: Меркурий, Венера, Земля, Марс

 

Рис. \(2\). Планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун

 

Самая большая планета Солнечной системы — Юпитер. Юпитер обладает массой в \(318\) раз больше земной, и в \(2,5\) раза массивнее всех остальных планет вместе взятых.

 

Меркурий является ближайшей планетой к Солнцу и наименьшей планетой системы. Диаметр Меркурия составляет \(4880\) км.

 

Земля — сравнительно небольшая планета Солнечной системы, её диаметр равен \(12740\) км.

 

Первоначально Плутон считали \(9\) планетой, но сейчас учёные относят его к карликовым планетам.

 

Кольца планеты — система плоских концентрических образований из пыли и льда, вращающаяся вокруг планеты в экваториальной плоскости. Кольца обнаружены у всех газовых гигантов Солнечной системы: Сатурна, Юпитера, Урана, Нептуна.

 

Спутник — небесное тело, обращающееся по определённой траектории вокруг планеты или другого объекта в космическом пространстве под действием гравитации.

 

У большинства планет Солнечной системы имеются спутники.

 

Планета	Количество спутников	Примеры
Меркурий	\(0\)	—
Венера	\(0\)	—
Земля	\(1\)	Луна
Марс	\(2\)	Деймос, Фобос
Юпитер	\(79\)	Ио, Европа, Ганимед, Каллисто
Сатурн	\(82\)	Титан, Рея, Япет
Уран	\(27\)	Титания, Оберон, Умбриэль, Ариэль, Миранда
Нептун	\(14\)	Тритон, Нереида

Источники:

Рис. 1. Планеты земной группы https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b9/Terrestrial_planet_size_comparisons.jpg Общественное достояние

Рис. 2. Планеты-гиганты https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/46/Gas_planet_size_comparisons.jpg Общественное достояние

Сатурн (планета) — это… Что такое Сатурн (планета)?

Сатурн (планета)

Сатурн  

Снимок Сатурна со станции Кассини
Орбитальные характеристики
Афелий	1 513 325 783 км
Перигелий	1 353 572 956 км
Большая полуось	1 433 449 370 км
Орбитальный эксцентриситет	0,055 723 219
Сидерический период	10 832,327 дней (29,46 лет)
Синодический период	378,09 дней
Орбитальная скорость	9,69 км/с (средн.)
Наклонение	2,485 240° 5,51° (относительно солнечного экватора)
Долгота восходящего узла	113,642 811°
Аргумент перицентра	336,013 862°
Число спутников	62
Физические характеристики
Сжатие	0,097 96 ± 0,000 18
Экваториальный радиус	60 268 ± 4 км
Полярный радиус	54 364 ± 10 км
Площадь поверхности	4,27×1010 км²
Объём	8,2713×1014 км³
Масса	5,6846×1026 кг
Средняя плотность	0,687 г/см³
Ускорение свободного падения на экваторе	10,44 м/с²
Вторая космическая скорость	35,5 км/с
Скорость вращения (на экваторе)	9,87 км/c
Период вращения	10 часов 34 минуты 13 секунд плюс-минус 2 секунды[1]
Наклон оси вращения	26,73°
Склонение на северном полюсе	83,537°
Альбедо	0,342 (Бонд) 0,47 (геом.альбедо)
Температура поверхности мин сред макс уровень 1 бара 134 K 0,1 бара 84 K
Атмосфера
Состав атмосферы

Сату́рн — 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, а также второй по размерам спутник в Солнечной системе (после спутника Юпитера, Ганимеда), который превосходит по своим размерам планету Меркурий и обладает единственной среди множества спутников Солнечной системы плотной атмосферой.

Физические характеристики

Орбитальные характеристики

Среднее расстояние между Сатурном и Солнцем составляет 1 433 531 000 километров (9,58 а.е)^[2]. Двигаясь со средней скоростью 9,69 км/с, Сатурн обращается вокруг Солнца за 10 759 дней (примерно 29,5 лет). Сатурн и Юпитер находятся почти в точном резонансе 2:5. Поскольку эксцентриситет орбиты Сатурна 0,056, то разность расстояния до Солнца в перигелии и афелии составляет 162 миллиона километров.^[2]

Общие сведения

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^[3].

Атмосфера

Верхние слои атмосферы Сатурна состоят на 93 % из водорода (по объёму) и на 7 % — из гелия (по сравнению с 18 % в атмосфере Юпитера). Имеются примеси метана, водяного пара, аммиака и некоторых других газов. Аммиачные облака в верхней части атмосферы мощнее юпитерианских.

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 атмосфере Сатурна иногда появляются устойчивые образования, представляющие собой сверхмощные ураганы. Аналогичные объекты наблюдаются и на других газовых планетах Солнечной системы (см. Большое красное пятно на Юпитере, Большое тёмное пятно на Нептуне). Гигантский «Большой белый овал» появляется на Сатурне примерно один раз в 30 лет, в последний раз он наблюдался в 1990 году (менее крупные ураганы образуются чаще).

Не до конца понятным на сегодняшний день остаётся такой атмосферный феномен Сатурна, как «Гигантский гексагон». Он представляет собой устойчивое образование в виде правильного шестиугольника с поперечником 25 тыс. километров, которое окружает северный полюс Сатурна.

В атмосфере обнаружены мощные грозовые разряды, полярные сияния, ультрафиолетовое излучение водорода. В частности, 5 августа 2005 космический аппарат Кассини зафиксировал радиоволны, вызванные молнией.

Внутреннее строение

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. См. схему внутреннего строения Сатурна.

Исследования Сатурна

Сатурн — одна из пяти планет Солнечной системы, легко видимых невооружённым глазом с Земли. В максимуме блеск Сатурна превышает первую звёздную величину.

Вид Сатурна в современный телескоп (слева) и в телескоп времён Галилея (справа)

Впервые наблюдая Сатурн через телескоп в 1609—1610 годах, Галилео Галилей заметил, что Сатурн выглядит не как единое небесное тело, а как три тела, почти касающихся друг друга, и высказал предположение, что это два крупных

Сравнение Сатурна и Земли

«компаньона» (спутника) Сатурна. Два года спустя Галилей повторил наблюдения и, к своему изумлению, не обнаружил спутников.

В 1659 году Гюйгенс, с помощью более мощного телескопа, выяснил, что «компаньоны» — это на самом деле тонкое плоское кольцо, опоясывающее планету и не касающееся её. Гюйгенс также открыл самый крупный спутник Сатурна — Титан. Начиная с 1675 года изучением планеты занимался Кассини. Он заметил, что кольцо состоит из двух колец, разделённых чётко видимым зазором — щелью Кассини, и открыл ещё несколько крупных спутников Сатурна.

В 1979 году космический аппарат «Пионер-11» впервые пролетел вблизи Сатурна, а в 1980 и 1981 годах за ним последовали аппараты «Вояджер-1» и «Вояджер-2». Эти аппараты впервые обнаружили магнитное поле Сатурна и исследовали его магнитосферу, наблюдали штормы в атмосфере Сатурна, получили детальные снимки структуры колец и выяснили их состав.

В 1990-х годах Сатурн, его спутники и кольца неоднократно исследовались космическим телескопом Хаббл. Долговременные наблюдения дали немало новой информации, которая была недоступна для «Пионера-11» и «Вояджеров» при их однократном пролёте мимо планеты.

В 1997 году к Сатурну был запущен аппарат Кассини-Гюйгенс и, после семи лет полёта, 1 июля 2004 года он достиг системы Сатурна и вышел на орбиту вокруг планеты. Основными задачами этой миссии, рассчитанной минимум на 4 года, является изучение структуры и динамики колец и спутников, а также изучение динамики атмосферы и магнитосферы Сатурна. Кроме того, специальный зонд «Гюйгенс» отделился от аппарата и на парашюте спустился на поверхность спутника Сатурна Титана.

Спутники

По состоянию на февраль 2010 г. известно 62 спутника Сатурна. 12 из них открыты при помощи космических аппаратов: Вояджер-1 (1980), Вояджер-2 (1981), Кассини (2004—2007). Большинство спутников, кроме Гипериона и Фебы, имеет синхронное собственное вращение — они повёрнуты к Сатурну всегда одной стороной. Информации о вращении самых мелких спутников нет.

В течение 2006 г. команда учёных под руководством Дэвида Джуитта из Гавайского университета, работающих на японском телескопе Субару на Гавайях, объявляла об открытии 9 спутников Сатурна.

Все они относятся к так называемым нерегулярным спутникам, которые отличаются вытянутыми эллиптическими орбитами, и, как полагают, сформировались не вместе с планетами, а захвачены их гравитационным полем.

Всего с 2004 года команда Джуитта обнаружила 21 спутник Сатурна.

Крупнейший из спутников — Титан. Учёные предполагают, что условия на этом спутнике схожи с теми, которые существовали на нашей планете 4 миллиарда лет назад, когда на Земле только зарождалась жизнь.

Кольца

Сегодня известно, что у всех четырёх газообразных гигантов есть кольца, но у Сатурна они самые красивые и заметные. Кольца расположены под углом приблизительно 28° к плоскости эклиптики. Поэтому с Земли в зависимости от взаимного расположения планет они выглядят по-разному: их можно увидеть и в виде колец, и «с ребра».

Как предполагал ещё Гюйгенс, кольца не являются сплошным твёрдым телом, а состоят из миллиардов мельчайших частиц, находящихся на околопланетной орбите.

Существует три основных кольца и четвёртое — более тонкое. Все вместе они отражают больше света, чем диск самого Сатурна. Три основных кольца принято обозначать первыми буквами латинского алфавита. Кольцо В — центральное, самое широкое и яркое, оно отделяется от большего внешнего кольца А щелью Кассини шириной почти 4000 км, в которой находятся тончайшие, почти прозрачные кольца. Внутри кольца А есть тонкая щель, которая называется разделительной полосой Энке. Кольцо С, находящееся ещё ближе к планете, чем В, почти прозрачно.

Кольца Сатурна очень тонкие. При диаметре около 250 000 км их толщина не достигает и километра (хотя существуют на поверхности колец и своеобразные горы^[4]). Несмотря на свой внушительный вид, количество вещества, составляющего кольца, крайне незначительно. Если его собрать в один монолит, его диаметр не превысил бы 100 км.

На изображениях, полученных зондами, видно, что на самом деле кольца образованы из тысяч колец, чередующихся со щелями; картина напоминает дорожки грампластинок. Частички, из которых состоят кольца, в большинстве своём имеют размер в несколько сантиметров, но изредка попадаются тела в несколько метров. Совсем редко — до 1—2 км. Похоже, что частицы почти полностью состоят изо льда или каменистого вещества, покрытого льдом.

Существует полная согласованность между кольцами и спутниками планеты. И действительно, некоторые из них, так называемые «спутники-пастухи», играют роль в удержании колец на их местах. Мимас, например, «отвечает» за отсутствие вещества в щели Кассини, а Пан находится внутри разделительной полосы Энке.

Происхождение колец Сатурна ещё не совсем ясно. Возможно, они сформировались одновременно с планетой. Тем не менее, это нестабильная система, а материал, из которого они состоят, периодически замещается, вероятно, из-за разрушения некоторых мелких спутников.

Интересные факты

• На Сатурне нет твёрдой поверхности. Средняя плотность планеты — самая низкая в Солнечной системе. Планета состоит, в основном, из водорода и гелия, 2-х самых лёгких элементов в мировом пространстве. Плотность планеты составляет всего лишь 0,69 плотности воды. Это означает, что если бы существовал океан соответствующих размеров, Сатурн бы плыл по его поверхности.
• Автоматический космический аппарат Кассини, который в настоящее время (октябрь 2008 г.) обращается вокруг Сатурна, передал изображения северного полушария планеты. С 2004 года, когда Кассини подлетел к ней, произошли заметные изменения, и теперь оно окрашено в необычные цвета. Причины этого пока непонятны. Хотя пока неизвестно, почему возникла окраска Сатурна, предполагается, что недавнее изменение цветов связано со сменой времён года.

