Saturn planeta od sunca. Astronomski podaci o Saturnu. Orbita i rotacija
Ovaj članak je izvješće ili izvješće o Saturnu, koje svojstvo ovog planeta Sunčevog sustava: osnovni astronomski podaci, struktura atmosfere i jezgre, opis prstena i satelita.
Saturnovi astronomski podaci
Maksimalna udaljenost od Sunca (aphelion) 1.513 milijardi km (10.116 AU)
Minimalna udaljenost od Sunca (perihelion) 1,354 milijardi km (9,048 AU)
Promjer na ekvatoru 120 540 km
Prosječna temperatura gornje atmosfere -180 ° C
Vrijeme revolucije oko sunca 29.458 Zemlja godine
Razdoblje rotacije oko osi 10 h 34 min 13 s
Broj prstena 8
Broj satelita 62
Planetarne maglice su kratkotrajni objekti, maglica Saturn će trajati desetine tisuća godina. Postupno se proguta i hladi do te mjere da nam je potpuno neprimjetna. Središnja zvijezda, koja će postupno postati bijel patuljak, nastavit će se ohladiti.
Saturn, vladar bogova, imao je istu sudbinu u rimskoj tradiciji kao i grčki bog Kronos, s kojim se Saturn spojio. Grčka mitologija kaže da je Kronos podijelio sudbinu titana, a kasnije je Diem pomilovao i postao vladar blagoslovljenih otoka na kojima su živjeli junaci. U pogledu na Rimljana, Saturn je pobjegao na pobjednički Job u krajoliku okružen planinama koje je nazvao Laziusom. Legendarni kralj Janus vladao je selo, koje je Saturn učinio suvladateljem. Za vrijeme vladavine Saturna doba Zlatnog doba bila je u Italiji.
Opis planeta
Ovaj planet - blijeda zlatna kugla okružena najtanjem prstenom - dobila je ime od imena rimskog bogata usjeva, Jupiterovog oca. Šesti u Sunčevom sustavu i drugi po veličini, Saturn vrti oko naše zvijezde na prosječnoj udaljenosti od 1,4 milijarde kilometara, udaljenost od zvijezde dvostruko je veća od Jupitera. Supstanca ovog nebeskog tijela, poput Jupitera, Urana i Neptuna, ima malu prosječnu gustoću (0,69 g / cm3), budući da se sastoji uglavnom od plinova; ipak, Saturn, povezan s divnim planetama, oko 95 puta je masivaniji od Zemlje.
Saturn je štitio sve prirode, čovječanstvo je naučilo da uzgaja voćke i vinove loze. Bilo je to najsretnije vrijeme za čovječanstvo, a čovječanstvo se nada da će se nada vratiti u ovo blaženo vrijeme. Sreća naroda u to vrijeme podsjeća na Saturnaliu, koja se proslavila nekoliko dana u prosincu kada je postojala sloboda i jednakost između gospodina i robova. Saturn je imao hram podno Kapitola; hram je bio i državni arhiv i blagajni. Priča kaže da je Saturn rođen u obliku pastuha s Okanovnom Filirom, mudrim kubasima Heyron.
Zbog velike udaljenosti od središta Sunčevog sustava, orbitalno razdoblje (tj. Saturna godina) vrlo je dugo i oko 29,5 zemaljskih. U ovom slučaju, cirkulacija Saturn oko svoje osi događa se puno brže nego Zemljino: jedan dan ovdje traje samo 10 sati i 34 minuta. Brzina oblaka iznad ekvatorijalne zone planeta je takva da čine cjelovitu revoluciju 26 minuta brže od oblaka na višim geografskim širinama; Razlog tome je velika sila (oko 500 m / s) vjetra koji puše u gornjoj atmosferi.
Datum otkrivanja, predviđanje tijela
U kasnijim vremenima, Saturn je bio bog, simbolizirajući Time. Od davnih vremena, planet Saturn bio je među sedam tijela koja su se promatrala na noćnom nebu. Saturn je drugi najveći planet solarnog sustava, a zahvaljujući prstenima, smatra se jednim od najljepših objekata u svemiru. Prije ekspedicije Voyager 1 u drugoj polovici stoljeća. bio je jedini poznati planet koji se mogao pohvaliti sustavom prstenova.
Danas se Saturn može promatrati kao strukturno smanjenje Sunčevog sustava. Saturn je jedan od velikih planeta, nalik Jupiteru. To je u osnovi plinovito tijelo koje se uglavnom sastoji od vodika s najnižom gustoćom u cijelom Sunčevom sustavu. Za Saturn, vrlo je primjetno da se gipkate na polovima uzrokovanim brzom rotacijom. Nagib osovine rotacije u odnosu na orbitu od velike je važnosti za vidljivost Saturnovog prstena.
Atmosfera i jezgra
Saturn je omotan u gustom, oblakom ispunjenom sloju plina. Temelj svoje atmosfere je helij i vodik; Oblaci se uglavnom sastoje od kristala vode i amonijaka. Baš kao i najbliži susjed u Sunčevom sustavu, Jupiter, u vidljivim atmosferskim slojevima ovog planeta postoje određena područja koja su obojena u tamnijim i svjetlijim tonovima (tzv. Pojasevi i zone); oni su jasno razlikovni, iako manje kontrastni od onih Jupitera. Osim toga, tu su i relativno stabilni atmosferski poremećaji - na primjer, Velika bijela točka, koja je postojala nekoliko mjeseci, a zatim oživjela oko tri desetljeća kasnije; divovski ovalni oblik Zemljinog oblika koji se nalazio blizu sjevernog pola zvao se Big Brown Spot.
S obzirom na Saturn u infracrvenom spektru, možemo jasnije razlučiti strukturu atmosfere. Različite boje nam pokazuju različite visine i sastav amonijaka. Slika pokazuje kako prstenovi razbijaju sjenu na gornjoj polutki Saturna. Na slici vidimo i Saturn Tethys u gornjem desnom kutu, a Dion je otišao dolje.
Vidljivost na nebu, koje možemo promatrati, koje fenomene možemo promatrati
Na noćnom nebu, planet se može vidjeti jedino s njegovim očima, ako nije blisko povezanosti sa suncem. U teleskopu, planet izgleda kao žućkasti, ravnopravni disk s tamnijim prugama usporednim s ekvatorom. Saturn je mnogo slabiji od Jupitera. Možete vidjeti pruge u nijansama žutih, smeđih, rijetko bijelih točkica koje nestaju nakon nekoliko dana ili tjedana. Međutim, prstenasti sustav Saturna ostaje najveći ponos.
