शनि - छल्लों के आलिंगन में

व्यास: 120,540 किमी;

सतह क्षेत्र: 42,700,000,000 किमी²;

१६१० में, गैलीलियो गैलीली ने बृहस्पति का अवलोकन करते हुए, अपनी दूरबीन को एक तरफ ले लिया, और रात के आकाश में तीन खगोलीय पिंडों को देखा, जो लगभग एक दूसरे को छूते थे। उन्होंने माना कि यह एक नया ग्रह है, जो बृहस्पति से थोड़ा छोटा है, लेकिन पृथ्वी और बाकी ग्रहों से बड़ा है। ग्रह के दोनों ओर, उसने देखा, दो और छोटे पिंड एक ही रेखा पर पड़े हैं। गैलीलियो ने सुझाव दिया कि ये दो साथी (उपग्रह) हैं। हालांकि, दो साल बाद, वैज्ञानिक ने अवलोकन दोहराया और, उनके आश्चर्य के लिए, इन उपग्रहों को नहीं मिला। आधी सदी बाद, १६५९ में, डचों ने खगोलशास्त्री क्रिश्चियन ह्यूजेंसएक अधिक शक्तिशाली दूरबीन की मदद से, उन्होंने पाया कि "साथी" वास्तव में एक पतली सपाट अंगूठी है जो ग्रह को घेरती है और इसे छूती नहीं है। ह्यूजेंस ने ग्रह के सबसे बड़े उपग्रह की भी खोज की - टाइटेनियम... ग्रह का ही नाम था शनि ग्रह... प्राचीन रोमन पौराणिक कथाओं में, शनि पृथ्वी और फसलों के देवता के अनुरूप था। उनके संरक्षण में, इटली में पेड़ लगाए गए, दाख की बारियां उगाई गईं, गेहूं और अन्य फसलें बोई गईं। यह माना जाता था कि जो कोई भी शनि की पूजा करता है और उसे श्रद्धांजलि देता है, उसकी फसल समृद्ध और समृद्ध होती है। किंवदंती के अनुसार, शनि को देश का प्रागैतिहासिक राजा माना जाता था, जो ग्रीस से इटली चले गए थे।

बाईं ओर एक आधुनिक दूरबीन के माध्यम से शनि का दृश्य है, और दाईं ओर गैलीलियो (1610) के समय से एक दूरबीन के माध्यम से है।

इसीलिए, कमजोर प्रकाशिकी के कारण, वैज्ञानिक ने ग्रह के चारों ओर एक लंबा वलय नहीं देखा,