Гексагональное атмосферное образование на северном полюсе Сатурна

• Облака на Сатурне образуют шестиугольник — гигантский гексагон. Впервые это обнаружено во время пролётов Вояджера около Сатурна в 1980-х годах, подобное явление никогда не наблюдалось ни в одном другом месте Солнечной системы. Если южный полюс Сатурна с его вращающимся ураганом не кажется странным, то северный полюс можно считать гораздо более необычным. Странная структура облаков показана на инфракрасном изображении, полученном обращающимся вокруг Сатурна космическим аппаратом Кассини в октябре 2006 года. Изображения показывают, что шестиугольник оставался стабильным за 20 лет после полёта Вояджера. Фильмы, показывающие северный полюс Сатурна, демонстрируют сохранение шестиугольной структуры облаков во время их вращения. Отдельные облака на Земле могут иметь форму шестиугольника, но, в отличие от них, у облачной системы на Сатурне есть шесть хорошо выраженных сторон почти равной длины. Внутри этого шестиугольника могут поместиться четыре Земли. Полного объяснения этого явления пока нет.

Британские астрономы обнаружили в атмосфере Сатурна новый тип полярного сияния, которое образует кольцо вокруг одного из полюсов планеты. (http://www.atlasaerospace.net/eng/newsi-r.htm?id=1963)
Полярное сияние над северным полюсом Сатурна

• 12 Ноября 2008 года камеры автоматического корабля Кассини получили изображения северного полюса Сатурна в инфракрасном диапазоне. На этих кадрах исследователи обнаружили полярные сияния, каких не наблюдали ещё ни разу в Солнечной системе. На изображении эти уникальные сияния окрашены в голубой цвет, а лежащие внизу облака — в красный. На изображении прямо под сияниями видно обнаруженное ранее шестиугольное облако. Полярные сияния на Сатурне могут покрывать весь полюс, тогда как на Земле и на Юпитере кольца полярных сияний, будучи управляемыми магнитным полем, только окружают магнитные полюса. На Сатурне наблюдали и привычные нам кольцевые полярные сияния. Недавно заснятые необычные полярные сияния над северным полюсом Сатурна значительно видоизменялись в течение нескольких минут. Изменчивая сущность этих сияний свидетельствует о том, что переменный поток заряженных частиц от Солнца испытывает на себе действие каких-то магнитных сил, о которых ранее и не подозревали.

Примечания

См. также

Ссылки

Сатурн и его спутники (Реферат)

Реферат

по астрономии

САТУРН

ученицы 11 «1» класса

школы №1130

Карасевой Наталии

Москва 2001г.

Оглавление

Введение 3

Сатурн 3

АТМОСФЕРА И ОБЛАЧНЫЙ СЛОЙ 4

МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА САТУРНА. 5

КОЛЬЦА 7

Спутники 10

Список использованной литературы 16

Введение

Сатурн был известен с доисторических времен. Галилей первым наблюдал его в телескоп в 1610 году. Ранние наблюдения Сатурна были усложнены предположением, согласно которому Земля проходит через плоскость колец Сатурна каждые несколько лет, когда Сатурн пересекает ее орбиту. Только в 1659 году Кристиан Гюйгенс правильно вывел геометрию колец. Кольца Сатурна оставались уникальными для Солнечной системы до 1977 года, когда были обнаружены очень слабые кольца вокруг Урана и вскоре после этого вокруг Юпитера и Нептуна.

Первым кораблем, летавшим к Сатурну, был «Pioneer 11» в 1979 году, и позднее – «Voyager 1» и «Voyager 2». Cassini, который сейчас находится на пути к нему, прибудет туда в 2004 году.

Сатурн

	Среднее расстояние от Солнца(9.54ае)	1426.98 млн. км
	Экваториальный диаметр	120536 км
	Период вращения (на экваторе)	10.23 ч.
	Период обращения	29.46 лет
	Скорость движения по орбите	9.65 км/сек
	Температура видимой поверхности	-1700  C
	Масса (Земля=1)	95.2
	Средняя плотность вещества (вода=1)	0,69
	Сила тяжести на поверхности (Земля=1)	2
	Кол-во спутников	28 (по состоянию на 01.01.2001 г.)

Сатурн, вторая по размеру планета Солнечной системы, представляет собой огромный быстро вращающийся (с периодом 10,23 часа) шар, состоящий преимущественно из жидкого водорода и гелия, окутанный мощным слоем атмосферы. Экваториальный диаметр по верхней границе облачного слоя составляет 120536 км, а полярный — на несколько сотен километров меньше. В атмосфере Сатурна содержится 94% водорода и 6% гелия (по объему). Отметим, что в атмосфере Юпитера его 19%. Дефицит гелия на Сатурне объясняют грави­тационным разделением гелия и водорода в недрах планеты: гелий, ко­торый тяжелее, постепенно оседает на большие глубины (что, кстати говоря, высвобождает часть энергии, «подогревающей» Сатурн). Другие газы в атмосфере — метан, аммиак, этан, ацетилен, фосфин — присутст­вуют в малых количествах. Метан при столь низкой температуре ( около -188 С)находится в основном в капельно-жидком состоянии. Он образует облачный покров Сатурна.

АТМОСФЕРА И ОБЛАЧНЫЙ СЛОЙ

Всякий, кто наблюдал планеты в телескоп, знает, что на поверх­ности Сатурна, то есть на верхней границе его облачного покрова, за­метно мало деталей и контраст их с окружающим фоном невелик. Этим Сатурн отличается от Юпитера, где присутствует множество контрастных деталей в виде темных и светлых полос, волн, узелков, свидетельству­ющих о значительной активности его атмосферы.

Возникает вопрос, действительно ли атмосферная активность Сатурна (например скорость ветра) ниже, чем у Юпитера, или же детали его об­лачного покрова просто хуже видны с Земли из-за большего расстояния (около 1,5 млрд. км.) и более скудного освещения Солнцем (почти в 3,5 раза слабее освещения Юпитера)?

«Вояджерам» удалось получить снимки облачного покрова Сатурна, на которых отчетливо запечатлена картина атмосферной циркуляции: де­сятки облачных поясов, простирающихся вдоль параллелей, а также от­дельные вихри. Число облачных поясов больше, чем на Юпитере. Таким образом, снимки облачности де­монстрируют своеобразие атмосферы Сатурна, которая даже активнее юпитерианской.

В отличие от Юпитера полосы на Сатурне доходят до очень высоких широт — 78 градусов. Гигантское овальное образование размером с Землю, расположенное недалеко от северного полюса, названо Большим Коричневым Пятном, так же обнаружены несколько коричневых пятен меньшего размера. Из-за большей, чем на Юпитере скорости потоков, эти ураганные вихри быстро затухают и перемешиваются с полосами. Скорости зональных ветров в районе экватора достигают 400 — 500 м/с, а на широте 30 градусов — около 100 м/с. Невысокая контрастность цветов на видимом диске Сатурна связана с тем, что из-за низких температур в надоблачной атмосфере Сатурна, где пары аммиака вымораживаются, образуется плотный слой тумана, скрывающего структуру поясов и зон, поэтому на Сатурне они не так четко видны, как на Юпитере.

Метеорологические явления на Сатурне происходят при более низкой температуре, нежели в земной атмосфере. Поскольку Сатурн в 9,5 раз дальше от Солнца, чем Земля, он получает в 9,5 =90 раз меньше тепла. Температура планеты на уровне верхней границы облачного покрова, где давление равно 0,1 атм, составляет всего 85 К, или -188 С. Интересно, что за счет нагревания одним Солнцем даже такой температуры по­лучить нельзя. Расчет показывает: в недрах Сатурна имеется свой собственный источник тепла, поток от которого в 2,5 раза больше, чем от Солнца. Источником внутренней энергии может быть, согласно гипотезе, энергия, выделяемая за счет гравитационной дифференциации вещества, когда более тяжелый гелий медленно погружается в недра планеты. Сумма двух потоков и дает наблюдаемую температуру пла­неты.

«Вояджеры» обнаружили ультрафиолетовое излучение водорода в атмосфере средних широт и полярные сияния на широтах выше 65 градусов. Подобная активность может привести к образованию сложных углеводородных молекул. Полярные сияния средних широт, которые происходят только в освещенных Солнцем областях, возникают по тем же причинам, что и полярные сияния на Земле. Разница лишь в том, что на нашей планете это явление присуще исключительно более высоким широтам.

Планеты Солнечной системы стр. 9

1) Рассмотри схему на с. 5. Что ты можешь рассказать по ней о планетах Солнечной системы?

По этой схеме мы можем сравнить размер планет Солнечной системы, узнать, как они выглядят в телескоп, определить, у каких планет есть кольца.

 С помощью схемы перечисли планеты:

 а) в порядке увеличения их размеров;

Список планет в порядке увеличения их размеров:

Меркурий, Марс, Венера, Земля, Нептун, Уран, Сатурн, Юпитер.

б) в порядке уменьшения их размеров.

Список планет в порядке уменьшения их размеров:

Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Земля, Венера, Марс, Меркурий

2) Проанализируйте схемы. С их помощью попробуйте объяснить причины следующих природных явлений:

а) смена дня и ночи;

Смена дня и ночи происходит из-за суточного вращения Земли вокруг своей оси. На освещённой солнцем половине земли день, а на обратной стороне Земли в это же время ночь.

б) смена времён года.

Смена времён года происходит из-за вращения Земли вокруг Солнца и наклона земной оси. Из-за этого наклона Земля подставляет Солнцу то Северное, то Южное полушарие. Когда ближе к Солнцу Северное полушарие у нас лето, когда ближе Южное, у нас зима.

Практическая работа

1) Найди на глобусе основные стороны горизонта; Северный полюс; Южный полюс. С помощью глобуса покажи, как вращается Земля вокруг своей оси.

Северный полюс находится на веру глобуса, внизу глобуса находится Южный полюс. Через полюса проходят земная ось и ось вращения глобуса.

Если смотреть на север, то слева от нас будет запад, а справа — восток.

Вращая глобус вокруг его оси, можно показать вращение Земли. Вращать глобус надо справа налево, то есть с запада на восток.

2) Пусть какой-нибудь источник света, например лампа изображает Солнце. Поставь напротив него глобус. Вращай глобус вокруг его оси и наблюдай, как будут перемещаться свет и тень по его поверхности.

При вращении глобуса с запада на восток, мы видим, что день будет продвигаться по поверхности Земли с востока на запад.

3) Используя тот же источник света и глобус, покажи, как обращается Земля вокруг Солнца. Объясни, почему происходит смена времён года.

Будем перемещать глобус вокруг источника света. При этом заметим, что периодически ближе к источнику света, Солнцу, будет оказываться то Северное полушарие, то Южное. Этим обусловлена смена времён года.

Обсудим!

Температура на Меркурии достигает +480°, на Марсе редко поднимается выше 0°, на Юпитере температура близка к -130°, а на Сатурне приближается к -170°. Как вы это объясните?

Чем дальше планета от Солнца, тем слабее солнечные лучи нагревают её поверхность.

Проверь себя

1) Назови планеты по схеме на этой странице. Для самопроверки используй схему на с. 5.

Слева мы видим Солнца. От него назовём планеты: Меркурий, Венера, Земля и её спутник Луна, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

2) Коротко расскажи о планетах Солнечной системы.

Краткий рассказ о планетах Солнечной системы для 4 класса

Самой маленькой планетой Солнечной Системы является Меркурий. Он же ближе всего находится к Солнцу. Самой удалённой от Солнца планетой является Нептун, а самой крупной — Юпитер.