Nepravilna kugla koja dostižu oko 120,5 tisuća kilometara promjera (atmosfera planeta je vrlo osjetljiva na ravnanje na polovima, jer brz rotacija pridonosi njegovom ekstruzijom u ekvatorijalna područja) sastoji se od nekoliko slojeva. Pretpostavlja se da su u dubinama skrivene barem dva sloja tekućeg vodika, a jedan od njih, koji se sastoji od takozvanog metalnog vodika, može provesti struju.
Vidljivost i izgled prstena Saturna ovisi o položaju planeta u orbiti oko sunca. Budući da je ravnina prstena sklona ravnini Sunčeve orbite, na Zemlji naizmjence gledamo na sjevernu ili južnu stranu prstena. Od prividnog "zatvaranja" do najvećeg otvora, uvijek će biti oko 7, 5 godina.
Vrijeme zatvaranja prstena je dobar prozor za promatranje astronoma da otkriju nove mjesece Saturna. Slaba, kao da se prozirni prsten C, nazvan i krep, može vidjeti samo s velikim teleskopima. Drugi prstenovi ili njihova fina struktura promatrani su kroz prostorno sonde. Saturn je ljeto kada je sklon Suncu, tako da je Sunce u skladu s Saturnovim prstenovima, a zrake padaju na površinu pod manjim kutom nego zimi. Ove dvije sezone izmjenjuju na Saturnu svakih 15 godina.
Jezgra Saturn je velika kugla koja se sastoji od kamenja i leda. Prema pretpostavkama znanstvenika, njegova veličina prelazi jezgru Jupitera (oko 30 tisuća kilometara): neizravni dokaz o tome je aktivnije kretanje atmosferskih masa s polova prema ekvatoru.
prstenovi
Budući da je osi planeta mnogo - više od 63º - nagnute prema ravnini orbite, zemaljski astronomi imaju izvrsnu priliku promatrati ove nevjerojatne formacije u planu. Vjeruje se da su ih Galileo Galilei (1564-1642) najprije vidjeli 1610. godine, ali zbog nesavršenosti teleskopa smatraju se lancem satelita; tek pola stoljeća kasnije, nizozemski znanstvenik Huygens je mogao saznati da je to prsten koji okružuje planet i gdje s njom nije u kontaktu.
To su dva polumjeseca, odvojena od Saturna - kao uvijek okrugla - dva prilično mračna trokuta. Put do otvaranja prstena Saturna prati i posebne trenutke. Ni Galileo Galileo ni Pierre Gassendi nisu došli na zglobove pohvale Saturn. Johann Helvelus objavljuje periodičnost ovog fenomena, ali on još uvijek ne razmišlja o prstenu. U to vrijeme, međutim, nizozemski astronom Christian Huygens sustavno je gledao Saturn s teleskopom od 12 stopa koji je povećavao pedesetak puta. Kovalevsky je pokazao da prstenovi ne mogu biti čvrsti, već se sastoje od mnogih čestica.
Zbog Saturnovog orbitalnog gibanja prstenovi se polako okreću na jedan ili drugi način; svakih 15 godina, oni su nam smješteni na rubu, a zatim se ne mogu vidjeti ni u najmoćnijim teleskopima. U početku se smatralo da je riječ o ogromnom monolitu, no novije studije opovrgnule su tu teoriju. Naročito, informacije koje su dobili od svemirske letjelice Pioneer i Voyager serije 1970.-1980. Svjedočile su: Saturn je okružen s čak sedam prstena, a struktura svake od njih je vrlo složena. Osmi prsten - Phoebeov prsten - s promjerom većim od 13 milijuna km, otkriven je 2009. godine. Tu je i pretpostavka o prisutnosti prstenastih sustava u jednom od Saturnovih mjeseci - Rey.
Keeler, dokazujući da vanjski prstenovi rotiraju sporije od onih unutarnjih. To ne bi bilo moguće ako je prsten bio čvrsto, čvrsto tijelo. Cassini Institut za istraživanje zrakoplovstva i svemirske administracije Sjedinjenih Država opet je u kontaktu s Zemljom nakon uspješnog skoka preko jaza između planeta Saturn i njegovih prstena.
Svemirska letjelica ušla je u neistraženi prostor između Saturna i njegovih prstenova u srijedu. Dan kasnije, počela je prenositi informacije o prvom od dvadeset i dva redovna leta između Saturnovih prstenova. U četvrtak je poslala prve fotografije na Zemlju. Gledajte ih u videozapisu iznad članka.
Očigledno, prstenovi su ostatci pre-planetarnog oblaka, koji su doveli do svih tijela Sunčevog sustava, a sastoje se od malih - od 1 mm do nekoliko metara - čestica prašine prekrivena ledom. S prosječnom debljinom od 10 do 10 km, promjer je 270 tisuća kilometara. Tri najsvjetlije nazivaju se A, B i C; za razliku od prstena D, E, F i G, koji su uži i prigušeni, dobro su vidljivi s Zemlje čak i sa slabim teleskopom. Prstenovi A i B podijeljeni su tzv. Cassini crack (nakon imena talijanskog astronoma koji je živio u XVII-XVIII stoljeću); sličan "parati" u tijelu prstena A naziva se Enke slit. Osim toga, početkom 2004. godine automatska postaja Cassini otkrila je da Saturn ima pojas za zračenje unutar prstenova, što je potpuno iznenađenje za znanstvenike.
Prijenos informacija između sonde i Zemlje traje više od sat vremena, pri čemu izvješća moraju pokrivati udaljenost od 1,4 milijarde kilometara. Još jedan kružni izlet između prstenova zakazan je za svibanj. Oni koji su bili na orbiti oko Saturn stigli su godinu dana.
