Stručné informácie o Saturnu. Charakteristika planéty Saturn: atmosféra, jadro, krúžky, satelity. Výskum pomocou kozmickej lode
MINISTERSTVO VZDELÁVANIA A VEDY RUSKEJ FEDERÁCIE
ŠTÁTNA VZDELÁVACIA INŠTITÚCIA
VYSOKÉ PROFESIONÁLNE VZDELÁVANIE
Ak by ste dnes mali pohľad zhora na slnečnú sústavu, uvidíte, že naša planéta Zem prechádza medzi Slnkom a Saturnom. Uvidíte slnko, Zem a Saturn, ktoré sa nachádzajú v priestore. Zem sa pohybuje na obežnej dráhe rýchlosťou 18 míľ za sekundu, na rozdiel od Saturnu asi 6 míľ za sekundu. Čoskoro budeme pred Saturnom v pretekoch planét.
Vnútorné planéty - Merkúr a Venuša - nemôžu byť nikdy v opozícii, pretože sa točia okolo Slnka na obežnej dráhe Zeme. Len planéty, ktoré sa točia okolo Slnka za hranicami obežnej dráhy Zeme - Mars, Jupiter, Saturn, Urán a Neptún - môžu dosiahnuť opozíciu, to znamená, že sa objavujú oproti Slnku na oblohe Zeme.
"ŠTÁTNA PEDAGOGICKÁ UNIVERZITA BASHKIR
NÁZOV PO M. AKMULLY "
PLANET SATURN
/ abstrakt na astronómiu /
Riadil :.
FMF, 4 kurzy, 45 gr.
Začiarknuté: Planovsky V.V.
Úvod ..................................................................................... ... .... 3
Všeobecné informácie .................................................... ............... ... 4
Parametre planéty
Atmosféra a štruktúra
Všetky planéty umiestnené ďalej od Slnka sa dostanú k opozícii vždy, keď sa naša rýchlo sa pohybujúca planéta hýbe medzi slnkom a týmito vyššími planétami - planétami, ktoré obiehajú okolo Slnka za obežnou dráhou Zeme. Každý rok sa Mars vracia k opozícii. Opozícia Jupitera sa vyskytuje približne mesiac každý rok, zatiaľ čo Saturnova opozícia sa vyskytuje asi dva týždne v roku. Čím ďalej planéta žije zo slnka, tým kratšie časové obdobie medzi postupnými opozíciami.
Minulý týždeň úplný mesiac prešiel Saturnom. Celý mesiac je tiež proti slnku, takže má zmysel, že bude prechádzať planétou v blízkosti tejto planéty. Foto Sue Christopher v San Dimas, Kalifornia. Saturn, 6. planéta, smerovaná von od Slnka, je najvzdialenejší svet, ktorý je ľahko viditeľný voľným okom. Teleskopy ukázali svoje krúžky v 17. storočí. Kozmická loď v 20. storočí ukázala, že sme si mysleli, že tri prstence okolo Saturnu boli tisíce tenkých, jemne detailných krúžkov vyrobených z malých kúskov ľadu.
Vnútorná štruktúra ......................................................... ... ... ..6
Atmosféra ............................ ........................................... ...... ... 7
"Obrovský šesťhran" ................................................. ...... .9
Priestorové charakteristiky .. ................................................ ..... 10
Magnetosphere ................................................................... ... ... 10
Aurora .................................................................. 12
Saturn má tiež 62 mesiacov s potvrdenými obežnými dráhami. Iba 53 satelitov Saturnu má mená a iba 13 má priemery väčšie ako 50 kilometrov. Saturn je skutočne nádherný svet prstencov a mesiacov. Je to obľúbená vec pre celý nebeský objekt, ktorý sa pozerá cez malý ďalekohľad, takže ak je tento mesiac verejná astronomická noc vedľa teba - choď!
Koľko stojí za napísanie vašej práce?