У четырёх планет имеются кольца, это Сатурн, Юпитер, Уран и Нептун. Эти планеты называются планетами-гигантами, и у каждой есть много естественных спутников. У Земли тоже есть естественный спутник, Луна, у Марса таких спутников два, но очень маленьких. А Венера и Меркурий лишены спутников.

3) Как движется Земля в космическом пространстве?

В космическом пространстве Земля вращается вокруг своей оси, но при этом также вращается вокруг солнца.

4) Объясни, отчего происходит смена дня и ночи на Земле.

Смена дня и ночи происходит из-за вращения Земли вокруг своей оси. На освещённой Солнцем поверхности Земли стоит день, на тёмной стороне — ночь.

5) Почему происходит смена времён года на нашей планете

Смена времён года происходит из-за вращения Земли вокруг Солнца и наклона земной оси. Земля подставляет солнцу то Южное, то Северное полушария, и на том полушарии, которое ближе к солнцу стоит лето.

Задания для домашней работы

1) Вылепи из пластилина модели планет. Покажи при этом, что все планеты имеют шарообразную форму, но разные размеры.

Вылепим из пластилина шарообразные модели планет Солнечной системы. Примерно покажем разницу в их размерах. Для Меркурия возьмём самый маленький кусочек пластилина, а для Юпитера — самый большой.

2) Понаблюдайте на вечернем небе Луну: невооружённым глазом, в бинокль или школьный телескоп. Сравните результаты наблюдений, сделанных разными способами.

При наблюдении Луны невооружённым глазом, мы видим ровный Лунный диск, с пятнами на нём.

Если посмотреть на Луну в телескоп, то мы увидим, что поверхность Луны неровная, на ней много кратеров и гор. Более темные участки лунной поверхности носят название морей, но воды там нет.

3) Если есть возможность, побывай в планетарии. Здесь можно увидеть движение планет Солнечной системы, познакомиться с разнообразием планет и их спутников.

Рассказ о планетарии для 4 класса

Планетарий — это специальное сооружение, в котором можно посмотреть на движущуюся модель звёздного неба, и всей солнечной системы.

Специальный шар в центре планетария выпускает тонкие лучи света, которые создают на шарообразном потолке схему звёздного неба.

Шар вращается и создаётся ощущение движения звёзд. Лектор рассказывает о созвездиях звёздного неба, показывает самые яркие звёзды.

А также в планетарии можно посмотреть на схему солнечной системы. Увидеть, как вращаются планеты по своим орбитам вокруг Солнца, разглядеть кометы и астероиды.

И также лектор на модели покажет, как происходит смена времён года на Земле, и смена дня и ночи.

4) Постарайся найти в дополнительной литературе, Интернете информацию о новых научных исследованиях планет Солнечной системы. Подготовь сообщение

Сообщение “Новые научные исследования планет Солнечной системы” для 4 класса

Долгое время астрономы могли исследовать планеты Солнечной системы только наблюдая их в телескопы.

Но с началом космической эры, появилась возможность отправлять космические аппараты к другим планетам. Сперва космические станции облетели Луну, опустились на ее поверхность и взяли пробы грунта.

Потом космические аппараты достигли Венеры и Марса.

Сейчас поверхность Марса исследуется с помощью марсохода, который постоянно передаёт на Землю снимки марсианской поверхности, берёт пробы грунта, ищет присутствие жизни.

В скором времени к Марсу планируется полёт космического корабля с человеком на борту.

А также человек исследует и другие планеты Солнечной системы. Благодаря межпланетным космическим аппаратам люди много узнали о Юпитере и Сатурне, об их спутниках и кольцах. Исследовались также Нептун и Уран.

Так учёные узнали, что на спутнике Юпитера Европа есть огромные океаны, покрытые толстым слоем льда, узнали, что в атмосфере Юпитера постоянно случаются страшные штормы, нашли воду на Марсе, и узнали, что атмосфера Венеры ядовита для человека.

На следующем уроке

Вспомни, какие созвездия тебе уже известны. Какие из них ты можешь найти на небе?

Нам уже известны созвездия Большой медведицы, Кассиопеи, Льва, Лебедя. Эти созвездия я научилась находить на звёздном небе.

Планета Сатурн

это портрет, смотрящий на Сатурн сверху вниз, а его кольца были созданы на основе изображений, полученных с космического корабля НАСА «Кассини» 10 октября 2013 г. Фото: NASA / JPL-Caltech / Институт космических наук / G. Угаркович

Самая удаленная от Солнца планета, которую можно наблюдать невооруженным глазом, о существовании Сатурна известно уже тысячи лет. И так же, как и все небесные тела, которые можно наблюдать с помощью инструментов — i.е. Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Луна — они сыграли важную роль в мифологии и астрологических системах многих культур.

Сатурн — один из четырех газовых гигантов в нашей Солнечной системе, также известных как планеты-гиганты, и шестая планета от Солнца. Его кольцевая система, которой он знаменит, также является наиболее заметной — она ​​состоит из девяти непрерывных основных колец и трех прерывистых дуг.

Размер, масса и орбита:

При полярном радиусе 54364 ± 10 км и экваториальном радиусе 60268 ± 4 км средний радиус Сатурна составляет 58232 ± 6 км, что составляет примерно 9,13 радиуса Земли. Имея размер 5,6846 × 1026 кг и площадь поверхности 4,27 × 1010 км2, он примерно на 95,15 массивнее Земли и в 83,703 раза больше. Однако, поскольку это газовый гигант, он имеет значительно больший объем — 8,2713 × 1014 км3, что эквивалентно 763,59 земной поверхности.

Сатурн по сравнению с Землей.Изображение предоставлено НАСА / Лаборатория реактивного движения.

Шестая по удаленности планета, Сатурн вращается вокруг Солнца на среднем расстоянии 9 а.е. (1,4 миллиарда км; 869,9 миллиона миль). Из-за его небольшого эксцентриситета расстояния перигелия и афелия составляют в среднем 9,022 (1,353,6 млн км; 841,3 млн миль) и 10,053 а.е. (1,513,325,783 км; 940,13 млн миль) соответственно.

При средней орбитальной скорости 9,69 км / с Сатурну требуется 10,759 земных дней, чтобы совершить один оборот вокруг Солнца. Другими словами, один хронианский год равен примерно 29.5 земных лет. Однако, как и в случае с Юпитером, видимые детали Сатурна вращаются с разной скоростью в зависимости от широты, и для разных регионов было назначено несколько периодов вращения.

Последняя оценка вращения Сатурна в целом основана на совокупности различных измерений, полученных с зондов «Кассини», «Вояджер» и «Пионер». Вращение Сатурна заставляет его иметь форму сплющенного сфероида; сплюснутые на полюсах, но выпуклые на экваторе.

Схема интерьера Сатурна.Предоставлено: Kelvinsong / Wikipedia Commons.

Состав:

Как газовый гигант Сатурн преимущественно состоит из водорода и гелия. При средней плотности 0,687 г / см3 Сатурн — единственная планета в Солнечной системе, которая менее плотна, чем вода; Это означает, что у него нет определенной поверхности, но считается, что он имеет твердое ядро. Это связано с тем, что температура, давление и плотность Сатурна неуклонно повышаются по направлению к ядру.

Стандартные модели планет предполагают, что внутренняя часть Сатурна похожа на внутреннюю часть Юпитера, имея небольшое скалистое ядро, окруженное водородом и гелием со следовыми количествами различных летучих веществ.Это ядро ​​по составу похоже на Землю, но более плотное из-за наличия металлического водорода, который образовался в результате экстремального давления.

Сатурн имеет горячую внутреннюю часть, температура в ядре достигает 11700 ° C, и он излучает в космос в 2,5 раза больше энергии, чем получает от Солнца. Это частично связано с механизмом медленного гравитационного сжатия Кельвина-Гельмгольца, но также может быть приписано каплям гелия, поднимающимся из глубины недр Сатурна к водороду с более низкой плотностью.По мере того, как эти капли поднимаются, в результате трения выделяется тепло, и внешние слои Сатурна становятся обедненными гелием. Эти падающие капли могли накапливаться в гелиевой оболочке, окружающей ядро.

В 2004 году французские астрономы Дидье Сомон и Тристан Гийо подсчитали, что ядро ​​должно в 9-22 раза превышать массу Земли, что соответствует диаметру примерно 25 000 км. Он окружен более толстым слоем жидкого металлического водорода, за которым следует жидкий слой насыщенного гелием молекулярного водорода, который постепенно переходит в газ с увеличением высоты.Самый внешний слой простирается на 1000 км и состоит из газа.

Космический аппарат НАСА «Кассини» сделал составной снимок огромной бури, бушующей в атмосфере в северном полушарии Сатурна, в почти истинных цветах. Изображение предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт / SSI.

Атмосфера:

Внешняя атмосфера Сатурна содержит 96,3% молекулярного водорода и 3,25% гелия по объему. Известно также, что газовый гигант содержит более тяжелые элементы, хотя их пропорции по отношению к водороду и гелию неизвестны.Предполагается, что они будут соответствовать изначальной численности от образования Солнечной системы.

Следы аммиака, ацетилена, этана, пропана, фосфина и метана были также обнаружены в атмосфере Сатурна. Верхние облака состоят из кристаллов аммиака, а облака нижнего уровня состоят либо из гидросульфида аммония (Nh5SH), либо из воды. Ультрафиолетовое излучение Солнца вызывает фотолиз метана в верхних слоях атмосферы, что приводит к серии химических реакций углеводородов, в результате которых образующиеся продукты уносятся вниз за счет водоворотов и диффузии.

Атмосфера Сатурна имеет полосчатый узор, похожий на полосу Юпитера, но полосы Сатурна намного слабее и шире вблизи экватора. Как и слои облаков Юпитера, они разделены на верхний и нижний слои, состав которых различается в зависимости от глубины и давления. В верхних слоях облаков при температурах 100–160 К и давлении 0,5–2 бар облака состоят из аммиачного льда.

Облака водяного льда начинаются с уровня давления около 2,5 бар и простираются до 9.5 бар, где температура находится в диапазоне 185–270 К. В этом слое перемешана полоса льда гидросульфида аммония, лежащая в диапазоне давлений 3–6 бар с температурой 290–235 К. Наконец, нижние слои, где давления равны между 10–20 бар и температурами 270–330 К, содержит область капель воды с аммиаком в водном растворе.

Огромный шторм, бушующий в атмосфере в северном полушарии Сатурна, настигает сам себя, окружая планету, на этом полноцветном изображении с космического корабля НАСА «Кассини».Изображение предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт / SSI.

Иногда в атмосфере Сатурна появляются долгоживущие овалы, подобные тем, что обычно наблюдаются на Юпитере. В то время как у Юпитера есть Большое красное пятно, у Сатурна периодически появляется так называемое Большое белое пятно (также известный как Большой белый овал). Это уникальное, но недолговечное явление происходит один раз в сатурнианский год, примерно каждые 30 земных лет, примерно во время летнего солнцестояния в северном полушарии.

Эти пятна могут иметь ширину в несколько тысяч километров и наблюдались в 1876, 1903, 1933, 1960 и 1990 годах.С 2010 года вокруг Сатурна наблюдалась большая полоса белых облаков, называемая северным электростатическим возмущением, которое было обнаружено космическим зондом «Кассини». Если сохранится периодический характер этих штормов, примерно в 2020 году произойдет еще один.

Ветры на Сатурне — вторые по скорости ветры среди планет Солнечной системы после Нептуна. Данные Voyager указывают на пик восточных ветров 500 м / с (1800 км / ч). Северный и южный полюса Сатурна также показали наличие штормовой погоды.На северном полюсе это принимает форму гексагональной волны, тогда как на юге видны признаки массивного струйного течения.