Studije o Saturnu započele su u siječnju iduće godine dolaskom Huygensa na Titanov mjesec. Unatoč kratkom životu, uređaj je poslao puno znanstvenih spoznaja na Zemlju. Cassinijeva postignuća uključuju, između ostalog, važne informacije o Titanu, rezultatima Saturna, postojanju vode Enceladusa, gdje se poštuju gotovo svi životni uvjeti.
sateliti
Osim milijardi sitnih mjeseci koji čine svoje prstenove, Saturn također ima veliki broj satelita - 62. Njihova veličina i oblik su vrlo različiti: postoje objekti poput Yapet i Ree (prosječni promjeri od 1.436 i 1.528 km), a tu su i mali sateliti, kao što su Atlas (oko 32 km) i Telesto (24 km). Zahvaljujući suvremenoj opremi, posljednjih je godina moguće otvoriti mnoge satelite, najmanji po standardima prostora čiji je promjer manji od 10 km.
Saturn je šesti planet Sunčevog sustava. Misija Cassini-Huygens je otkriti tajne ovog prekrasnog planeta. Saturn, jedan od četiri plinska divova, je šesti planet Sunčevog sustava. Njegovi fascinantni prstenovi i brojni mjeseci uvijek su bili zainteresirani i izazvali znatiželju znanstvenika.
Saturn je jedini planet u našem sustavu koji lebdi na površini vode. Ovo nije jedina čudesna značajka divova. Promatran u antici, jasno vidljiv zbog visoke refleksije sunčeve svjetlosti, oduvijek se divio promatračima.
Saturn najveći satelit je Titan, promjer je 5.150 km, au cijelom Sunčevom sustavu inferioran je samo na Jupiterovom satelitu Ganymede. Titan je jedan od najzanimljivijih Saturnovih satelita: vjeruje se da su procesi koji se pojavljuju u njegovoj atmosferi (85% dušika, oko 12% argona i 3% metana) slični onima prije milijardi godina koji se mogu naći na mladoj Zemlji. 14. siječnja 2005. sonda Huygens je pokrenuta na ovom planetu, koja je prenijela mnogo vrijednih znanstvenih informacija.
Pogotovo s njihovim mjesecima i uzbudljivim istražiteljima prstenova. Prvo je primijetio prsten - rekao je da planet ima "poput uha". Na kraju je odlučio da su to planeti koji se pojavljuju na obje strane planeta. Također je otkrio Titanov najveći mjesec, Saturn. Zviždaljke prstena potvrdile su još jedan astronom Jean-Dominique Cassini. Primijetio je da se sastoje od sitnih čestica stijene. Otkrio je i druge mjesece - Japet, Raou, Tethys i Dion.
Drugi fenomen koji su proučavali znanstvenici su velika magnetosfera i atmosfera Saturna. Vjetrovi, u kombinaciji s visokom temperaturom unutarnjeg dijela planeta, uzrokuju zlatne pojaseve koje vidimo u njegovoj atmosferi. Titanovo istraživanje također je iznenađujuće. To je također znatiželja u Sunčevu sustavu - jer jedan mjesec ima gustu atmosferu u kojoj se mogu oblaci i kiša kapati.
Orbitalni periodi i orbitalni radijusi u svakoj od tri skupine Saturnovih satelita - Tethys, Telesto i Calypso, Dione i Helen, Janus i Epimetius - isti su. Postoje i druge zanimljive činjenice: na primjer, Enkeov prasak unutar prstena A nastao je zbog Panovog satelita čija orbita leži na istoj ravnini, a sateliti Atlas i Prometeja, između kojih se nalaze prstenovi F, ne dopuštaju da se njezine konstitutivne čestice raspršuju u prostoru dobili su nadimak "pastirski mjeseci").
Svi ovi "elementi slagalica Saturnovih" prisilili su istraživače da odluče razmotriti ovaj dio kozmosa detaljnije. Ideja slanja sonde za proučavanje Saturnovog sustava već godinama postoji, a projekt Cassini-Huygens, koji se smatra najambicioznijom misijom istraživanja na planetu, bio je osmišljen tako da odgovara na ova pitanja. Ime je povezano s istraživačima koji su postavili temelje za promatranje plina diva.
Duljina je 9 metara, širina 4 metra, a na dan snimanja težila je gotovo 6 tona. Sonda je opremljena s tri antene: glavna je promjera 4 m i dvije manje pomoćne antene. Maksimalna brzina prijenosa podataka iznosi 250 kilobita u sekundi. Komunikacija s Cassini je, osobito, osigurana od strane radioterapeuta. iz Kalifornije, Australije i Španjolske, dok podaci koje šalje sonda zahtijevaju 68 do 84 minuta da dođu do Zemlje. Električna energija koju generira znanstveni aparat i svi uređaji sonde generiraju tri termoelektrična izotopa.
Osim Saturn, drugi planeti Sunčevog sustava također posjeduju prstene: Jupiter, Uran i Neptun.
MINISTARSTVO OBRAZOVANJA I ZNANOSTI RUSKI FEDERACIJE
DRŽAVNA ODGOJNA INSTITUCIJA
VIŠEG STRUČNOG ODGOJA
Znamo da je to samo na stupovima, dodaje on. Landing Huygens tester - viziju umjetnika. Slanica. Danas je Cassinijeva orbita još uvijek visoka. Stalno obrađuje podatke prikupljene tijekom putovanja u orbitu Saturn. Oni i dalje prikupljaju informacije i pružaju ih istraživačkim centrima na Zemlji. Više od 250 znanstvenika iz cijelog svijeta rade na podacima koji se dnevno šalju sondom.
Danas, nakon gotovo deset godina Cassinovog rada, naše znanje o Saturnovom sustavu znatno se poboljšalo. Kad je ova misija započela, znali smo samo o 18 mjeseci plinskog diva. Tijekom sedmogodišnjeg putovanja prema Saturnovom sustavu, sonda je pomogla pronaći drugu, povećavajući broj poznatih satelita ovog planeta na 35, koji su već imenovani. Kasnije još 20 još nije poznato. Ovo je još jedno iznenađujuće iznenađenje koje nas je Cassini-Huygens donio. Otkrivene su i svojstva samih satelita - na primjer, gejzirima vode na lunarnom Enceladusu koji opskrbljuju jedan od prstenova Saturn s vodom i ledom.
"BASHKIR DRŽAVA PEDAGOGSKA SVEUČILIŠTA
NAMED NAKON M. AKMULLY "
PLANET SATURN
/ sažetak na astronomiju /
On je udovoljeno.
FMF, 4 sata, 45 gr.
Provjereno: Planovsky V.V.