Zobraziť ďalšie fotografie Saturnu z Cassini. Dnes večer bude na východ východne svietiť, veľmi blízko k jasnej hviezde Antares. Planet V mnohých ohľadoch je Saturn podobný Jupiterovi, ale je oveľa menší. Je to druhá najväčšia planéta v našej slnečnej sústave a je to plynový obor, akým je Jupiter. Pod oblaky metánu, vodíka a hélia sa obloha postupne mení na tekutinu, kým sa nestane obrovským oceánom tekutých chemikálií.
Infračervené žiarenie Saturnu ............................ ............ .12
Saturnov kruhový systém .......................................... .. .......... ... 13
Zistenie jemnej štruktúry kruhov ................ ..................... .... 15
Saturnove mesiace ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
História objavov .................................. ......................... 21
Dodatok ......................................................................... ......... 24
Saturn je najmenej hustá planéta v našej slnečnej sústave. Pozostáva prevažne z vodíka a hélia, čo sú dva najľahšie prvky vo vesmíre, a tak robí Saturn najjednoduchšiu planétu, o ktorej vieme. To je dôvod, prečo by ste nemohli ovplyvniť Saturn toľko, koľko si myslíte, pretože jeho veľkosť. A pretože Saturn je taký jasný, nemá takú veľkú silu gravitácie. Zaujímavé je, že podľa Saturnu, pretože vodík a hélium, ktoré tvoria planétu, sú tak ľahké.
Verní spoločníci ľadovej gule
Pretože Saturn je taká ľahká planéta a otáča sa tak rýchlo, Saturn nie je celkom podobný ako väčšina iných planét. Rovnako ako Jupiter, Saturn je širší uprostred a užší v hornej a spodnej časti. Saturn krúžky sú najlepšie známe svojimi krúžkami. Nie je to však jediná planéta s krúžkami. Jupiter, Urán a Neptún majú aj krúžky. Saturn je obľúbeným objektom pre mnohých pozorovateľov. Krúžky sú však prekvapivo tenké, s odhadovanou hrúbkou menej ako jeden kilometer. Krúžky nie sú pevné, ale skôr pozostávajú z častíc ľadu, prachu a skál.
Literatúra ......................................................................... ......... ..26
ÚVOD
V starovekej mytológii bol Saturn božským otcom Jupitera. Saturn bol bohom času a osudu. Ako je známe, Jupiter vo svojom mýtickom rúchu šiel ďalej ako otec. V slnečnej sústave Saturn má tiež druhú úlohu medzi planétami. Saturn je druhý v hmote a veľkosti. Je však za mnohými a mnohými telesami blízkeho slnečného priestoru v hustote.
Krúžky sú držané na mieste okolo Saturnu mesiacmi, ktoré sa tiež točia okolo tejto veľkej planéty. Priťahovanie týchto mesiacov tiež spôsobuje medzery, ktoré sú viditeľné medzi krúžkami. Ak sa chcete dozvedieť viac o týchto svetoch. Saturn je takmer dvakrát väčší ako Slnko ako Jupiter, takmer 900 miliónov míľ. Toto je druhá najväčšia v našom slnečnom systéme, prekonaná iba Jupiterom, ale hmotnosť Saturnu je oveľa menšia. Mierka Saturnu je menšia než váha vody, čo znamená, že sa bude plaviť na hromadě vody! Rovnako ako Jupiter, Saturn sa otáča veľmi rýchlo a dokončí rotáciu približne za 10 hodín.
Saturn, ktorý nechcel vyrovnať sa s oneskorením Jupitera, získal veľké množstvo satelitov a hlavne veľkolepý zvon, vďaka ktorému šiesta planéta vážne napáda prvé miesto v nominácii Splendor. Mnohé astronomické knihy na svojich obaloch dávajú prednosť Saturnovi a nie Jupiterovi.