और इसके बजाय फैसला किया कि ये शनि के दो उपग्रह हैं

शनि एक प्रकार का विशाल ग्रह या ग्रह है बृहस्पति समूह... हालांकि, यह अपने पसंदीदा बृहस्पति की तुलना में मात्रा में 1.7 गुना छोटा है। . यदि हम सशर्त रूप से गैस जायंट को 10 सेमी के व्यास के साथ एक गोले के आकार में कम करते हैं, तो शनि के गोले का व्यास लगभग 8.5 सेमी होगा, पृथ्वी 0.5 सेमी की त्रिज्या के साथ एक छोटी गोली की तरह दिखेगी, जबकि सूर्य एक विशाल गोले के रूप में दिखाई देगा, जिसके अनुप्रस्थ काट में एक मीटर होगा। शनि, सभी ग्रहों की तरह, केंद्रीय तारे के चारों ओर घूमता है - सूर्य, थोड़ी लम्बी दीर्घवृत्तीय कक्षा में। सूर्य के चारों ओर एक चक्कर (शनि वर्ष) के लिए, शनि को अपनी कक्षा से लगभग 6 अरब 219 मिलियन किमी 9.69 किमी / सेकंड (पृथ्वी की कक्षीय गति से 3 गुना धीमी) की गति से गुजरना होगा। बृहस्पति की तरह, "रिंगों का ग्रह" अपने अक्षीय केंद्र के संबंध में उच्च गति (पृथ्वी के अपनी धुरी के चारों ओर घूमने से 21 गुना तेज) पर चलता है। यही कारण है कि शनि के भूमध्यरेखीय और ध्रुवीय त्रिज्या के बीच महत्वपूर्ण अंतर है। जैसा कि आप जानते हैं कि हमारे ग्रह की आकृति पूरी तरह से गोल नहीं है, यह कहना अधिक सही होगा कि पृथ्वी एक दीर्घवृत्त या एक चपटा दीर्घवृत्त है। घूर्णन के कारण पृथ्वी थोड़ी विकृत हो जाती है और भूमध्य रेखा पर इसकी त्रिज्या ध्रुवीय त्रिज्या से 21 किमी अधिक होती है। यह इतना छोटा अंतर है कि ग्रह के वास्तविक आकार से गोले को नेत्रहीन रूप से अलग करना लगभग असंभव है। लेकिन अगर आप अंतरिक्ष से पृथ्वी को देखते हैं जब इसकी भूमध्यरेखीय घूर्णन गति दस गुना बढ़ जाती है, तो यह नग्न आंखों से भी देखना संभव होगा कि ग्रह ऊपर और नीचे के बिंदुओं (ध्रुवों पर) पर चपटा हुआ है और ध्यान से फैला हुआ है भूमध्य रेखा के साथ। ठीक ऐसा ही शनि के साथ होता है। इसकी भूमध्यरेखीय गति लगभग 35,530 किमी/घंटा (9.87 किमी/सेकंड) है। अपने तीव्र घूर्णन के कारण, ग्रह भूमध्य रेखा के साथ दृढ़ता से चपटा है, त्रिज्या के बीच का अंतर लगभग 6000 किमी है। यानी भूमध्य रेखा की त्रिज्या 60,268 किमी और ध्रुवीय त्रिज्या 54,364 किमी है।

शनि सूर्य से छठा ग्रह है। इसकी कक्षा 1,430,000,000 किमी (9.58 एयू) की औसत दूरी पर तारे से है। शनि सूर्य की परिक्रमा १०,७५९ दिनों (लगभग २९.४६ वर्ष) में करता है। शनि से पृथ्वी की दूरी 1,195 (8.0 AU) से 1,660 (11.1 AU) मिलियन किमी के बीच है। सौर मंडल के अन्य ग्रहों से शनि की एक विशिष्ट विशेषता यह है कि ग्रह का एक विशाल वलय है, जिसमें निकट-ग्रहों की कक्षा में अरबों छोटे कण होते हैं। ऐसे कण धूल के छोटे दानों से लेकर 10 मंजिला इमारत के आकार के हो सकते हैं। हालाँकि, शनि सौर मंडल का एकमात्र "रिंग ग्रह" नहीं है। बृहस्पति, यूरेनस और नेपच्यून पर भी रिंग सिस्टम देखे गए हैं, लेकिन शनि सबसे प्रमुख है।