Uvod .................................................................................... ... ... 3
Opće informacije .................................................... ............... ... 4
Parametri planeta ....................................................... ... .... 6
Unutarnja struktura ......................................................... ... ... ..6
Atmosfera ............................ ........................................... ...... ... 7
"Divovski šesterokut" ................................................. ...... .9
Karakteristike prostora ................................................ ..... 10
Magnetosfera ................................................................... ... ... 10
Aurora .................................................................. 12
Infracrveni sjaj Saturn-a ............................ ............ .12
Saturnov sustav prstena .......................................... .. .......... ... 13
Otkriće finih struktura prstenova ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 15
Saturnovih mjeseci ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Povijest otkrića .................................. ......................... 21
Dodatak ......................................................................... ......... 24
Literatura ......................................................................... ......... ..26
UVOD
U drevnoj mitologiji, Saturn je bio božanski otac Jupitera. Saturn je bio bog vremena i sudbine. Kao što je poznato, Jupiter je u svojoj mitskoj odjeći otišao dalje od oca. U Sunčevu sustavu, Saturnu je također dodijeljena druga uloga među planetima. Saturn je drugi u masi i veličini. Međutim, iza mnogih i mnogih tijela blizu sunčevog prostora u gustoći.
Saturn, koji nije želio podnijeti zakašnjenje Jupitera, dobio je veliki broj satelita i, najvažnije, veličanstveni prsten, zahvaljujući kojemu je šesti planet ozbiljno izazivao prvo mjesto u nominaciji Splendor. Mnoge astronomske knjige na svojim pokrivačima radije imaju Saturn, a ne Jupiter.
Saturn može doseći negativnu zvjezdarnu veličinu tijekom razdoblja oporbe na planetu. U malim alatima lako je vidjeti disk i prsten, ako je barem malo okrenut prema Zemlji. Prsten zbog kretanja planeta u orbiti mijenja svoju orijentaciju u odnosu na Zemlju. Kada ravnina prstena prijeđe Zemlju, ne može se vidjeti niti u srednjim teleskopima: vrlo je tanka. Nakon toga, prsten postaje sve više i više prema nama, a Saturn, prema tome, postaje svjetliji i svjetliji u svakom daljnjem sukobu. U prvoj godini blizu trećeg tisućljeća na dan sukoba 3. prosinca, Saturn će zapaliti do -45. Magnitude. Ove godine prstenovi će se odvijati na Zemlju što je više moguće. Nije previše teško primijetiti i Titan - najveći satelit na planetu, magnituda veličine oko 8.5. Zbog niskog kontrasta, oblaci Saturna su teže vidjeti od oblaka na Jupiteru. Ali lako je primijetiti kompresiju planeta na polovima, koji doseže 1:10.
Saturn je posjetio 3 letjelice. Isti AMC prethodno je posjetio Jupiter: "Pioneer 11" i "Voyager"
OPĆE INFORMACIJE
Saturn je vjerojatno najljepši planet, ako pogledate kroz teleskop ili proučavate slike Voyagera. Saturnove nevjerojatne prstenove ne može se zbuniti ni s kakvim drugim objektima solarnog sustava.
Planet je poznat još od davnih vremena. Maksimalna vidljiva veličina Saturna je + 0,7 m. Ovaj planet je jedan od najsjajnijih objekata u našem zvjezdanom nebu. Njezino prigušeno bijelo svjetlo stvorilo je slabu slavu za planet: rođenje pod znakom Saturna još od antičkih vremena smatralo se lošim znakom.
Saturnovi prsteni vidljivi su iz Zemlje kroz mali teleskop. Oni se sastoje od tisuća i tisuća malih krutih ulomaka kamenja i leda koji se vrte oko planeta.
Razdoblje rotacije oko osi - sidereal dan - iznosi 10 sati i 14 minuta (na širinama do 30 °). Budući da Saturn nije čvrsta kugla, ali se sastoji od plina i tekućine, njegovi ekvatorijalni dijelovi rotiraju brže od polarnih područja: na polovima se jedna revolucija odvija oko 26 minuta sporije. Prosječno razdoblje okretanja oko osi iznosi 10 sati i 40 minuta.
Saturn ima jednu zanimljivu značajku: to je jedini planet u Sunčevom sustavu čija je gustoća manja od gustoće vode (700 kg po kubičnom metru). Ako je moguće stvoriti ogroman ocean, Saturn bi mogao plivati u njemu!
U pogledu svoje unutarnje strukture i sastava, Saturn snažno podsjeća na Jupiter. Posebno, Crvena točka također postoji na Saturnu u ekvatorijalnoj regiji, iako je manja nego na Jupiteru.
Dvije trećine Saturnovog sastoji se od vodika. Na dubini približno jednakoj R / 2, to jest pola radijusa planeta, vodik pod tlakom od oko 300 GPa prolazi u metalnu fazu. Kako se dubina dalje povećava, počevši od R / 3, udio vodika i oksidnih spojeva povećava se. U središtu planeta (u području jezgre) temperatura je oko 20.000 K.
Svatko tko je promatrao planete kroz teleskop zna da ima malo detalja na površini Saturna, tj. Na gornjoj granici oblaka, a njihov kontrast s okolnom pozadinom nije odlično. Ovaj Saturn razlikuje se od Jupitera, gdje postoji mnogo kontrastnih pojedinosti u obliku tamnih i svjetlosnih pruga, valova i čvorova, što ukazuje na značajnu aktivnost svoje atmosfere.
Postavlja se pitanje je li atmosferska aktivnost Saturna (npr. Brzina vjetra) niža od one Jupitera, ili su detalji njegovog oblaka jednostavno manje vidljivi iz Zemlje s obzirom na veću udaljenost (oko 1,5 milijardi km). I slabije osvjetljenje sunca. (gotovo 3,5 puta slabiji od Jupiterove rasvjete)?
Voyagers je uspio fotografirati oblake oblaka Saturn, što jasno pokazuje sliku atmosferske cirkulacije: desetine oblačnih pojaseva koje se protežu paralelno, kao i pojedinačne kretnje. Posebno je pronađen analogija Jupiterove Velike crvene točke, premda manje veličine. Utvrđeno je da brzine vjetra na Saturnu su čak viši od Jupitera: 480 m / s na ekvatoru ili 1700 km / h. Broj oblačnih remena je veći nego na Jupiteru, a oni dostižu veće geografske širine. Dakle, slike oblaka pokazuju jedinstvenost Saturnove atmosfere, koja je još aktivnija od Jupitera.