Saturn môže dosiahnuť negatívnu hviezdnu veľkosť počas obdobia opozície voči planéte. V malých nástrojoch je ľahké vidieť disk a krúžok, ak je aspoň mierne otočený k Zemi. Krúžok spôsobený pohybom planéty na obežnej dráhe mení svoju orientáciu voči Zemi. Keď rovina krúžku prechádza cez Zem, ani v stredných teleskopoch sa nedá vidieť: je veľmi tenká. Potom sa krúžok otočí stále viac smerom k nám a Saturn sa v každej následnej konfrontácii stáva jasnejším a jasnejším. V prvom roku blízkeho tretieho tisícročia v deň konfrontácie 3. decembra sa Saturn vzplane až -0,45. V tomto roku sa kruhy rozvinú na Zem čo najviac. Nie je príliš ťažké si všimnúť aj Titan - najväčší satelit planéty, má magnitúdu približne 8,5. Vzhľadom na nízky kontrast sú oblaky Saturnu ťažšie viditeľné ako oblačnosti na Jupiteri. Ale je ľahké si všimnúť kompresiu planéty na póloch, ktorá dosahuje 1:10.
Trvá asi viac ako 29 rokov, kým sa rotuje okolo Slnka. Pre astronómov je veľmi ťažké počítať počet mesiacov, ktoré sa točia okolo Saturnu, pretože je ťažké rozlíšiť medzi malými mesiacmi a početnými kúskami ľadu, ktoré tvoria menšie kadere Saturnu. Big Moon Titan je najzaujímavejší z hľadiska zloženia atmosféry. Pravdepodobne viac satelitov sa bude nachádzať v budúcnosti, keď astronómovia diagnostikujú malé, tenké prstence Saturnu a oddelené kusy ľadu od skutočných satelitov.
Atmosféra a počasie: jeden zo štyroch plynových gigantov, atmosféra Saturnu je v mnohých ohľadoch podobná atmosfére Jupitera. Vodík tvorí takmer celú atmosféru, s menej héliom a omnoho menej metánu a čpavku. Saturn má tiež mraky ľadových kryštálov čpavku, ale vrcholy oblakov sú oveľa chladnejšie ako priblíženie Jupitera k -400 stupňom Fahrenheita. Avšak, od -300 stupňov Fahrenheita, amoniak bude zmrazený priamo z oblakov. Rovnako ako ostatné plynové obra, povrch Saturnu do atmosféry je dosť hmlistý a pravdepodobne má malé skalné jadro obklopené kvapalnou a veľmi hustou atmosférou.
Saturn navštívil 3 kozmické lode. Rovnaký AMC predtým navštívil Jupiter: "Pioneer 11" a "Voyager"
VŠEOBECNÉ INFORMÁCIE
Saturn je pravdepodobne najkrajšia planéta, ak sa na ňu pozeráte teleskopom alebo študijnými fotografiami Voyagerov. Saturnove báječné krúžky nemožno zamieňať s inými objektmi solárneho systému.
Saturn je oveľa chladnejší ako Jupiter, ktorý sa nachádza ďalej od Slnka s priemernou teplotou okolo -285 stupňov Celzia. Jedným zo zaujímavých aspektov Saturnu je jeho najväčší satelit Titan. Titán je jediný satelit v solárnom systéme, ktorý, ako viete, má atmosféru pozostávajúcu z dusíka a metánu a je najľudnatejším objektom v slnečnej sústave. Nedávno kozmická loď Cassini a Európska sonda Huygens potvrdili mnoho teórií týkajúcich sa Titanu, vrátane pozorovania mrakov, dôkazov dažďa, sezónnych výkyvov a dokonca aj sopiek ľadu.
Planéta je známa už dávno. Maximálna zjavná veľkosť Saturna je + 0,7 m. Táto planéta je jedným z najjasnejších objektov našej hviezdnej oblohy. Jeho tmavé biele svetlo vytvorilo pre túto planétku zlú slávu: narodenie pod znakom Saturnu od staroveku bolo považované za zlé znamenie.
Krúžky Saturnu sú viditeľné zo Zeme cez malý ďalekohľad. Skladajú sa z tisícov a tisícov malých pevných fragmentov kameňov a ľadu, ktoré sa točia okolo planéty.
Bočné poznámky: Saturn je posledná planéta v našej slnečnej sústave, ktorá je ľahko viditeľná voľným okom. Prstence Saturnu sú v skutočnosti komplexnou sériou stoviek úzkych "kudrliniek", ktoré sú zasa vyrobené z nespočetných kúskov ľadu. Tieto kúsky ľadu sa pohybujú od častíc prachu až po niekoľko stoviek metrov. Ale priemerná veľkosť je asi tri stopy. Niektoré krúžky nie sú hrubšie ako 10 míľ široký.