Сохраняющаяся гексагональная волновая структура вокруг северного полюса была впервые отмечена на изображениях космического корабля «Вояджер». Каждая из сторон шестиугольника имеет длину около 13 800 км (8600 миль) (что больше диаметра Земли), и конструкция вращается с периодом 10 ч 39 м 24 с, который, как предполагается, равен периоду вращения Земли. Интерьер Сатурна.

Между тем вихрь на южном полюсе был впервые обнаружен с помощью космического телескопа Хаббла.Эти изображения указали на наличие струйного течения, но не на гексагональную стоячую волну. По оценкам, эти штормы порождают ветер со скоростью 550 км / ч, сравнимы по размеру с Землей и, как полагают, продолжались миллиарды лет. В 2006 году космический зонд «Кассини» наблюдал ураганный шторм с четко очерченным глазом. Таких бурь не наблюдалось ни на одной планете, кроме Земли, даже на Юпитере.

Спутники Сатурна (слева направо): Мимас, Энцелад, Тетис, Диона, Рея, Титан на заднем плане; Япет (вверху) и Гиперион неправильной формы (внизу).Предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения / Институт космических наук.

Спутники:

У Сатурна не менее 150 спутников и лунных лет, но только 53 из них получили официальные названия. Из этих спутников 34 имеют диаметр менее 10 км, а еще 14 — от 10 до 50 км. Однако некоторые из его внутренних и внешних спутников довольно большие, от 250 до более 5000 км.

Традиционно большинство спутников Сатурна были названы в честь титанов из греческой мифологии и сгруппированы по размеру, орбитам и близости к Сатурну.Самые внутренние и обычные луны имеют небольшие наклоны и эксцентриситет по орбите, а также прямые орбиты. Между тем, неправильные спутники во внешних регионах имеют радиус орбиты в миллионы километров, период обращения по орбите в несколько лет и движутся по ретроградным орбитам.

Внутренние большие спутники, вращающиеся внутри кольца E (см. Ниже), включают в себя более крупные спутники Мимас, Энцелад, Тетис и Диону. Все эти луны состоят в основном из водяного льда и, как полагают, разделяются на скалистое ядро ​​и ледяную мантию и кору.Имея диаметр 396 км и массу 0,4 × 1020 кг, Мимас является самым маленьким и наименее массивным из этих спутников. Он имеет яйцевидную форму и вращается вокруг Сатурна на расстоянии 185 539 км с периодом обращения 0,9 дня.

Энцелад, между тем, имеет диаметр 504 км, массу 1,1 × 1020 км и имеет сферическую форму. Он вращается вокруг Сатурна на расстоянии 237 948 км и совершает один оборот за 1,4 дня. Хотя это одна из самых маленьких сферических лун, это единственная кронианская луна, которая эндогенно активна — и одно из самых маленьких известных тел в Солнечной системе, которое является геологически активным.В результате появляются такие особенности, как знаменитые «тигровые полосы» — серия непрерывных, ребристых, слегка изогнутых и примерно параллельных разломов в южных полярных широтах Луны.

Художник изображает возможную гидротермальную активность, которая может происходить на морском дне Энцелада и под ним. Кредит изображения: НАСА / Лаборатория реактивного движения

Большие гейзеры также наблюдались в южном полярном регионе, которые периодически выпускают шлейфы водяного льда, газа и пыли, которые пополняют Е-кольцо Сатурна.Эти струи — одно из нескольких указаний на то, что под ледяной коркой Энцелада находится жидкая вода, где геотермальные процессы выделяют достаточно тепла, чтобы поддерживать океан с теплой водой ближе к его ядру. Энцелад с геометрическим альбедо более 140% является одним из самых ярких известных объектов Солнечной системы.

При диаметре 1066 км, Тетис является вторым по величине из внутренних спутников Сатурна и 16-м по величине спутником в Солнечной системе. Большая часть его поверхности состоит из сильно испещренной кратерами и холмистой местности, а также меньшей и более гладкой равнины.Его наиболее выдающимися особенностями являются большой ударный кратер Одиссея, диаметр которого составляет 400 км, и обширная система каньонов под названием Ithaca Chasma, которая концентрична с Одиссеем и имеет размеры 100 км в ширину, от 3 до 5 км в глубину и 2 000 км в длину.

Диона с диаметром и массой 1123 км и массой 11 × 1020 кг является крупнейшим внутренним спутником Сатурна. Большая часть поверхности Дионы представляет собой сильно испещренную кратерами старую местность с кратерами, достигающими 250 км в диаметре. Однако Луна также покрыта обширной сетью впадин и линеаментов, которые указывают на то, что в прошлом на ней была глобальная тектоническая активность.

Большие внешние спутники, которые вращаются за пределами E-кольца Сатурна, похожи по составу на внутренние спутники, то есть состоят в основном из водяного льда и горных пород. Из них Рея является второй по величине — диаметром 1527 км и массой 23 × 1020 кг — и девятой по величине луной Солнечной системы. Обладая радиусом орбиты 527 108 км, он является пятым по удаленности среди крупных спутников, и для его завершения требуется 4,5 дня.

Как и другие спутники Крониана, Рея имеет довольно сильно изрезанную кратерами поверхность и несколько крупных трещин на заднем полушарии.В своем антисатурновском полушарии Рея также имеет два очень больших ударных бассейна — кратер Тирава (похожий на Одиссей на Тетисе) и еще безымянный кратер размером 400 и 500 км соответственно.

При диаметре 5150 км и массе 1350 × 1020 кг, Титан является крупнейшим спутником Сатурна и составляет более 96% массы, находящейся на орбите вокруг планеты. Титан также является единственной большой луной, у которой есть собственная холодная, плотная атмосфера, состоящая в основном из азота с небольшой долей метана.Ученые также отметили наличие полициклических ароматических углеводородов в верхних слоях атмосферы, а также кристаллов льда метана.

Поверхность Титана, которую трудно наблюдать из-за стойкой атмосферной дымки, показывает только несколько ударных кратеров, свидетельства криовулканов и продольные поля дюн, которые, по-видимому, были сформированы приливными ветрами. Титан также является единственным телом в Солнечной системе, помимо Земли, с жидкими телами на поверхности в виде метано-этановых озер в северных и южных полярных регионах Титана.

Обладая орбитальным расстоянием 1221 870 км, это второй по величине крупный спутник от Сатурна, совершающий один оборот по орбите каждые 16 дней. Как Европа и Ганимед, считается, что у Титана есть подземный океан, состоящий из воды, смешанной с аммиаком, который может извергнуться на поверхность Луны и привести к криовулканизму.

Гиперион — ближайший сосед Титана. При среднем диаметре около 270 км он меньше и легче Мимаса. Он также имеет неправильную форму и довольно странный по составу.По сути, Луна представляет собой яйцевидное тело коричневого цвета с чрезвычайно пористой поверхностью (которая напоминает губку). Поверхность Гипериона покрыта многочисленными ударными кратерами, большинство из которых имеют диаметр от 2 до 10 км. Он также имеет очень непредсказуемое вращение, без четко определенных полюсов или экватора.

При диаметре 1470 км и массе 18 × 1020 кг Япет является третьим по величине из крупных спутников Сатурна. Находящийся на расстоянии 3 560 820 км от Сатурна, это самый удаленный из больших спутников, и на полный оборот по орбите требуется 79 дней.Из-за необычного цвета и состава — его переднее полушарие темное и черное, а заднее полушарие намного ярче — его часто называют «инь и янь» спутников Сатурна.

За этими большими лунами находятся неправильные спутники Сатурна. Эти спутники маленькие, имеют большой радиус, наклонены, имеют в основном ретроградные орбиты и, как полагают, были захвачены гравитацией Сатурна. Эти спутники состоят из трех основных групп — группы инуитов, группы галлов и группы норвежцев.

Группа инуитов состоит из пяти спутников неправильной формы, названных по мифологии инуитов — Иджирак, Кивиук, Паалиак, Сиарнак и Таркек. Все они имеют прямую орбиту в диапазоне от 11,1 до 17,9 миллиона км и от 7 до 40 км в диаметре. Все они похожи по внешнему виду (красноватый оттенок) и имеют наклон орбиты от 45 до 50 °.

Галльская группа — это группа из четырех внешних спутников, названных в честь персонажей галльской мифологии — Альбиорикса, Бебхионна, Эрриапа и Тарвоса.И здесь спутники похожи по внешнему виду и имеют орбиты от 16 до 19 миллионов км. Их наклоны находятся в диапазоне от 35 ° до 40 °, эксцентриситет около 0,53, а размер колеблется от 6 до 32 км.

И, наконец, скандинавская группа, состоящая из 29 ретроградных внешних лун, имена которых взяты из скандинавской мифологии. Эти спутники имеют размер от 6 до 18 км, их расстояния от 12 до 24 миллионов км, их наклоны от 136 ° до 175 ° и эксцентриситет от 0 до 0 °.13 и 0,77. Эту группу также иногда называют группой Фиби из-за присутствия в ней одной более крупной луны, диаметр которой составляет 240 км. Второй по величине, Имир, имеет диаметр 18 км.

Внутри больших внутренних и внешних спутников есть спутники, принадлежащие к группе алкионидов. Эти луны — Метона, Анте и Паллен — названы в честь Алкионидов из греческой мифологии, расположены между орбитами Мимаса и Энцелада и являются одними из самых маленьких лун вокруг Сатурна.

Некоторые из более крупных спутников даже имеют собственные спутники, известные как троянские луны. Например, у Tethys есть два трояна — Telesto и Calypso, а у Dione — Helene и Polydeuces.

Две стороны Япета, который известен как «луна инь-янь Сатурна» из-за контраста в его цветовой композиции. Предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения.

Кольцевая система:

Кольца Сатурна считаются очень старыми, возможно, даже восходящими к формированию самого Сатурна.Существует две основные теории образования этих колец, каждая из которых имеет свои вариации. Одна из теорий состоит в том, что кольца когда-то были спутником Сатурна, орбита которого распадалась, пока не подошла достаточно близко, чтобы быть разорванной приливными силами.

По версии этой теории, на Луну ударила большая комета или астероид — возможно, во время поздней тяжелой бомбардировки — что подтолкнуло ее ниже Предела Роша. Вторая теория заключается в том, что кольца никогда не были частью Луны, а вместо этого остались от исходного вещества туманности, из которого сформировался Сатурн миллиарды лет назад.

Структура разделена на семь меньших наборов колец, каждый из которых имеет разделение (или промежуток) между ним и его соседом. Кольца A и B являются самой плотной частью системы Крониевых колец и имеют диаметр 14 600 и 25 500 км соответственно. Они простираются на расстояние 92 000 — 117 580 км (кольцо B) и 122 170 — 136 775 км (кольцо A) от центра Сатурна и разделены дивизией Кассини шириной 4700 км.

Кольцо C, которое отделено от кольца B 64-километровым промежутком Максвелла, имеет ширину примерно 17 500 км и простирается на 74 658 — 92 000 от центра Сатурна.Вместе с кольцами A и B они составляют основные кольца, которые более плотные и содержат более крупные частицы, чем «пыльные кольца».

Составное изображение атмосферы Титана, созданное с использованием синего, зеленого и красного спектральных фильтров для создания улучшенного цветного изображения. Изображение предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения / Институт космических наук.

Эти тонкие кольца называют «пыльными» из-за мелких частиц, из которых они состоят. Они включают кольцо D, кольцо длиной 7500 км, которое простирается внутрь до вершин облаков Сатурна (66 900 — 74 510 км от центра Сатурна) и отделено от кольца C 150-километровым промежутком Коломбо.На другом конце системы расположены кольца G и E, тоже «пыльные» по составу.