Meteorološke pojave na Saturnu pojavljuju se na nižoj temperaturi nego u Zemljinoj atmosferi. Budući da je Saturn 9,5 puta dalje od Sunca nego Zemlja, dobiva 9,5 = 90 puta manje topline. Temperatura planeta na vrhu pokrivenosti oblaka, gdje je tlak 0,1 atm, je samo 85 K ili -188 C. Zanimljivo je da se zbog zagrijavanja jednim suncem takvu temperaturu ne može postići. Izračun pokazuje: u dubinama Saturn postoji vlastiti izvor topline, protok od kojeg je 2,5 puta veći od Sunca. Zbroj tih dvaju tokova daje promatranu temperaturu planeta.
Svemirska letjelica detaljno je proučavala kemijski sastav Saturnove supracloudne atmosfere. Uglavnom se sastoji od gotovo 89% vodika. Helium je na drugom mjestu (oko 11% težine). Nedostatak helija na Saturnu objašnjava gravitacijsko odvajanje helija i vodika u crijevima planeta: helij, koji je teži, postupno se smiri do velikih dubina (koji usput oslobađa dio energije koja "zagrijava" Saturn). Ostali plinovi u atmosferi - metan, amonijak, etan, acetilen, fosfin - prisutni su u malim količinama. Metan na takvoj niskoj temperaturi (oko -188 ° C) uglavnom je u stanju kapanja-tekućine. Obrađuje oblaku oblaka Saturna.
Što se tiče malog kontrasta detalja vidljivih u atmosferi Saturna, kao što je gore spomenuto, razlozi za ovaj fenomen još nisu sasvim jasni. Predloženo je da se u atmosferi suspendira kontrast magle od najmanjih krutih čestica. No, zapažanja Voyager-2 opovrgavaju ovo: mračne pruge na površini planeta ostale su oštre i jasne do samog ruba Saturnovog diska, dok je, ako je postojao dim, zamotali bi se zbog rubova velikog broja čestica ispred njih. Podatci dobiveni iz Voyager-1 pomogli su odrediti ekvatorijalni polumjer Saturna s velikom točnošću. Na vrhu oblaka, ekvatorijalni radijus je 60.330 km. ili 9,46 puta Zemaljski. Razdoblje Saturnove orbite oko osi također je određeno: čini jednu revoluciju u 10 sati 39,4 minuta - 2,25 puta brže od Zemlje. Takva brza rotacija dovela je do činjenice da je kompresija Saturna znatno veća od one Zemlje. Ravnotežni radijus Saturn je 10% više polarni.
1.1. PLANETNI PARAMETRI
Eliptična orbita Saturna ima ekscentricitet od 0,0556 i prosječni radijus od 9,539 AU. (1427 milijuna km). Maksimalne i minimalne udaljenosti od Sunca su oko 10 i 9 AU. Udaljenosti od Zemlje variraju od 1,2 do 1,6 milijardi km. Nagib orbite planete na ekliptskoj ravnini iznosi 2 ° 29,4 ". Kut između ravnina ekvatora i orbite doseže 26 ° 44". Saturn se kreće u svojoj orbiti s prosječnom brzinom od 2,64 km / s; razdoblje revolucije oko Sunca je 29,46 Zemljinih godina.
Planet nema jasnu čvrstu površinu, optička promatranja ometa neprozirnost atmosfere. Za ekvatorijalnu i polarnu radijus, uzete su vrijednosti od 60,27 tisuća kilometara i 53,5 tisuća kilometara. Prosječni radijus Saturn je 9,1 puta veći od Zemlje. Na Zemaljskom nebu, Saturn izgleda poput žućkaste zvijezde, čija svjetlina varira od nule do prve magnitude. Masa Saturn je 5.6850 ∙ 1026 kg, što je 95,1 puta mase Zemlje; dok je prosječna gustoća Saturna, jednaka 0.68 g / cm3, gotovo red veličine manje od gustoće Zemlje. Ubrzanje slobodnog pada na površini Saturna na ekvatoru iznosi 9,06 m / s2.
Površina Saturna (sloj oblaka), poput Jupitera, ne rotira se kao cjelina. Tropska područja u atmosferi Saturna tretiraju se s vremenom od 10 sati i 14 minuta vremena Zemlje, a na umjerenim geografskim širinama ovo razdoblje je dulje od 26 minuta.
1.2. INNER STRUKTURA
U pogledu svoje unutarnje strukture i sastava, Saturn snažno podsjeća na Jupiter.
U dubinama atmosfere Saturna povećava se tlak i temperatura, a vodik postupno prelazi u tekuće stanje. Očito, ne postoji jasna granica koja odvaja plinoviti vodik iz tekućine. To bi trebao izgledati kao kontinuirano ključanje globalnog vodikovog oceana. Na dubini od oko 30 tisuća kilometara vodik postaje metalik (i tlak doseže oko 3 milijuna atmosfere). Protoni i elektroni u njoj postoje odvojeno i dobar je dirigent električne energije. Snažne električne struje koje nastaju u sloju metalnog vodika stvaraju magnetsko polje Saturna (mnogo manje snažno od Jupitera).
Na dubini približno jednakoj R / 2, to jest pola radijusa planeta, vodik pod tlakom od oko 300 GPa prolazi u metalnu fazu. Kako se dubina dalje povećava, počevši od R / 3, udio vodika i oksidnih spojeva povećava se. U središtu planeta nalazi se masivna jezgra (do 20 zemaljskih masa) od kamena, željeza i možda leda (u području jezgre) oko 20.000 K.
Gdje da se led u središtu Saturn, gdje je temperatura oko 20 tisuća stupnjeva? Uostalom, dobro poznati kristalni oblik vode - obični led - već se melje pri temperaturi od 0 ° C pod normalnim atmosferskim tlakom. Kristalni oblici amonijaka, metana, ugljičnog dioksida, koji znanstvenici nazivaju i ledom, još su "blagi". Na primjer, čvrsti ugljični dioksid (suhi led korišten u različitim varijantama) u normalnim uvjetima odmah prelazi u plinovito stanje, zaobilazeći tekuću fazu.
Ali ista tvar može oblikovati različite kristalne rešetke. Posebno, znanost zna kristalne modifikacije vode koje se međusobno razlikuju ne manje od crne pećnice, od dijamanta koji je kemijski jednak. Na primjer, takozvani led VII ima gustoću gotovo dvostruku gustoću običnog leda, a pri visokim pritiscima može se zagrijati na nekoliko stotina stupnjeva! Stoga ne čudi da je led prisutan u središtu Saturna pod pritiskom milijuna atmosfera; u ovom slučaju, smjesa kristala vode, metana i amonijaka.