Priemerná vzdialenosť od Slnka: Priemerná vzdialenosť od stredu planéty k stredu slnka. Perichelion: bod na orbite planéty, najbližšie k Slnku. Afelion: bod na orbite planéty najvzdialenejšej od Slnka. Sidereal rotation: čas, kedy telo robí jednu rotáciu na svojej osi vo vzťahu k pevným hviezdam, ako je naše Slnko. Sidereálna rotácia Zeme je 23 hodín, 57 minút. Dĺžka dňa: priemerná doba, počas ktorej sa slnko pohybuje z poludňajšej pozície na oblohe v bode na rovníku späť do rovnakej polohy.
Obdobie otáčania okolo osi - hviezdneho dňa - je 10 hodín a 14 minút (pri šírkach až do 30 °). Keďže Saturn nie je pevnou guľou, ale pozostáva z plynu a kvapaliny, jeho rovníkové časti sa otáčajú rýchlejšie ako polárne oblasti: na póloch sa jedna otáčka spúšťa o 26 minút pomalšie. Priemerná orbitálna doba je 10 hodín a 40 minút.
Dĺžka zeme = 24 hodín. Sidel Revolution: čas potrebný na úplnú revolúciu okolo Slnka. Sklon osi: predstavujúci, že orbitálna rovina tela je úplne horizontálna, naklonenie osi je hodnota náklonu rovníka tela vzhľadom na orbitálnu rovinu tela. Zem je naklonená v priemere o 45 stupňov pozdĺž jej osi.
Najkrajšie krúžky slnečnej sústavy
Pri pozorovaní Saturnu je samotná planéta menej dôležitá ako jej nádherný kruhový systém. Hoci sú všetky plynové planéty slnečnej sústavy obklopené prstencami, ostatné svety sú veľmi tenké, tmavé a tak obmedzené, že ich možno detegovať iba pomocou veľkých ďalekohľadov a veľkého úsilia. Na druhej strane na Saturn. V bežnom amatérskom ďalekohľade je v kruhovom systéme viditeľná tmavá oblasť s čistým a tichým vzduchom. Neskôr pozorovatelia potom narazili na ďalšie jednotky - predtým, ako prví kozmické sondy navštívili kruhovú planétu, boli známe štyri rôzne krúžky.
Saturn má jednu zaujímavú vlastnosť: je to jediná planéta v Slnečnej sústave, ktorej hustota je menšia ako hustota vody (700 kg na meter kubický). Ak by bolo možné vytvoriť obrovský oceán, bude Saturn schopný plávať v ňom!
Z hľadiska svojej vnútornej štruktúry a zloženia Saturn silne pripomína Jupiter. Najmä červená škvrna existuje aj na Saturn v rovníkovej oblasti, hoci je menšia ako na Jupiteri.
Krúžky - tenšie ako kus papiera
Namiesto štyroch prstencov je Saturn obklopený tisíckami úzkych krúžkov. Zistilo sa, že ich vertikálny rozsah je extrémne nízky. Preto sú oveľa tenšie v porovnaní s ich šírkou ako list papiera. Sondy ukázali, že Saturn pozostáva prevažne z prasklín vodného ľadu, ktoré sú odlišne kontaminované viacfarebnými nečistotami, ako sú silikátové minerály alebo organické molekuly. Tiché svetlohnedé planétové svietidlo sa zdalo, že pláva uprostred svetlých prstencov, pretože Saturn je rovnako búrlivý ako jeho vnútorný sused Jupiter.
Dve tretiny Saturnu pozostávajú z vodíka. V hĺbke približne rovnej R / 2, to znamená polovice polomeru planéty, vodík pri tlaku približne 300 GPa prechádza do kovovej fázy. Keď sa hĺbka ďalej zvyšuje, počnúc R / 3 sa zvyšuje podiel vodíkových a oxidových zlúčenín. V strede planéty (v oblasti jadra) je teplota okolo 20 000 K.