Кольцо G имеет ширину 9000 км и простирается на 166–175 000 км от центра Сатурна. Между тем, кольцо E — это самая большая секция с одним кольцом, имеющая ширину 300 000 км и простирающуюся от 166 000 до 480 000 км от центра Сатурна. Именно здесь расположено большинство спутников Сатурна (см. Выше).

Узкое кольцо F, которое находится на внешнем крае кольца A, сложнее классифицировать.Хотя некоторые его части очень плотные, в нем также содержится много частиц размером с пыль. По этой причине его ширина оценивается от 30 до 500 км, и он простирается примерно на 140 180 км от центра Сатурна.

Кольца Сатурна. Предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения / Институт космических наук.

История наблюдения:

Поскольку он виден невооруженным глазом в ночном небе, люди наблюдали за Сатурном в течение тысяч лет.В древности она считалась самой далекой из пяти известных планет, и поэтому ей придали особое значение в различных мифологиях. Самые ранние зарегистрированные наблюдения происходят от вавилонян, где астрономы систематически наблюдали и записывали его движения по зодиаку.

Древние греки называли эту крайнюю планету Кроносом (Kronos) в честь греческого бога земледелия и самого молодого из титанов. Греческий ученый Птолемей произвел расчеты орбиты Сатурна на основе наблюдений за планетой, когда она находилась в оппозиции.Римляне следовали этой традиции, отождествляя ее со своим эквивалентом Кроноса (названного Сатурном).

На древнееврейском языке Сатурн называется «Шаббатай», тогда как на османском турецком, урду и малайском языке его имя «Зухал» происходит от оригинального арабского языка. В индуистской астрологии есть девять астрологических объектов, известных как наваграхи. Сатурн, который является одним из них, известен как «Шани», который судит каждого на основании хороших и плохих поступков, совершенных в жизни. В древнем Китае и Японии планету называли «земной звездой» — на основе пяти элементов: земли, воздуха, ветра, воды и огня.

Однако планета не наблюдалась напрямую до 1610 года, когда Галилео Галилей впервые обнаружил наличие колец. В то время он принял их за две луны, расположенные по обе стороны. Это было исправлено только после того, как Христиан Гюйгенс использовал телескоп с большим увеличением. Гюйгенс также открыл спутник Сатурна Титан, а Джованни Доменико Кассини позже открыл спутники Япет, Рея, Тетис и Диону.

Никаких других значимых открытий не было сделано до 181 и 19 веков.Первый произошел в 1789 году, когда Уильям Гершель открыл две далекие луны Мимас и Энцелад, а затем в 1848 году, когда британская группа открыла спутник неправильной формы Гиперион.

В 1899 году Уильям Генри Пикеринг открыл Фиби, отметив, что у нее очень неправильная орбита, которая не вращается синхронно с Сатурном, как это делают более крупные луны. Это был первый случай, когда было обнаружено, что какой-либо спутник движется вокруг планеты по ретроградной орбите. А к 1944 году исследования, проводившиеся в начале 20 века, подтвердили, что у Титана толстая атмосфера — особенность, уникальная среди спутников Солнечной системы.

Разведка:

К концу 20 века беспилотные космические аппараты начали облетать Сатурн, собирая информацию о его составе, атмосфере, кольцевой структуре и спутниках. Первый облет был проведен НАСА с помощью космического робота-зонда Pioneer 11, пролетевшего мимо Сатурна на расстоянии 20 000 км в сентябре 1979 года.

Были сделаны снимки планеты и нескольких ее спутников, но их разрешение было слишком низким, чтобы разглядеть детали поверхности.Космический аппарат также изучил кольца Сатурна, обнаружив тонкое кольцо F и тот факт, что темные промежутки в кольцах становятся яркими, когда они обращены к Солнцу, что означает, что они содержат тонкий светорассеивающий материал. Кроме того, Pioneer 11 измерил температуру Титана.

Следующий пролет произошел в ноябре 1980 года, когда космический зонд «Вояджер-1» прошел через систему Сатурна. Он отправил первые изображения планеты, ее колец и спутников в высоком разрешении, на которых были обнаружены детали различных лун, которые ранее не были видны.

В августе 1981 года «Вояджер-2» совершил облет и собрал более крупные планы спутников Сатурна, а также свидетельства изменений в атмосфере и кольцах. Зонды обнаружили и подтвердили несколько новых спутников, вращающихся рядом с кольцами планеты или внутри них, а также небольшой промежуток Максвелла и промежуток Киллера (промежуток шириной 42 км в кольце A).

В июне 2004 года космический зонд «Кассини – Гюйгенс» вошел в систему Сатурна и совершил близкий пролет Фиби, отправив обратно изображения и данные с высоким разрешением.К 1 июля 2004 года зонд вышел на орбиту вокруг Сатурна, а к декабрю совершил два облета Титана, прежде чем запустить зонд «Гюйгенс». Этот спускаемый аппарат достиг поверхности и начал передавать данные об атмосфере и поверхности к 14 января 2005 года. С тех пор «Кассини» провел несколько облетов Титана и других ледяных спутников.

Кольца и спутники Сатурна в масштабе. Предоставлено: НАСА.

В 2006 году НАСА сообщило, что Кассини обнаружил свидетельства существования резервуаров с жидкой водой, извергающихся в гейзерах на спутнике Сатурна Энцеладе.С тех пор было идентифицировано более 100 гейзеров, которые сосредоточены вокруг южного полярного региона. В мае 2011 года ученые НАСА на конференции фокус-группы Энцелада сообщили, что внутренний океан Энцелада может быть наиболее вероятным кандидатом на поиски внеземной жизни.

Кроме того, фотографии Кассини выявили ранее неоткрытое планетное кольцо, восемь новых спутников и свидетельства углеводородных озер и морей вблизи северного полюса Титана. Зонд также отвечал за отправку изображений с высоким разрешением интенсивной штормовой активности на северном и южном полюсах Сатурна.

Основная миссия

«Кассини» завершилась в 2008 году, но с тех пор миссия зонда продлевалась дважды — сначала до сентября 2010 года, а затем до 2017 года. В ближайшие годы НАСА надеется использовать зонд для изучения полного периода сезонов Сатурна.

Сатурн, будучи очень важной частью астрологических систем многих культур и ставший объектом постоянного научного интереса, продолжает занимать особое место в наших сердцах и умах. Будь то фантастически большая и красивая кольцевая система Сатурна, его множество спутников, бурная погода или любопытный состав, этот газовый гигант продолжает очаровывать и вдохновлять.

В ближайшие годы и десятилетия будут отправлены дополнительные миссии исследователей-роботов для более детального исследования Сатурна, его колец и системы спутников. То, что мы находим, может стать одним из самых революционных открытий всех времен и, вероятно, научит нас больше об истории нашей Солнечной системы.

• Римский астрологический календарь с каменной плиты III — IV вв. Н. Э., Рим. Предоставлено: Museo della civiltà romana.
• Эти шесть узкоугольных цветных изображений были сделаны из первого в истории «портрета» Солнечной системы, сделанного космическим аппаратом «Вояджер-1» в ноябре 1980 года.Предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения.

---

Изображение ESA: спутник Сатурна Рея, транзит Эпиметея.

---

Ссылка : Планета Сатурн (2015, 3 августа) получено 12 октября 2021 г. с https: // физ.org / news / 2015-08-planet-saturn.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

фактов о кольцах, лунах Сатурна и многом другом

Какая ваша любимая планета? Многие выбирают Сатурн, и это неудивительно.С его впечатляющими кольцами и замечательной луной с собственной атмосферой — загадочным Титаном — Сатурн уникален в нашей солнечной системе.

Никто не может поверить в «открытие» Сатурна. Как и другие четыре планеты, видимые невооруженным глазом (Меркурий, Венера, Марс и Юпитер), Сатурн известен с древних времен. Однако его кольца не были подробно рассмотрены до середины 17 века, когда голландский астроном Христиан Гюйгенс вглядывался в планету в телескоп с 50-кратным увеличением.

С тех пор мы узнали намного больше о шестой планете от Солнца — особенно за последние несколько десятилетий, благодаря роботизированным космическим кораблям, таким как Pioneer 11, Voyager 1 и 2 и, совсем недавно, Cassini.

Короткие дни и долгие годы

При диаметре около 72 000 миль Сатурн в девять раз больше Земли и больше всех других планет, кроме Юпитера.

Как и другие внешние планеты, Сатурн — газовый гигант. Это означает, что в основном это водород и гелий. Вероятно, у него нет твердой поверхности, хотя его полутвердое ядро, которое содержит такие металлы, как железо и никель, намного плотнее, чем внешние слои. Однако в среднем Сатурн менее плотен, чем вода. Если бы у вас была достаточно большая ванна, она бы плавала.

Сатурн быстро вращается. Один «день» на окольцованной планете длится около 11 часов по сравнению с 24 часами на Земле. Между тем его «год» намного длиннее, чем год на Земле; Сатурну требуется более 29 лет, чтобы совершить один оборот вокруг Солнца.

А Сатурн находится далеко-далеко: его среднее расстояние от Солнца немного меньше 900 миллионов миль (Земля находится примерно в 93 миллионах миль от Солнца). Из-за большого расстояния от Солнца Сатурн — довольно прохладное место: средняя температура составляет около минус 288 градусов по Фаренгейту.Если смотреть с Сатурна, солнце кажется в 100 раз тусклее, чем с Земли.

Эффектная система колец

Кольца Сатурна не сплошные, а состоят из миллиардов кусков камня и льда, вращающихся вокруг Сатурна. Откуда все это взялось?

«Самый простой способ получить много подобного мусора — это столкновение или серия столкновений», вероятно, между астероидом или кометой и одной из лун планеты, — говорит Элизабет Тертл, планетолог из Университета Джонса Хопкинса. Лаборатория прикладной физики университета в Лорел, штат Мэриленд.

Связанные

Хотя мы неофициально говорим о «кольцах» Сатурна, астрономы описывают их как систему колец с промежутками между отдельными кольцами. (Астрономы обозначают каждое кольцо буквой; яркие кольца A, B и C видны в большой телескоп на заднем дворе; кольца D, E, F и G намного слабее.)

Куски, из которых состоят кольца, различаются по размеру размер. Большинство из них, вероятно, не больше пылинок, в то время как самые большие могут быть размером с дом, а некоторые из них — величиной с гору.И все же по сравнению с общим диаметром кольцевой системы в 175 000 миль кольца невероятно тонкие. Если бы вы могли уменьшить кольца так, чтобы они охватывали расстояние от Сан-Франциско до Нью-Йорка, они были бы в среднем всего пять дюймов в толщину.

Десятки лун — некоторые из них совершенно странные

Благодаря новым исследованиям, проведенным наземными обсерваториями, а также Кассини и другим роботизированным космическим кораблям, побывавшим на Сатурне, мы знаем, что на планете-гиганте по крайней мере 80 лун. Большинство из них крошечные, не более нескольких миль в ширину, хотя 13 из них имеют диаметр более 30 миль.

Самым странным из них может быть Мимас, на котором есть огромный кратер размером примерно в одну треть размера самой Луны. Кратер дает Мимасу нечто большее, чем мимолетное сходство со Звездой Смерти из оригинального фильма «Звездные войны».

Выдающийся кратер на поверхности Мимаса, одного из спутников Сатурна, делает его похожим на Звезду Смерти из саги «Звездные войны». NASA / JPL-Caltech

Также заслуживает внимания Энцелад, ледяная поверхность которого, как полагают, покрывает жидкость. -водный океан. Некоторые астрономы считают, что океан может содержать химические ингредиенты, необходимые для жизни, такие как молекулярный водород и аминокислоты.