ATMOSFERA
Svjetlo žuto Saturn izgleda skromnije od susjeda - narančasta Jupiter. Nema takvog šarenog oblaka, iako je struktura atmosfere gotovo jednaka. Gornja atmosfera Saturna je 93% vodika (volumno) i 7% helija. Postoje nečistoće metana, vodene pare, amonijaka i nekih drugih plinova. Oblaci amonijaka u gornjem dijelu atmosfere snažniji su od jovijskih, što ga čini ne tako "obojanim" i prugastim.
Prema Voyagersu, najjači vjetrovi u Sunčevom sustavu puše na Saturn, vozila su zabilježila brzinu zraka od 500 m / s. Vjetrovi uglavnom puše u istoku (u smjeru aksijalne rotacije). Njihova snaga slabi s udaljenost od ekvatora; kada se kreću od ekvatora, pojavljuju se i zapadne atmosferske struje. Nekoliko podataka ukazuje da vjetrovi nisu ograničeni slojem gornjih oblaka, oni bi se trebali širiti prema unutra za najmanje 2 tisuće kilometara. Osim toga, mjerenja Voyager-2 pokazala su da su vjetrovi na južnoj i sjevernoj polutki simetrični oko ekvatora. Postoji pretpostavka da se simetrični tokovi nekako povezuju pod slojem vidljive atmosfere.
Južna hemisfera Saturn. "Hurricane Dragon", jasno je vidljivo na ovoj slici dobivenoj u blizini infracrvenog područja (boje na slici su umjetne). Istražujući rezultate Cassinija, znanstvenici su otkrili da je "uragan zmaj" uzrok misterioznih izbijanja na radiju. Možda vidimo veliku oluju na Saturnu kada se radi o buku zvuka iz visokonaponskih pražnjenja munje.
Iako su zakrpe atmosferskih korijena na Saturnu manja od veličine Jupiterove velike crvene točke, ali postoje i velike oluje, vidljive čak i od Zemlje.
Fotografije koje je prenio AMS Voyager-1 pronašli su nekoliko desetaka pojaseva i zona, kao i razne konvektivne oblake: nekoliko stotina svijetlih spotova promjera 2000-3000 km, smeđe ovalne formacije ~ 10.000 km širine i crvena ovalna forma oblaka (točka) na 55 ° Yu. tež. Duljina crvene točke na Saturnu je 11.000 km, a riječ je o veličini bijelih ovalnih formacija na Jupiteru. Crvena točka na Saturnu je relativno stabilna. Okružen je tamnim prstenom. Vjeruje se da to može predstavljati "vrh" konvekcijske stanice. Vjerujte da bendovi u atmosferi Saturna zbog temperaturnih promjena. Broj bendova dosegne nekoliko desetaka, tj. Mnogo više od onoga što je promatrano sa Zemlje i više nego što se našlo u atmosferi Jupitera. Znanstvenici su očekivali da će na Saturnu pronaći uvjete usporedive s onima na Jupiteru, budući da je u meteorološkim fenomenima oba planeta dominantni faktor zagrijavanje zbog unutarnjeg izvora topline, a ne apsorpcije sunčeve energije. Međutim, atmosfere Saturn i Jupiter bile su vrlo različite. Na primjer, na Jupiteru najveće brzine vjetra bilježe se duž granica bendova, a na Saturnu - uz središnji dio bendova, dok granice bendova i zona gotovo nemaju. U zonama i zonama atmosfere Jupitera izmjenjuju se zapadni i istočni potoci, koji su odvojeni smičnim područjima. Nasuprot tome, Saturn je otkrio zapadni tok u vrlo širokom pojasu od 40 ° C. tež. do 40 ° S tež. Prema jednoj hipotezi, vjetrovi su uzrokovani cikličkim podizanjem i snižavanjem velikih oblaka amonijaka. Južni polarni dio Saturn je relativno lagan. Tamna kapica pronađena je u sjevernoj polarnoj regiji. Možda to ukazuje na sezonske promjene koje se nisu očekivale na Saturnu. Jedan temperaturni profil dobiven na sjevernoj hemisferi Saturna pokazuje da tamne mrlje odgovaraju relativno visokoj temperaturi, a velika područja svjetlosti - nešto niža.
Dobile su se nove informacije o oblacima neutralnog vodika koji okružuje Saturn na istoj ravnini u kojoj leže plamenovi planeta, a sateliti se okreću. Prethodno su znanstvenici pretpostavili da se taj toroidalni oblak nalazi duž orbite Titana i ima kao svoj izvor atmosfera Titana, gdje se metan disocira s oslobađanjem vodika. Međutim, ultraljubičasti spektar AMS "Voyager-1" pokazao je da se oblak ne nalazi duž Orbita Titana, već se proteže od udaljenosti od 1,5 milijuna km od Saturn (nešto dalje od orbite Titana) do udaljenosti od 480 tisuća kilometara od njega (Rei ). Ukupna masa oblaka iznosi 25.000 tona, što je u skladu s postojećim teorijama; gustoća je samo 10 atoma u 1 cm3.
U atmosferi Saturna ponekad se pojavljuju održive formacije, koje su super-moćni uraganima. Slični su objekti promatrani na drugim planetama plina u solarnom sustavu. Divovski "Big White Oval" pojavljuje se na Saturnu oko jednom u 30 godina, posljednji put kada je promatrana 1990. godine (manji uragan se formira češće).
Danas nije potpuno razumljiv takav Atmosferski fenomen Saturn kao i "Giant Hexagon". To je stabilna formacija u obliku regularnog šesterokuta promjera 25 tisuća kilometara, koji okružuje sjeverni pol Saturn.
U atmosferi su pronađeni moćni ispusti munje, aurore i ultraljubičasto zračenje vodika.
2.1. "GIANT HEXAGON"
Giant hexagon - do sada, bez striktnog objašnjenja atmosferskog fenomena na planetu Saturn. To je geometrijski pravilan šesterokut promjera 25 tisuća kilometara, smješten na sjevernom polu Saturn. Šesterokut se čini prilično neobičnim vrtlozima. Ravne stijenke vrtloga se pružaju u atmosferu do udaljenosti do 100 km. Kada proučavate vrtlog u infracrvenom području, postoje svijetle površine, koje su ogromne praznine u sustavu oblak, koje se protežu na najmanje 75 km. duboko u atmosferu.