Avšak oblaky planéty nie sú tak jasné, ako sú tam, a hustá vrstva pary v atmosfére zakrýva náš pohľad na víchrice a mraky. Priemerná hustota 0, 7 gramov na kubický centimeter, Saturn plával v tak veľkom oceáne ako korkový kus.
Saturn je veľmi podobný Jupiterovi. Štyri obrovské planéty Slnečného systému Jupiter, Saturn, Urán a Neptún sú rozdelené do dvoch skupín: plynových gigantov a ľadových gigantov. Plynný Jupiter a Saturn pozostávajú hlavne z vodíka, ktorý je prítomný v tekutej i kovovej forme. Na druhej strane, hlboko v ľadovom obra, Urán a Neptún sú vysokotlakové ľadové odrody, ktoré sú tuhé aj pri veľmi vysokých teplotách a nevyparujú sa. Jadro všetkých obrovských planét by malo pozostávať zo zmesi silikátových minerálov a kovového železa.
Každý, kto pozoroval planéty teleskopom, vie, že je na povrchu Saturnu málo detailov, to znamená na hornej hranici oblačnosti a ich kontrast s okolitým prostredím nie je veľký. Tento Saturn sa líši od Jupitera, kde sú veľa kontrastných detailov vo forme tmavých a svetlých pruhov, vĺn, uzlíkov, čo naznačuje významnú aktivitu jeho atmosféry.
Vzniká otázka, či atmosférická aktivita Saturnu (napríklad rýchlosť vetra) je nižšia ako je Jupiter, alebo že detaily jeho krytu oblakov sú z dôvodu väčšej vzdialenosti (približne 1,5 miliardy km.) A čoraz slabšie slnečné osvetlenie. (takmer 3,5 krát slabšia ako osvetlenie Jupitera)?
Voyagerovi sa podarilo vyfotiť Saturnov oblak, ktorý jasne ukazuje obraz atmosférického obehu: desiatky oblačno-pásových pásov sa tiahnu pozdĺž rovnobežiek, rovnako ako jednotlivé víry. Najmä bol nájdený analóg Jupiterovho Veľkého červeného bodu, hoci malého rozmeru. Bolo zistené, že rýchlosť vetra na Saturnu je dokonca vyššia ako pri Jupiteri: 480 m / s na rovníku alebo 1700 km / h. Počet cloudových pásov je väčší ako na Jupiteri a dosahujú vyššie zemepisné šírky. Takže obraz oblakov ukazuje jedinečnosť atmosféry Saturnu, ktorá je ešte aktívnejšia ako Jupiter.
Meteorologické javy na Saturnu sa vyskytujú pri nižšej teplote ako v atmosfére Zeme. Keďže Saturn je 9,5 krát vzdialenejší od Slnka ako Zem, dostane 9,5 = 90 krát menej tepla. Teplota planéty na vrchole krytu oblaku, kde je tlak 0,1 atm, je len 85 K alebo -188 ° C. Je zaujímavé, že kvôli ohrevu jedným slnkom sa ani taká teplota nedá dosiahnuť. Výpočty ukazujú, že v hlbinách Saturnu je vlastný zdroj tepla, ktorého prietok je 2,5 krát väčší ako to bolo zo Slnka. Súčet týchto dvoch prúdov dáva pozorovanú teplotu planéty.
Kozmická loď podrobne preskúmala chemické zloženie atmosféry Saturnu v nadmorskej výške. V podstate tvorí takmer 89% vodíka. Hélium je na druhom mieste (asi 11% hmotnosti). Nedostatok hélia na Saturn je vysvetlený gravitačnou separáciou hélia a vodíka v črevách planéty: hélium, ktoré je ťažšie, sa postupne usadzuje do veľkých hĺbok (čo mimochodom uvoľňuje časť energie, ktorá "zahrieva" Saturn). Ďalšie plyny v atmosfére - metán, amoniak, etán, acetylén, fosfín - sú prítomné v malých množstvách. Metán pri takej nízkej teplote (približne -188 ° C) je hlavne v kvapalnom stave. Vytvára oblak oblaku Saturnu.