Титан, мир с воздухом толще Земли

Какими бы привлекательными ни были Мимас и Энцелад, спутник Сатурна, который больше всего волнует ученых, — это Титан. С диаметром 3200 миль, Титан — вторая по величине луна в Солнечной системе (больше только спутник Юпитера Ганимед) и даже больше, чем планета Меркурий. А Титан — единственная луна, имеющая существенную атмосферу.

Воздух Титана — смесь азота и метана — на 50 процентов толще Земли.«Если бы вы привязали пару крыльев, вы, вероятно, могли бы без особых трудностей взлететь в воздух», — говорит Черепаха. «Люди могут летать, если на них надеть крылья», — говорит она. «Но тебе понадобится теплый свитер и немного кислорода».

Самый большой спутник Сатурна, Титан, проходит перед планетой.NASA via AP

Хотя атмосфера Титана была бы токсичной для нас сегодня, ученые полагают, что она может точно имитировать атмосферу на Земле миллиарды лет назад, когда впервые появилась жизнь.

Мы ближе познакомимся с Титаном в 2034 году, когда туда прибудет недавно одобренная НАСА миссия Dragonfly (запуск которой запланирован на 2026 год).Когда он достигнет Титана, космический корабль Dragonfly развернет роботизированный дрон длиной 10 футов, оснащенный пропеллерами и салазками. Дрон проведет два с половиной года, исследуя Титан, и сможет по-новому взглянуть на химические процессы, проложившие путь к формированию жизни на Земле.

Хотите больше историй о космосе?

ПОДПИСАТЬСЯ НА НОВОСТИ MACH И ПОДПИСАТЬСЯ НА NBC NEWS MACH В TWITTER, FACEBOOK И INSTAGRAM.

Дэн Фальк — научный журналист из Торонто.Его книги включают «Наука Шекспира» и «В поисках времени».

Внешние планеты: Миссии: Пионер 10 и 11

Краткое описание: Миссии Pioneer были первыми, кто отправил космические аппараты через пояс астероидов, и первыми, кто отправил на Землю подробные изображения Юпитера и Сатурна крупным планом.

Пионер 10

Запуск Pioneer

• Дата запуска: 2 марта 1972 г.
• Миссия: исследование пояса астероидов и Юпитера
• Прибыл к Юпитеру: декабрь 1973 г.
• Последний сигнал получен: 23 января 2003 г.
• Последняя попытка контакта: 4 марта 2006 г.

«Пионер-10» был первым космическим кораблем, который прошел через пояс астероидов и первым провел прямые наблюдения за внешней планетой.Миссия Pioneer 10 заключалась в изучении атмосферы, магнитосферы и спутников Юпитера, в частности Ио, а также параметров солнечного ветра и распределения пыли.

Золотая табличка на космическом корабле Pioneer
(нажмите, чтобы узнать больше)

Оба космических корабля Pioneer были оснащены одинаковыми золотыми пластинами, предназначенными для передачи внеземной жизни. Мемориальная доска включает рисунок мужчины, женщины, а также расположение Солнца и Земли в Галактике Млечный Путь.

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ О ПЛАСТИНКАХ PIONEER

Исторический пролет Юпитера открыл ворота для будущего исследования внешних планет.После того, как в 1973 году «Пионер-10» пролетел мимо Юпитера, он начал свой путь к звезде Альдебаран. ETA: 2 миллиона лет. Пока космический корабль «Вояджер-1» не побил рекорд в 1998 году, «Пионер-10» был самым удаленным созданным человеком объектом в Солнечной системе.

ПИОНЕР 11

Запуск Pioneer 11

• Дата запуска: 5 апреля 1973 г.
• Облет Юпитера: 2 декабря 1974 года
• Облет Сатурна: 1 сентября 1979 г.
• Контакт потерян: ноябрь 1995 г.

Запущенный более чем через год после своего родственного космического корабля, Pioneer 11 стал вторым космическим кораблем, исследовавшим внешнюю часть Солнечной системы.Космический корабль использовал Юпитер в качестве гравитационной помощи, чтобы направить его к Сатурну. «Пионер-11» изучал массы, внутренности, атмосферы, луны и кольца Юпитера и Сатурна.

Большое красное пятно, снятое
Pioneer 11 в 1974 году

Во время облета Юпитера в 1974 году «Пионер-11» сделал несколько удивительных открытий. Крупные планы планеты обеспечили первые наблюдения полярных регионов, а также некоторые четкие изображения Большого Красного Пятна. Он также предоставил точную массу спутника Юпитера Каллисто.

НАЖМИТЕ ДЛЯ БОЛЬШЕ ФОТОГРАФИЙ ЮПИТЕРА PIONEER 11

Получив некоторый импульс от пролета Юпитера, «Пионер-11» прибыл на Сатурн 5 лет спустя. К этому времени Voyager 1 и 2 также были на пути к Сатурну. Будучи первым космическим кораблем, который проводил прямые наблюдения за планетой, окруженной кольцами, Pioneer 11 действительно действовал как «первопроходец», прокладывая путь для следующего космического корабля. Практически столкнувшись с одним из спутников Сатурна при приближении, миссия Pioneer 11 заключалась в том, чтобы обследовать кольца и луны, окружающие Сатурн, чтобы обеспечить безопасность космических кораблей Voyager.

Пионерский снимок Сатурна
, сделанный в 1979 году, на котором виден
спутник Рея.

Пионер-11 обнаружил небольшой спутник и дополнительное кольцо вокруг Сатурна. Космический корабль двигался под плоскостью колец, делая красивые снимки колец Сатурна. Он также провел измерения магнитосферы Сатурна, магнитного поля и самого большого спутника Титана. К нашему большому разочарованию, Pioneer 11 отправил обратно информацию, показывающую, что Титан слишком холоден, чтобы поддерживать жизнь.

НАЖМИТЕ, ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ БОЛЬШЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ PIONEER 11 SATURN

И Pioneer 10, и Pioneer 11 были оснащены табличками, служащими посланиями от человечества.На табличках изображены мужчина, женщина, а также расположение Солнца и Земли в галактике Млечный Путь.

Пионерские траектории показаны
по всей Солнечной системе

Покинув Сатурн, «Пионер-11» был выведен на траекторию, которая должна была отправить его за пределы Солнечной системы. Последняя связь с Pioneer 11 была в ноябре 1995 года, хотя ученые говорят, что космический корабль еще не покинул гелиосферу.

ПОДРОБНЕЕ О ПРОЕКТЕ ПИОНЕР

ССЫЛКИ ПО ТЕМЕ

Официальный сайт проекта Pioneer в НАСА.
Подробнее о золотых табличках на космическом корабле Pioneer

---

Вернуться наверх

Сколько лет кольцам Сатурна? Ярость дебатов

Из чудес нашей солнечной системы одно царит как эмблема всего инопланетного и потустороннего: величественные кольца Сатурна, сияющие и мерцающие над маслянистым лицом гигантской планеты, пересеченным облаками.

Протянувшись почти на 300 000 километров от кончика до кончика и содержащие бесчисленные ледяные частицы размером от «микроскопических» до «мобильных домов», кольца делают Сатурн бесспорно привлекательным. Но это не просто украшение, это одна из самых устойчивых загадок планетологии. Проще говоря, эксперты не могут прийти к единому мнению о том, как образовались кольца и даже сколько им лет. Являются ли браслеты Сатурна изначальной особенностью Солнечной системы, возникшей примерно 4,5 миллиарда лет назад, когда хаос и столкновения сформировали большую часть того, что мы видим сегодня? Или они возникли гораздо позже?

Ответ важен не только для ученых, работающих над изучением планетных колец и реконструкцией истории Солнечной системы; это может иметь головокружительные последствия для астробиологов, задающихся вопросом, может ли инопланетная жизнь процветать под ледяной корой Энцелада, маленькой внутренней луны Сатурна, чье погребенное глобальное море считается одним из лучших мест для поиска биологии за пределами Земли.

Хотя и не окончательные, наилучшие доступные данные для разрешения споров были получены в последние годы космического корабля НАСА Кассини, который вращался вокруг Сатурна с 2004 по 2017 год. На основе измерений массы и яркости колец, проведенных Кассини, многие ученые теперь считают, что они удивительно молодой, возникший, возможно, совсем недавно, 100 миллионов лет назад, когда динозавры еще бродили по Земле — это означает, что если смотреть в какой-то ящерианский телескоп, Сатурн мог быть странным образом лишен колец.

Но не все уверены; Некоторые критики считают, что создание таких обширных колец в относительно спокойной солнечной системе сейчас и почти прошлых лет слишком сложно.

«Я не возражаю против молодых колец. Я просто думаю, что никто не нашел подходящего способа их изготовления, — говорит эксперт по кольцам Люк Донс из Юго-Западного исследовательского института. «Это требует маловероятного события».

Дебаты десятилетней давности

Сегодняшние дебаты о происхождении колец Сатурна восходят к нескольким десятилетиям назад, главным образом после первой разведки системы крупным планом в рамках межпланетных миссий «Вояджер-1» и «Вояджер-2».Эти наблюдения намекали, что кольца были на удивление легкими, им не хватало веса, чтобы сохранять жемчужный блеск на протяжении многомиллиардной истории Солнечной системы. Кольца, казалось, были довольно молодыми, но теоретики изо всех сил пытались изобрести механизм, объясняющий их относительно недавнее образование.

Кольца Сатурна, увиденные орбитальным аппаратом НАСА «Кассини» в августе 2009 года. Кольца, которые в основном состоят из яркого белого водяного льда, демонстрируют легкое затемнение и окраску, которые можно использовать для определения их возраста.Авторы и права: НАСА, Лаборатория реактивного движения-Калтех и Институт космических наук.

Потом появился Кассини. К концу миссии космический корабль совершил две дюжины смелых прыжков между вершинами облаков Сатурна и внутренним краем кольцевой системы. Продев иглу в иглу, Кассини тщательно измерил массу колец и получил число, похожее на число Вояджера: примерно половина массы Мимаса, маленькой ледяной луны, имеющей странное сходство с космической станцией «Звезда Смерти» из «Звездных войн ». .

Но это только часть истории.Ранее в своей миссии космический корабль также задевал края колец, собирая пыль и другие частицы, чтобы оценить, сколько темного мусора вытекло из окружающей среды структуры — еще одно важное измерение для определения их возраста. Как и измерения массы системы, показания Кассини пыли в окрестностях Сатурна дополнительно намекают на молодые кольца: несмотря на то, что они постоянно пылятся темными обломками, сбрасываемыми тусклыми объектами во внешней Солнечной системе, кольца водяного льда Сатурна все еще остаются ярко-белыми.Согласно логике, чем старше кольца, тем они должны быть темнее — если только они не достаточно массивны, чтобы каким-то образом накапливать темную пыль в течение миллиардов лет, сохраняя при этом свой юный блеск.

Робин Кэнап из Юго-Западного научно-исследовательского института называет эту линию доказательств «аргументом в пользу загрязнения» молодых колец. «Тот факт, что кольца яркие, каким-то образом говорит нам о том, что они не были эффективно загрязнены, или, по крайней мере, мы не видим доказательств этого», — говорит она.

Дополнительные наблюдения показывают, что кольца не только поглощают материал, но и теряют его в огромных количествах, постоянно посылая потоки ледяных частиц в атмосферу планеты. Фактически, с одной оценкой, предполагающей, что такие ливни могут истощить кольца в течение 300 миллионов лет, кажется, что самая отличительная особенность Сатурна действительно может быть на удивление преходящей.

«Идея о том, что они могут существовать в течение 4,5 миллиардов лет, действительно не поддается объяснению, — говорит Эрик Асфауг из Университета Аризоны, изучающий взаимодействие между кольцами Сатурна и его многочисленными лунами.