Po prvi put, ta je struktura vidjela brojne fotografije koje su prenijele Voyager-1 i Voyager-2. Budući da objekt nikad nije ušao u okvir i zbog slabe kvalitete slike, nije bilo ozbiljne studije šesterokuta.
Pravi interes za divovski šesterokut pojavio se nakon prijenosa svojih slika Cassinijevom aparatu. Činjenica da se objekt ponovno vidi nakon Voyagerove misije, koja se dogodila prije više od četvrt stoljeća, pokazuje da je šesterokut prilično stabilan atmosferski oblik.
Polarna zima i dobar kut gledanja omogućili su stručnjacima da razmotre duboku strukturu šesterokuta.
Pretpostavlja se da šesterokut nije povezan s auroralnom aktivnošću planeta ili njegovom emitiranom radio emisijom, unatoč činjenici da je struktura locirana unutar ovalnoga aurora.
Istodobno, objekt, prema Cassini, rotira sinkrono s rotacijom dubokih slojeva atmosfere Saturn i, eventualno, sinkronizirano sa svojim unutarnjim dijelovima. Ako je šesterokut stacionaran u odnosu na duboke slojeve Saturna (za razliku od promatranih gornjih slojeva atmosfere na nižim geografskim širinama), može poslužiti kao podrška u određivanju prave brzine rotacije Saturna.
Sada je glavna stajališta o prirodi fenomena model, prema kojem divovski šesterokut predstavlja neku vrstu stabilnog vala oko pola.
3. ZNAČAJKE PROSTORA
Kad su letjeli oko Saturna, AMS "Voyager-1" otkrio je pojave koje su, očigledno, intenzivne eksplozije radio emisije u regiji planeta. Burstovi su se pojavili tijekom cijelog snimljenog frekvencijskog raspona i, eventualno, dolaze iz prstenova planeta. Prema drugim pretpostavkama, praska je mogla biti uzrokovana gromom u atmosferi planeta. AMC uređaji zabilježili su napon koji je 106 puta veći od onoga što bi uzrokovalo jednako udaljenu bljesak munje u atmosferi zemlje.
Ultraljubičasti spektrometar zabilježio je aurore u južnom polarnom području Saturn, koji pokriva područje duljine preko 8.000 km i usporedivo je s intenzitetom onih na Zemlji.
3.1. magnetosfera
Dok je prva svemirska letjelica dosegla Saturn, uopće nije bilo nikakvih promatranih podataka o njegovom magnetskom polju, ali iz promatranja radijskih astronomija na zemlji, slijedilo je to da Jupiter posjeduje moćno magnetsko polje. To se očitovalo emitiranjem ne-toplinskog radija na desetimjernim valovima čiji je izvor pokazao veći od vidljivog diska planeta, a prostire se duž Jupitera simetrično s obzirom na disk. Takva geometrija, kao i polarizacija radijacije, pokazala je da je promatrana zračenja magnetska bremsstrahlung, a izvor mu je elektron koji je uhvaćen Jupiterovim magnetskim poljem i zračnim pojasima koji ga okružuju, slično Zemljinim zračnim pojasevima. Letovi za Jupiter potvrdili su ta otkrića.
Budući da je Saturn vrlo sličan Jupiteru u svojim fizičkim svojstvima, astronomi su predložili da ima vrlo primjetno magnetsko polje. Odsutnost Saturnovog vidljivog magnetskog zračenja iz Zemlje pripisuje se utjecaju prstenova.
Ovi prijedlozi su potvrđeni. Kada je Pioneer-11 stigao u Saturn, njegovi su instrumenti zabilježeni u bliskim planetarnim prostornim oblicima tipičnim za planetu s izraženim magnetskim poljem: glavnim udarnim valom, granicom magnetosfere (magnetopauze) i zračnim pojasevima. U cjelini, Saturnova magnetosfera vrlo je slična onoj Zemlji, ali, naravno, mnogo je veće. Vanjski radijus Saturnove magnetosfere na polju suncokreta je 23 ekvatorijalnih radijusa planeta, a udaljenost od udarnog vala je 26 radijusa.
Saturnovi zračni remeni su toliko opsežni da pokrivaju ne samo prstenove, već i orbite nekih unutarnjih satelita planeta.
Kao što se i očekivalo, u unutrašnjem dijelu zračnih pojaseva, koji se "razdjeljuju" od prstenova Saturna, koncentracija napunjenih čestica je znatno manja. Razlog za to je lako razumjeti, ako se sjetimo da se u pojasevima zračenja čestice osciliraju otprilike u meridionalnom smjeru, svaki put kad prelaze ekvator. Ali na Saturnu u ravnini ekvatorskih prstenova nalaze se: apsorbiraju gotovo sve čestice koje su prolazile kroz njih. Kao rezultat, oslabljen je unutarnji dio zračnih remena, koji bi u nedostatku prstenova bio najintenzivniji izvor emisije radio emisija u Saturnovom sustavu. Ipak, Voyager-1, koji se približava Saturnu, još uvijek je pronašao ne-termičku radio emisiju svojih zračnih pojaseva.
Magnetsko polje Saturna generiraju električne struje u crijevima planete, očito u sloju gdje je pod utjecajem kolosalnih pritisaka vodik prenesen u metalnu. Kako se ovaj sloj okreće, magnetsko polje rotira s tom kutnom brzinom.
Zbog visokog viskoziteta tvari unutarnjih čestica planeta, svi se okreću s istim razdobljem. Tako je rotacijsko razdoblje magnetskog polja u isto vrijeme rotacijsko razdoblje većine mase Saturn (osim atmosfere koja se ne okreće kao čvrsto tijelo).
3.2. POLAR RADIACIJE
Saturnove aurore uzrokovane su visokim energetskim tokovima Sunca, koji pokriva planet. Saturnova aurora može se vidjeti samo u ultraljubičastom svjetlu, čije stvaranje ne pomaže da ga vidimo sa Zemlje.
Ovo je slika Saturnove aurore snimljene u ultraljubičastošću pomoću dvodimenzionalnog spektrografskog (STIS) svemirskog teleskopa. Udaljenost do Saturn je 1,3 milijarde kilometara. Aurora ima oblik prstenastog zavoja koji okružuje oba magnetska pola planeta. Zavjesa se podiže više od pola tisuća kilometara iznad površine oblaka Saturna.