किलोमीटर में शनि और पृथ्वी का आयाम। क्षैतिज में

समतल - भूमध्यरेखीय व्यास, और ऊर्ध्वाधर में - ध्रुवीय

आंतरिक संरचना

शनि, अपने पड़ोसी बृहस्पति की तरह, हीलियम की अशुद्धियों और पानी, मीथेन, अमोनिया और भारी तत्वों के निशान के साथ हाइड्रोजन (96.3%) से बना है। ग्रह का बाहरी वातावरण अंतरिक्ष से शांत और एकसमान लगता है, हालांकि कभी-कभी इसकी परतों में सुपर-शक्तिशाली हवाएं और तूफान बनते हैं, जो बृहस्पति पर ग्रेट रेड स्पॉट जैसे बड़े घूमने वाले धब्बे की तरह दिखते हैं। इस तरह की गति तूफानस्थानों में 1800 किमी/घंटा तक पहुंच सकता है, जो कि विशाल बृहस्पति की तुलना में बहुत अधिक है। हवाएं और तूफानज्यादातर क्रोध पूर्व की ओर (अक्षीय रोटेशन की दिशा में)। जैसे-जैसे वे भूमध्य रेखा से दूर जाते हैं, उनकी ताकत धीरे-धीरे कमजोर होती जाती है। शनि, सभी विशाल ग्रहों की तरह, लगभग पूरी तरह से होते हैं हाइड्रोजन, जो उच्च दबाव और तापमान की कार्रवाई के तहत, पहले अधिक तरल चरण में और फिर एक धातु अवस्था में गुजरता है। इसलिए, ठोस सतह केवल ग्रह के कोर की ऊपरी सीमा पर शुरू होती है - शनि के दृश्य खोल की शुरुआत से लगभग 47,800 किमी की दूरी पर। कोर तक पहुंचने के लिए, ग्रह के पूरे गैस-तरल-धातु खोल के माध्यम से पथ को पार करना आवश्यक है। अपने आप सारभारी तत्वों से मिलकर बनता है - पत्थर, लोहा और संभवतः बर्फ। प्रारंभिक गणना के अनुसार, शनि के केंद्र की त्रिज्या 12,500 किमी है, और इसका द्रव्यमान पृथ्वी के द्रव्यमान से दस गुना अधिक है। ग्रह के केंद्र में तापमान 11,700 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है, और इसके आंतरिक भाग में होने वाली ऊर्जा शनि को सूर्य से प्राप्त होने वाली ऊर्जा का 2.5 गुना है। कोर तथाकथित की एक मोटी परत से घिरा हुआ है धात्विक हाइड्रोजन- लगभग 18,000 किमी, जिसके दबाव में लगभग 3 मिलियन वायुमंडल में उतार-चढ़ाव होता है। इस संपीड़ित बल के साथ, हाइड्रोजन अणु परमाणुओं में विघटित हो जाते हैं, इलेक्ट्रॉनों को विभाजित कर दिया जाता है, और आणविक तरल स्वयं विद्युत प्रवाहकीय हो जाता है। तरल-धातु चरण में हाइड्रोजन कैसा दिखता है, यह कहना मुश्किल है। दरअसल, प्रयोगशाला स्थितियों में इसे प्राप्त करना असंभव है, इसके लिए 300-900 GPa की सीमा में दबाव बनाना आवश्यक है, और कोई भी अंतरिक्ष यान अभी तक बृहस्पति और शनि पर इतनी समग्र अवस्था में हाइड्रोजन नहीं देख पाया है। जैसे ही आप ग्रह के मध्य भाग से दूर जाते हैं, दबाव कम हो जाता है और धात्विक हाइड्रोजन धीरे-धीरे एक तरल अवस्था में बदल जाता है।
स्थलीय ग्रहों के विपरीत, जहां तरल कोर की गहराई में चुंबकीय क्षेत्र बनता है, बृहस्पति, शनि, यूरेनस और नेपच्यून जैसे गैसीय ग्रहों पर, ग्रह के चारों ओर अपना स्वयं का चुंबकमंडल परत में विद्युत धाराओं के संचलन के कारण बनता है। तरल धातु हाइड्रोजन का। एक चुंबकीय क्षेत्रशनि को सौरमंडल में दूसरा सबसे शक्तिशाली (बृहस्पति के बाद) माना जाता है। इसकी खोज सबसे पहले एक अंतरिक्ष स्टेशन ने की थी "पायनियर-11"१९७९ में, जब जांच २०,००० किमी की दूरी पर ग्रह के पास पहुंची। मैग्नेटोस्फीयरशनि ग्रह के केंद्र से लगभग 1.5 मिलियन किमी दूर है (पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र केवल 25,000 किमी है)। शनि के वायुमंडल की ऊपरी परतों में, सौर पवन के आवेशित कणों के साथ चुंबकीय क्षेत्र की अन्योन्य क्रिया के कारण, सबसे चमकीला ध्रुवीय रोशनीसौर मंडल में।

शनि की आंतरिक संरचना की संरचना

हाइड्रोजन-हीलियम वायुमंडल - 3000-4000 किमी;

तरल हाइड्रोजन - 26,000 किमी;

धात्विक हाइड्रोजन - 18,000 किमी;