Молодые кольца на заказ

Несмотря на это, остается много веских аргументов против предположительно молодых колец Сатурна. Оказалось, что создание такой обширной кольцевой системы в последнее время — непростая задача; шансы складываются против него. Несомненно, планета могла бы уничтожить проходящую комету полностью или частично, разбросав обломки на кольца; или, да, , может быть, пересекающийся объект врезался в одну из лун Сатурна, образуя кольца из разбрызганных, измельченных в порошок кусочков луны.Но для любого честного теоретика такие сценарии, сделанные на заказ, кажутся особой мольбой.

«У нас действительно есть довольно хорошее представление о том, сколько комет летает вокруг внешней части Солнечной системы, и у нас просто недостаточно их, чтобы сделать этот сценарий вероятным», — говорит Доунс. «В течение последних сотен миллионов лет вероятность этого составляет несколько процентов».

Но предположим, что кометы вообще не были задействованы — что родительские тела кольца произошли полностью изнутри, а не вне сатурнианской системы.Изучая любопытные орбиты ближайших спутников планеты, Матия Чук и его коллеги из Института SETI обнаружили кое-что удивительное. В компьютерных моделях, которые прослеживали орбиты этих спутников во времени, примерно 100 миллионов лет назад все шло немного не по сценарию, когда спутники были вытеснены на орбиты, которые сегодня просто не наблюдаются.

«Их орбиты выбиваются из плоскости экватора Сатурна гораздо больше, чем мы наблюдаем», — говорит Чук. «Это означает, что этой истории, которую мы моделируем, никогда не было, и текущие луны должны быть моложе этого.”

Другими словами, более ранняя система лун должна была быть преобразована в систему, которую мы видим сегодня.

Кассини сделал этот частичный портрет колец и спутников Сатурна в июле 2011 года. На этом снимке слева направо видны пять спутников: Янус, Пандора ( на краю тонкого кольца около центра изображения ), Энцелад, Мимас и Рея. Авторы и права: НАСА, Лаборатория реактивного движения-Калтех и Институт космических наук.

Сначала было неясно, что могло спровоцировать эту перестановку, но последующая работа обнаружила неожиданного виновника: солнце.Даже на огромных расстояниях гравитация Солнца может нарушать движение планет и, что более важно для этой истории, их спутников. Чук и его коллеги обнаружили, что орбита Сатурна может приблизиться к точке, где слабое гравитационное влияние Солнца может хоть немного подтолкнуть большую внутреннюю луну на другой путь, что приведет к столкновению с братом или сестрой.

«И затем вы формируете кольцо, которое в 10 раз больше, чем кольцо, которое у вас есть сейчас, некоторые из которых срастаются и образуют новые луны», — говорит он.

Одно из противоречивых следствий этого сценария состоит в том, что существующие внутренние луны Сатурна, как говорит Чук, слились и выросли из обломков столкновения — это означает, что Энцелад, Мимас и любое тело, вращающееся так близко или ближе к планете, чем большая луна Рея также было бы около 100 миллионов лет. Этот сценарий, однако, резко контрастирует с оценками возраста внутренних лун, основанными на подсчете кратеров на их поверхности. Кроме того, молодой Энцелад может создать серьезные проблемы для астробиологов, надеющихся, что глобальное подземное море Луны существует достаточно долго, чтобы там могла развиться жизнь.

«Не думаю, что людям нравится это слышать», — говорит Чук.

Кануп и другие говорят, что, хотя гипотеза Чука правдоподобна, она не может объяснить, как материал, образовавшийся в результате столкновения луны с луной, мог бы образовать кольцо. Для этого обломки столкновения должны быть достаточно близко к Сатурну, чтобы гравитация планеты удерживала его рассеянным, а не в более удаленных регионах, где формируются и живут луны.

«Как получить материал от такого столкновения обратно на низкие орбиты, где находятся кольца, и как сделать так, чтобы этот материал был всего лишь льдом?» — спрашивает Кэнап.

Первозданное загрязнение?

Дело в том, что старые кольца просто сделать проще. Миллиарды и миллиарды лет назад, когда планеты обретали свое нынешнее положение, они запускали более мелкие тела по всей солнечной системе, как бильярдисты, перебравшиеся кофеином, с неустойчивой целью. Итак, говорит Кануп, самое экономное объяснение состоит в том, что какой-то древний катаклизм украсил мир без колец, и ученым нужно пересмотреть свой аргумент о загрязнении, указывая на молодые кольца.

Если скорость, с которой темная пыль падает на кольца, меняется со временем, или если основные предположения о том, как эта пыль затемняет кольца, неверны, кольца могут быть первичными, хотя и со сверхъестественным блеском.

«Ясно, что снег красивый и яркий, когда он падает, и не нужно много грязи, чтобы снег выглядел довольно темным», — говорит Донес. Но, отмечает он, высокоскоростные столкновения между пылью и частицами ледяного кольца могут не окрашивать кольца в точности так, как предполагают ученые, возможно, оставляя меньше тени, чем ожидалось.

Более убедительной историей о старых кольцах, по словам Канупа, являются моделирование древнего колецообразующего столкновения. Если начальная масса обломков значительно больше, чем в текущих кольцах, они быстро разойдутся и рассеются. Некоторые из них упадут на Сатурн, некоторые выйдут на орбиту, а остальные осядут в луны и кольца. Любопытно, по ее словам, независимо от того, начнете ли вы с массы Мимаса в 1 или 10 раз, за ​​миллиарды лет базовая орбитальная динамика предполагает, что она установится почти на том количестве материала, которое мы видим сегодня.

«Кольца просто имеют точную массу, которую можно было бы ожидать, если бы они сталкивались и распространялись в течение четырех миллиардов лет», — говорит Кануп. И когда наблюдения Кассини одновременно подтверждают старые и молодые кольца, хотя и по-разному, прийти к окончательному ответу сложно.

«Когда у вас есть предсказания или интерпретации, которые являются независимыми и в конечном итоге расходятся друг с другом, становится интересно», — говорит она.

На этом изображении части колец Сатурна, сделанном Кассини в марте 2016 года, видны также три луны: Мимас ( наверху, ), Янус ( чуть выше колец ) и Тетис ( ниже колец ).Любое объяснение образования колец планеты должно также учитывать ее загадочные луны. Авторы и права: НАСА, Лаборатория реактивного движения-Калтех и Институт космических наук.

Одно кольцо (система), чтобы править ими всеми

Наши блуждающие попытки узнать истину Сатурна далеки от завершения. Что-то наложило кольца на планету, хотя нам еще предстоит понять, как это сделать.

«Я вижу систему Сатурна как находящуюся в середине каскада — хаотического каскада. Мне это не кажется законченным, — говорит Асфауг.

Действительно, вся система Сатурна представляет собой загадку. Недоумение вызывают не только кольца планеты, но и ее обширный и разнообразный набор лун, который также трудно объяснить. От Япета, двухцветной луны, напоминающей грецкий орех из-за причудливого экваториального гребня и плоских полюсов, до туманного Титана, гигантской луны с маслянистыми озерами и инопланетной химией, до внутренних лун, которые когда-то могли иметь собственные кольца, Сатурнианская система — это рог изобилия странностей. Таким образом, любая история, которая претендует на объяснение колец, должна также каким-то образом учитывать эти и другие странности.

«Я вижу множество невозможных геологических вещей. Я вижу планету, которая должна выглядеть как Каллисто, но вместо этого выглядит как Титан. Я вижу спутники, которые не должны существовать, такие как Энцелад и Мимас, с тяжелой историей кратеров — означает ли это, что они старые или нет, мы не знаем. А потом вы видите, как Энцелад взлетает, как ракета, и это наиболее надежно извергающееся тело в Солнечной системе, и это не имеет никакого смысла для меня как геолога ». Асфауг говорит: «Мимас получает больше приливного тепла, чем Энцелад, и он мертв, как гвоздь! Ничего из этого не имеет смысла!»

Решение загадок Сатурна, возможно, лежит в области планетарной динамики, где моделирование гравитационных взаимодействий реконструирует прошлое (и будущее) того, что мы наблюдаем сегодня.Или ответ может основываться на лабораторных исследованиях высокоскоростных столкновений между темной пылью и ледяными частицами, чтобы определить, как именно пыль окрашивает лед. Это может означать пересмотр предположений о вероятности судьбоносной встречи кометы с Сатурном. Или может потребоваться более подробный анализ покрытых кратерами поверхностей свиты внутренних спутников Сатурна, чтобы лучше узнать их истинный возраст, возможно, с помощью другого космического корабля, отправленного для путешествия по окрестностям планеты.

«Эта старая идея о том, что кольца древние и постоянно подвергались бомбардировке загрязняющими веществами, такая же, как мы видим сегодня? Эта идея не сработает, — говорит Ларри Эспозито из Университета Колорадо в Боулдере.«Но какой возможный механизм мог образовывать кольца так недавно? Ни одна из существующих теорий не является удовлетворительной ».

ВРЕМЯ для детей | Что такое планеты?

Звездочеты в Древней Греции заметили в ночном небе нечто необычное. Они заметили, что среди созвездий двигалось несколько ярких объектов. Они назвали эти объекты планетами , что означает «странники».

Мы до сих пор называем их планетами. Но наше понимание этих небесных × небесный ИНСТИТУТ КОСМИЧЕСКИХ ТЕЛЕСКОПОВ / AP или относящиеся к небу (прилагательное) В договоре говорилось, что небесные тела, такие как Луна и Марс, могут использоваться только в мирных целях.тела выросли с древних времен. Теперь мы знаем, что планеты выглядят так, как будто они блуждают по ночному небу. На самом деле они вращаются вокруг Солнца.

Но что такое планета? Ученые до сих пор обсуждают этот вопрос. Недавно Международный астрономический союз (МАС) определил, что планета должна соответствовать трем условиям. Он должен быть сферическим × сферический ДЕННИС О’КЛЕР / GETTY IMAGES в форме круглого шара (прилагательное) Мяч имеет сферическую форму и легко катится.и вращаться вокруг Солнца. Кроме того, на его орбите не должно быть других планет и объектов.

Ученые определили восемь планет в нашей солнечной системе × Солнечная система СУМАН БХАУМИК звезда и все небесные объекты, включая планеты и луны, которые путешествуют вокруг нее (имя существительное) НАСА ищет планеты, похожие на Землю, за пределами Солнечной системы.. Но есть много других планет, находящихся дальше в космосе. На данный момент специалисты определили около 900 планет за пределами нашей Солнечной системы. По их оценкам, есть на триллионы больше.

Земля — ​​единственная планета в нашей солнечной системе, способная поддерживать жизнь.

НАСА / GETTY IMAGES

Как образовались планеты?

Специалисты считают, что Вселенная образовалась после мощного взрыва. Это называется Большим взрывом.Говорят, взрыв произошел около 13,7 миллиарда лет назад. Он выпустил огромное количество пыли и газа. Энергия взрыва сварила пыль и газ. Кусочки пыли собрались в комки. Глыбы со временем становились больше. Сила тяжести × сила тяжести СКОТТ Т. СМИТ / GETTY IMAGES естественная сила, притягивающая все объекты с массой друг к другу (имя существительное) Дизайнеры водных горок полагаются на силу тяжести, чтобы переместить райдеров с вершины горки вниз.держал их вместе. Тем временем один сгусток газа начал производить собственную энергию. Со временем оно стало нашим солнцем.

Оставшаяся пыль и газ начали кружиться вокруг нового солнца. В конце концов, эта пыль и газ стали планетами нашей солнечной системы. Солнечная система состоит из звезды и планет, вращающихся вокруг нее.