Saturnova aurora je slična onoj na Zemlji - obje su povezane s česticama sunčevog vjetra koje su snimljene magnetskim poljem planeta kao zamka i kretale su se duž linija sile od pola do pola tamo - natrag. U ultraljubičastu auroru bolje se razlikuje od pozadine planete zbog jakog luminescentnog sjaja vodika.
Proučavanje Saturnovih aurora započelo je prije više od 20 godina: "Pioneer 11" otkrio je povećanje svjetline Saturn na polovima u ultravioletnom zračenju 1979. godine. Voyazhdersov raspon 1 i 2 prošlosti Saturn početkom 1980-ih je dao opći opis aurora. Ovaj je uređaj prvi put izmjerio magnetsko polje Saturna, što se pokazalo vrlo jakim.
3.3. INFRASTRUKTURA VRTOVA SATURNA
Poznat po svom svijetlom sustavu prstenova i brojnim satelitima, plinski gigant Saturn izgleda čudno i nepoznato na ovoj slici predstavljenoj u umjetnim bojama koje preuzima Cassini svemirska letjelica. Doista, na ovoj složenoj slici, dobivenoj vizualnim i infracrvenim kartografskim spektrometrom (vizualno i infracrveno kartiranje spektrometra - VIMS), poznati prstenovi gotovo se ne razlikuju. Vidljive su na rubu i
središte slike. Najspektakularniji kontrast na slici je kraj terminatora ili granice danju i noću. Plavo-zelene boje na desnoj strani (na dan) su vidljiva sunčeva svjetlost koja se reflektira s vrha oblaka Saturn. No, s lijeve strane (na noćnoj strani) ne postoji sunčeva svjetlost, au infracrvenom zračenju toplih unutarnjih dijelova planeta, slično svjetlosti kineske svjetiljke, možete vidjeti siluete pojedinosti dubljih slojeva oblaka Saturna. Termalni infracrveni sjaj također se vidi u sjeni prstenova, širokih pruga koje prelaze sjevernu hemisferu Saturna.
4. SUSTAV ZAVARIVANJA SATURNA
Tri prstena jasno su vidljivi iz zemlje kroz teleskop: vanjski prsten srednje svjetlosti A; srednji, najsvjetliji prsten B i unutarnji, dosadni polu-prozirni prsten C, koji se ponekad naziva krepom. Prstenovi su malo bjelji od Saturnovog žućkastog diska. Nalaze se u ravnini ekvatora planeta i vrlo su tanke: s ukupnom širinom u radijalnom smjeru od oko 60 tisuća kilometara. manje od 3 km. Spektroskopski je pronađeno da se prstenovi rotiraju različito od čvrstog tijela, s udaljenosti od Saturn, brzina se smanjuje. Štoviše, svaka točka prstena ima brzinu koju bi satelit imao na ovoj udaljenosti, slobodno se kretao oko Saturn u kružnoj orbiti. Odavde je jasno: Saturnovi prsteni su bitno kolosalna nakupina sitnih krutih čestica koje samostalno kruže oko planeta. Veličina čestica toliko je mala da nisu vidljiva ne samo u kopnenim teleskopima, nego također i iz letjelice.
Karakteristična značajka strukture prstenova - tamni prstenasti praznici (podjela), gdje je supstanca vrlo mala. Najširi od njih (3500 km) odvaja prsten B iz prstena A i zove se "Cassini divizija" u čast astronom koji ga je prvi put vidio 1675. godine. S izuzetno dobrim atmosferskim uvjetima, takve se odjeljke s Zemlje mogu vidjeti više od deset. Njihova priroda, očito, rezonantna. Dakle, Cassinijeva podjela je područje orbita u kojima je razdoblje revolucije svake čestice oko Saturna točno pola veličine najbližeg satelita Saturn, Mimas. Zbog te slučajnosti, Mimas, sa svojom atrakcijom, kao što stijena čestica kreće unutar podjele, i na kraju ih baca. Kamere na vozilu Voyagersa pokazale su da u blizini Saturnovi prsteni nalikuju fonografski zapisi: oni su, kao takvi, slojeveni u tisuće pojedinačnih uskih prstenova s tamnim proplancima između njih. Postoji toliko mnogo progina da ih je već nemoguće objasniti rezonancijama s vremenima orbita Saturnovih satelita.
Pored prstena A, B i C, Voyagers je otkrio još četiri: D, E, F i G. Svi su vrlo rijetki, a time i prigušeni. Prstenovi D i E jedva su vidljivi iz Zemlje pod posebno povoljnim uvjetima; prstenovi F i G nalaze se prvi put. Redoslijed označavanja prstena je zbog povijesnih razloga, pa se ne podudara s abecednom. Ako dogovorimo prstenove dok se odmaknu od Saturna, dobivamo seriju: D, C, B, A, F, G, E. Prsten F bio je od posebnog interesa i velike rasprave. Nažalost, konačna presuda o ovom objektu još nije bila moguća, jer se opažanja dvojice Voyagera međusobno ne slažu. Kamere u zraku Voyager-1 pokazale su da se F prsten sastoji od više prstenova ukupne širine od 60 km, od kojih su dvije međusobno isprepletene, poput niza. Već neko vrijeme prevladalo je mišljenje da su dva manja, novootkrivena satelita koji se kreću neposredno blizu F prstena odgovorni za tu neuobičajenu konfiguraciju - jedan od unutarnjeg ruba, a drugi na vanjskoj strani (nešto sporiji od prvog, budući da je dalje od Saturna). Atrakcija tih satelita ne dopušta ekstremnim česticama daleko od svog središta, odnosno satelita, kako je to bilo, "ispaše" čestice, za koje se zovu "pastiri". Oni, kao što pokazuje kalkulacije, uzrokuju kretanje čestica duž valovite linije, što stvara promatranu isprepletenost sastavnih dijelova prstena. No, Voyager 2, koji je prošao blizu Saturn devet mjeseci kasnije, nije pronašao prigušenje ili bilo kakav drugi oblik izobličenja u prstenu F - posebno, i
Engleska abeceda s transkripcijom
Odabir najboljeg miksa za slabe i prerane bebe
Saturnovi astronomski podaci