ठोस कोर - 12,500 किमी

शनि के उत्तरी ध्रुव पर अरोरा। बत्तियाँ नीले रंग की हैं

और नीचे के बादल लाल हैं। इस तरह की घटनाएं बातचीत के माध्यम से होती हैं

ग्रह के चुंबकीय क्षेत्र के साथ सौर पवन कण

रिंगों में शनि

१७वीं शताब्दी में शनि को एक रहस्यमयी ग्रह माना जाता था। गैलीलियो ने शनि को देखते हुए, ग्रह के पास दो संदिग्ध पिंडों को देखा, जिसे उन्होंने दो उपग्रहों के लिए गलत समझा जो कि ग्रह के इतने करीब हैं कि वे इसे लगभग छूते हैं। थोड़ी देर बाद, बार-बार अवलोकन करने पर, उसने इन शवों को नहीं देखा, ऐसा लग रहा था कि वे बस गायब हो गए हैं। आधी सदी बाद, धन्यवाद क्रिश्चियन ह्यूजेंसयह पहले से ही ज्ञात हो गया है कि ये उपग्रह बिल्कुल नहीं हैं, बल्कि भूमध्य रेखा के चारों ओर ग्रह को घेरने वाला एक विशाल वलय है। हाइजेन्स ने यह भी माना कि वलय अपने आप में एक संपूर्ण नहीं है, बल्कि इसमें अरबों छोटे कठोर कण होते हैं। वर्तमान में, प्रोब द्वारा ली गई छवियों से पता चलता है कि रिंग वास्तव में हजारों रिंगों से बनते हैं जो स्लिट्स के साथ बारी-बारी से बनते हैं। इनमें मिलीमीटर से लेकर कई दसियों मीटर तक के आकार में बर्फ और पत्थर की धूल के कण शामिल हैं। ये सभी शनि के गुरुत्वाकर्षण के कारण ब्रेकनेक गति (30-60 हजार किमी / घंटा) से घूमते हैं, जिससे एक निरंतर वलय बनता है। यह एक भँवर को बड़ी ताकत से कताई करने जैसा है। अगर आप इसे रोकते हैं विशाल भँवर, तो आप रिंग की संरचना को विस्तार से देख सकते हैं। कुछ कण रेत के छोटे दाने जैसे दिखेंगे, जबकि अन्य 10 मंजिला इमारत के आकार के होंगे। अंगूठी अपने आप में बहुत पतली है। इसकी कुल चौड़ाई (लगभग 60-80 हजार किमी) के साथ इसकी मोटाई कुछ ही है 10-20 मीटर।इसीलिए कई शताब्दियों तक यह माना जाता रहा है कि शनि का वलय बिल्कुल सपाट है।

रिंग की आंतरिक सीमा शनि के बाहरी बादलों से १३,००० किमी से शुरू होती है, और ग्रह से ७७,००० किमी की दूरी पर समाप्त होती है। रिंग अपने आप में घनी नहीं है। कणों के बीच की दूरी कई किलोमीटर तक हो सकती है। इसलिए, रिंग के माध्यम से उड़ने के बाद, आपको इसका एक भी टुकड़ा नहीं मिल सकता है। यदि आप रिंग के सभी घटक भागों को एक पूरे शरीर में इकट्ठा करते हैं, तो इसका व्यास 100 किमी से अधिक नहीं होगा, और इसका द्रव्यमान - 3x10 19 किलोग्राम।

तीन मुख्य वलय हैं और चौथा अधिक सूक्ष्म है। उन्हें आमतौर पर लैटिन वर्णमाला के पहले अक्षरों द्वारा दर्शाया जाता है। रिंग बी- केंद्रीय, चौड़ा और सबसे चमकीला, यह बाहर से अलग होता है अंगूठियां एकैसिनी गैप, लगभग 4000 किमी चौड़ा, जिसमें सबसे पतले, लगभग पारदर्शी वलय हैं। रिंग A के अंदर एक पतली स्लिट होती है जिसे Encke डिवाइडिंग स्ट्रिप कहते हैं। रिंग सी, जो कि B से भी ग्रह के करीब है, लगभग पारदर्शी है।

वर्तमान में, रिंग्स की संरचना का अध्ययन इंटरप्लेनेटरी स्टेशन "कैसिनी" को सौंपा गया है, जिसे 1997 में लॉन्च किया गया था और 2004 में सैटर्न सिस्टम तक पहुंच गया था। इसके बोर्ड से बहुत सारे चित्र लिए गए थे, रिंगों के आकार और मोटाई, उनके आंतरिक संरचना, आदि अधिक सटीक रूप से निर्धारित किए गए थे।