В нашей солнечной системе четыре внутренние планеты. Меркурий, Венера, Земля и Марс находятся ближе всего к Солнцу.Их называют планетами земной группы, и они в основном состоят из камня и металла. Четыре внешние планеты — это Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Их называют газовыми гигантами. Они образовались в очень холодном районе Солнечной системы.

Внешние планеты состоят из газов, которые кружатся в холодные ветреные бури. Внешние планеты также имеют кольцевые системы. У Сатурна, например, огромное кольцо. Он может вместить миллиард Земель. Как образуются кольца? Когда маленькие спутники и кометы подходят слишком близко к газовым гигантам, гравитация разрывает их на части.Затем куски камня и льда начинают вращаться вокруг планеты. В конце концов они образуют кольца.

Земля — ​​единственная планета в нашей солнечной системе, которая, как известно, поддерживает жизнь. Это как раз на правильном расстоянии от солнца, чтобы иметь воду и кислород. Планета также защищена атмосферой. Он состоит из слоев газов. Атмосфера защищает нас от вредного воздействия солнечных лучей.

Это изображение Плутона, сделанное НАСА 24 июля 2015 года, было создано путем объединения нескольких изображений с камер космического корабля New Horizons.

НАСА / GETTY IMAGES

Новое определение планет

Плутон находится в дальних уголках нашей солнечной системы. Когда-то это считалось планетой. Но астрономы начали сомневаться в этом. Почему? Они обнаружили похожие объекты поблизости, в регионе, который называется пояс Койпера. Они решили, что если эти похожие объекты слишком малы, чтобы считаться планетами, Плутон тоже не следует считать планетой. В 2006 году МАС лишил Плутона статуса планеты. × положение дел FATCAMERA / ПОЛУЧИТЬ ИЗОБРАЖЕНИЯ позиция; состояние (имя существительное) Врач проверил состояние ее пациента.. Она была реклассифицирована как карликовая планета.

За последние 50 лет специалисты также обнаружили, что планеты вращаются не только от Солнца, но и у других звезд. Их называют экзопланетами. Некоторые из них находятся в «жилой зоне». Это область вокруг звезды, в которой планета может поддерживать жизнь. По мере того как ученые получают более глубокое понимание Вселенной, споры о том, как определить планету, наверняка продолжатся.

фактов о Сатурне: кольца, температура и размер

Сатурн

Орбита

Как и другие планеты, Сатурн вращается вокруг Солнца в эллиптической плоскости.Он вращается вокруг Солнца с радиусом около 9,54 астрономических единиц, или 1,4 миллиарда километров. Оборот Сатурна вокруг Солнца занимает около 29,5 лет. Хотя год у Сатурна длинный, день на Сатурне короче, чем здесь, на Земле, и для завершения одного вращения требуется всего 10 часов и 14 минут.

Как и Земля, Сатурн также имеет четыре сезона, хотя каждый сезон на Сатурне длится семь лет. Из-за удаленности от Солнца средняя температура поверхности составляет около -178 градусов по Цельсию, хотя ее трудно измерить.

Rings

Первым астрономом, который наблюдал кольца Сатурна, был Галилей в 1616 году. Его самодельный телескоп запечатлел обе стороны Сатурна вместе с его кольцами. Хотя Галилей так и не понял, что он смотрит на кольца. Полвека спустя, используя больший телескоп, Христиан Гюйгенс смог различить, что объект, описанный Галилеем, на самом деле был кольцами вокруг Сатурна.

Христиан Гюйгенс

Кольца Сатурна в основном состоят из частиц льда в отдельных полосах.Размеры колец варьируются от микроскопических до нескольких метров в диаметре. Структура колец частично вызвана гравитационным притяжением спутников Сатурна, но многое в них остается невыясненным. Кольца названы в алфавитном порядке в зависимости от даты их обнаружения.

Кольца Сатурна

Резюме урока

Сатурн — это планета Юпитера, расположенная в 1,4 миллиарда километров от Солнца между Юпитером и Ураном.Хотя Сатурн является второй по величине планетой в Солнечной системе, он наименее плотный из всех планет. На самом деле он менее плотный, чем вода. Самая примечательная особенность Сатурна — его кольца. Галилей был первым, кто заметил их в телескоп, но Гюйгенс впервые понял, что это кольца в 17 веке.

Ключевые факты

Единицы длины / числа / год	Пояснения
120,536 км	диаметр Сатурна
5150 км	диаметр самой большой луны, Титан
53	количество лун
1.4 млрд км	орбитальное расстояние от Солнца
-178 градусов Цельсия	примерная средняя температура
1616	колец, впервые обнаруженных Галилео

Результаты обучения

Внимательно ознакомьтесь с уроком о Сатурне, чтобы достичь следующих целей:

• Определите положение Сатурна в нашей солнечной системе
• Узнай некоторые особенности планеты
• Опишите характеристики колец

5 космических кораблей НАСА, которые навсегда покидают нашу Солнечную систему

На протяжении тысячелетий люди смотрели на звезды и задавались вопросом, каково будет путешествие к ним.И хотя отправка астронавтов за пределы Солнечной системы остается далекой мечтой, человечество уже запустило пять роботизированных зондов, которые находятся на пути в межзвездное пространство.

Каждый из этих кораблей был в первую очередь предназначен для исследования миров за пределами Солнечной системы. Но когда они закончили свою работу, их импульс продолжал уносить их все дальше от Солнца. Астрономы знали, что их окончательная судьба — жить среди далеких звезд. И именно поэтому все эти космические корабли, кроме одного, несут сообщение для любого внеземного разума, который может найти его на своем пути.

Pioneer 10 пролетает мимо Юпитера в качестве первого полета к планете-гиганту (Источник: NASA на Commons (Flickr))

Pioneer 10 и Pioneer 11

В 1972 году НАСА даже не закончило отправлять астронавтов Apollo Луна еще не начала запускать первые миссии, которые в конечном итоге завершились в межзвездном пространстве. Однако это не было конечной целью. «Пионеры 10» и «Пионеры 11» в первую очередь предназначались для первой крупной разведки человечеством других планет в нашей солнечной системе.

«Пионер-10» совершил первый пролет над Марсом, первый пролет через пояс астероидов и первый пролет над Юпитером. И секрет его успеха — ядерная энергетика. До сих пор ни один космический корабль НАСА не запускал с ядерным источником энергии. Итак, после того, как Pioneer 10 прошел мимо Юпитера в 1973 году, у него все еще было достаточно энергии, чтобы продолжать движение. Фактически, миссия продолжала поддерживать связь с Землей в общей сложности 30 лет, а не 21 месяц, на который первоначально планировало НАСА.

Pioneer 11 добился аналогичного успеха.Он пролетел мимо Юпитера в 1974 году, прежде чем стать первой миссией, когда-либо столкнувшейся с Сатурном в 1979 году. Pioneer 11 показал, из чего состоит планета, окруженная кольцами, а также идентифицировал новые луны и новое кольцо вокруг газового гиганта.

Табличка Pioneer представляет собой анодированную золотом алюминиевую пластину с выгравированными на ней изображениями. (Предоставлено: Исследовательский центр Эймса НАСА)

И хотя инженеры не могли рассчитывать на столь долгий срок службы Pioneer 10 или Pioneer 11, ученые всегда знали, что пути зондов выведут их из Солнечной системы.И поэтому они снабдили их специальными табличками, чтобы представить их создателей, а также показать их пути в космосе. (Однако, поскольку Pioneer 11 был перенаправлен мимо Сатурна после запуска, его табличка неточна.)

На идентичных табличках Pioneer изображены обнаженные мужчина и женщина, а также орбитальная диаграмма нашей Солнечной системы. НАСА больше не получает сигналы от космического корабля Pioneer, но если внеземная жизнь когда-либо их обнаружит, они смогут определить, как выглядит наш вид и откуда мы.

«Вояджер-1» и «Вояджер-2»

Золотая пластинка «Вояджера» (слева) представляет собой 12-дюймовый позолоченный медный диск. Он покрыт алюминием и гальванически покрыт ультрачистым образцом урана-238. (Кредит: NASA)

Полвека назад НАСА построило два идентичных космических корабля «Вояджер», чтобы извлечь выгоду из редкого выравнивания внешних планет, которое происходит только раз в 175 лет. Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун были расположены идеально, что позволило ученым наметить курс, по которому космический корабль отправился бы к каждому из этих газовых гигантов.Этот путь также означал, что после того, как они завершат свой тур по нашей солнечной системе, и «Вояджер-1», и «Вояджер-2» отправятся в межзвездное пространство.

«Вояджер-1», запущенный в 1977 году, пролетел мимо Юпитера в 1979 году и прошел мимо Сатурна в 1980 году. Но вместо того, чтобы продолжить путь к Нептуну и Урану, как это сделал «Вояджер-2», НАСА решило отправить «Вояджер-1» в обход спутника Сатурна. Титан — единственный известный мир в Солнечной системе с достаточно толстой атмосферой, чтобы выдержать цикл дождя.

Этот выбор заставил «Вояджер-1» отклониться от своего грандиозного путешествия по внешним планетам и направиться вверх и прочь от орбитальной плоскости нашей солнечной системы, взяв курс в межзвездное пространство.

Тем временем «Вояджер-2» был отправлен на еще более смелую миссию по исследованию внешних планет. «Вояджер-2» прошел мимо Сатурна и встретил Нептун и Уран. Он по-прежнему остается единственным космическим кораблем, который может вблизи увидеть эти две планеты.

На этом графике показаны приблизительные траектории 5 межзвездных космических аппаратов НАСА: «Пионер 10», «Пионер 11», «Вояджер 1», «Вояджер 2» и «Новые горизонты».(Кредит: Астрономия: Роен Келли)

По сей день и «Вояджер-1», и «Вояджер-2» поддерживают связь с НАСА. И каждый космический аппарат уже прошел за гелиопаузу, область, где солнечный ветер теряет влияние. 25 августа 2012 года «Вояджер-1» достиг гелиопаузы и вошел в то, что некоторые считают межзвездным пространством. «Вояджер-2» совершил тот же подвиг 5 ноября 2018 года.

Эта веха была действительно их первым шагом в долгом путешествии к звездам.

Космический корабль может мчаться со скоростью 35 000 миль в час, но им все равно потребуется много тысячелетий, чтобы по-настоящему покинуть Солнечную систему.По данным НАСА, «Вояджер-1» может приблизиться к другой звезде примерно через 40 000 лет, в то время как «Вояджер-2» не приблизится к другой звезде в течение примерно 300 000 лет.

Однако НАСА подготовилось к возможности, что кто-то (или что-то) наткнется на них по пути. Оба космических корабля содержат копии Золотой Рекорды. И, как заметил Карл Саган: «Космический корабль будет встречен, и запись будет проиграна, только если в межзвездном пространстве есть развитые космические цивилизации.

Нам остается только надеяться, что проигрыватели пластинок популярны в других звездных системах.

New Horizons

Визуализация космического корабля New Horizons, пролетающего мимо Ultima Thule, также известного как 486958 Arrokoth, в день Нового года. (Кредит: НАСА / Лаборатория реактивного движения / JHUAPL)

Ученые десятилетиями боролись за утверждение миссии к Плутону. Но через несколько месяцев после того, как New Horizons, наконец, запустили, Плутон был переведен с планеты на карликовую планету. Однако это не сделало выводы космического корабля менее невероятными.

На Плутоне специалисты New Horizons обнаружили следы ледяных вулканов, гигантских гор и даже океана с жидкой водой. Затем зонд продвинулся в глубины пояса Койпера, где он исследовал 486958 Аррокот, первозданный мир льда и скал, который выглядит как два склеенных блина.

Теперь New Horizons продолжает идти по стопам миссий Pioneer и Voyager, поскольку это только пятый космический корабль, когда-либо запущенный на путь, который выведет его за пределы Солнечной системы.