शनि की वलय संरचना के आयाम

ग्रह का अन्वेषण और अध्ययन

इतिहास में पहली बार, नासा के अंतरग्रहीय अंतरिक्ष यान ने शनि के चारों ओर उड़ान भरी "पायनियर-11"२ अगस्त १९७९ अधिकतम दृष्टिकोण ग्रह की अधिकतम बादल ऊंचाई से 20,000 किमी ऊपर है। इतनी दूर से सबसे पहले शनि के वलयों का अधिक विस्तार से अध्ययन किया गया और एक नए की खोज की गई - एफ रिंग... ग्रह और उसके उपग्रहों दोनों के चित्र लिए गए थे, लेकिन उनका संकल्प सतह का विवरण बनाने के लिए पर्याप्त नहीं था। 80 के दशक की शुरुआत में, बृहस्पति का अध्ययन करने के बाद, दो अंतरिक्ष स्टेशन शनि पर गए। वोयाजर 1 और वोयाजर 2... कक्षा के दौरान, कई उच्च-रिज़ॉल्यूशन तस्वीरें ली गईं। मैं उपग्रहों की एक छवि प्राप्त करने में कामयाब रहा: टाइटन, मीमास, एन्सेलेडस, टेथिस, डायोन, रिया। उसी समय, वाहनों में से एक ने टाइटन के पास केवल 6500 किमी की दूरी पर उड़ान भरी, जिससे इसके वातावरण और तापमान पर डेटा एकत्र करना संभव हो गया। वोयाजर 2 की मदद से वातावरण के तापमान और घनत्व पर डेटा प्राप्त किया गया और शनि के चारों ओर एक शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र की भी खोज की गई। वायुमंडल की ऊपरी परतों में विभिन्न प्राकृतिक घटनाएं देखी गईं - तूफान, एडीज, तूफान और यहां तक ​​कि बिजली भी। 1982 में मल्लाह २, शनि के चारों ओर एक गुरुत्वाकर्षण पैंतरेबाज़ी करने के बाद, सौर मंडल के माध्यम से आगे की यात्रा पर चला गया - विशेष रूप से यूरेनस और नेपच्यून के लिए।

1997 में, कैसिनी-ह्यूजेंस इंटरप्लेनेटरी स्टेशन को शनि के लिए लॉन्च किया गया था, जो 1 जुलाई 2004 को 7 साल की उड़ान के बाद शनि प्रणाली में पहुंचा और ग्रह के चारों ओर कक्षा में प्रवेश किया। मूल रूप से 4 वर्षों के लिए डिज़ाइन किए गए इस मिशन का मुख्य उद्देश्य रिंगों और उपग्रहों की संरचना और गतिशीलता का अध्ययन करना था, साथ ही शनि के वायुमंडल और चुंबकमंडल की गतिशीलता का अध्ययन करना और ग्रह के सबसे बड़े उपग्रह का विस्तृत अध्ययन करना था। - टाइटन। ग्रह और उपग्रहों के कई अध्ययनों के अनुसार, विशेष यूरोपीय जांच "ह्यूजेंस" अंतरिक्ष यान से अलग हो गई और 14 जनवरी, 2005 को पैराशूट द्वारा टाइटन की सतह पर उतरी। वंश 2 घंटे 28 मिनट तक चला। इस समय के दौरान, डिवाइस ने टाइटन के घने वातावरण की उपस्थिति स्थापित की, जिसकी मोटाई लगभग 400 किमी है। उपग्रह के वातावरण में नाइट्रोजन और मीथेन होते हैं, और सतह पर, उच्च दबाव के कारण "प्राकृतिक गैस" एक तरलीकृत अवस्था में बदल जाती है, जिससे एक संपूर्ण महासागर-नदी मीथेन प्रणाली बन जाती है। 2004 से 2 नवंबर 2009 तक, मुख्य कैसिनी उपकरण की मदद से 8 नए उपग्रहों की खोज की गई। वर्तमान में, डिवाइस शनि का एक कृत्रिम उपग्रह है और ग्रह का पता लगाना जारी रखता है, इसके एक मिशन में शनि के मौसम के पूर्ण चक्र का अध्ययन शामिल है।

2.2 मिलियन किमी . की दूरी से इंटरप्लेनेटरी स्टेशन "कैसिनी"