Pokiaľ ide o malý kontrast detailov viditeľných v atmosfére Saturnu, ako bolo spomenuté vyššie, príčiny tohto javu ešte nie sú úplne jasné. Bolo navrhnuté, že oslabenie kontrastu hmly najmenších pevných častíc je v atmosfére pozastavené. Ale pozorovanie Voyager-2 to vyvrátilo: tmavé pruhy na povrchu planéty zostali ostré a jasné až na okraj Saturnovho disku, zatiaľ čo v prípade dymu by sa kvôli veľkému počtu častíc pred nimi nachádzali na okraji. Údaje získané z Voyager-1 pomohli s presnosťou určiť polomer rovníc Saturnu. V hornej časti krytu oblaku je rovníkový polomer 60.330 km. alebo 9,46 krát pozemské. Obdobie obvodov Saturnu okolo osi je tiež špecifikované: robí jednu revolúciu za 10 hodín 39,4 minút - 2,25 krát rýchlejšie ako Zem. Takáto rýchla rotácia viedla k tomu, že kompresia Saturnu je oveľa väčšia než tá na Zemi. Rovníkový polomer Saturnu je o 10% viac polárny.
1.1. PLÁNOVÉ PARAMETRE
Eliptická obežná dráha Saturn má výstrednosť 0,0556 a priemerný polomer 9,539 AU. (1427 miliónov km). Maximálna a minimálna vzdialenosť od Slnka je približne 10 a 9 AU. Vzdialenosti od Zeme sa pohybujú od 1,2 do 1,6 miliardy km. Sklon orbity planéty k ekliptickej rovine je 2 ° 29,4 ". Uhol medzi rovinami rovníka a orbitu dosahuje 26 ° 44". Saturn sa pohybuje na svojej obežnej dráhe s priemernou rýchlosťou 2,64 km / s; revolúcia okolo Slnka je 29,46 rokov Zeme.
Planéta nemá jasný pevný povrch, optické pozorovania bránia nepriehľadnosť atmosféry. Pre rovníkové a polárne polia sa berú hodnoty 60,27 tisíc km a 53,5 tisíc km. Priemerný rádius Saturnu je 9,1 krát väčší ako priemer zeme. Na oblohe Zeme, Saturn vyzerá ako žltkastá hviezda, ktorej jas sa pohybuje od nuly do prvej veľkosti. Hmotnosť Saturnu je 5,6850 ∙ 1026 kg, čo je 95,1 násobok hmotnosti Zeme; zatiaľ čo priemerná hustota Saturna, ktorá sa rovná 0,68 g / cm3, je takmer o rádovo nižšia ako hustota Zeme. Zrýchlenie voľného pádu na povrchu Saturnu na rovníku je 9,06 m / s2.
Povrch Saturnu (cloud layer), podobne ako Jupiter, sa neotáča ako celok. Tropické oblasti v atmosfére Saturnu sú spracované s časom 10 hodín a 14 minút zeme, av miernych šírkach je toto obdobie o 26 minút dlhšie.
1.2. VNÚTORNÁ ŠTRUKTÚRA
Z hľadiska svojej vnútornej štruktúry a zloženia Saturn silne pripomína Jupiter.
V hlbinách atmosféry Saturnu sa zvyšuje tlak a teplota a vodík postupne prechádza do kvapalného stavu. Jasná hranica oddeľujúca plynný vodík od kvapaliny zjavne neexistuje. Mal by vyzerať ako nepretržité varenie globálneho vodíkového oceánu. V hĺbke približne 30 tisíc km sa vodík stáva kovovým (a tlak dosahuje približne 3 milióny atmosfér). Protóny a elektróny v ňom existujú samostatne a sú dobrým vodičom elektrickej energie. Silné elektrické prúdy vznikajúce vo vrstve kovového vodíka vytvárajú magnetické pole Saturnu (oveľa menej výkonné ako Jupiterovo).
V hĺbke približne rovnej R / 2, to znamená polovice polomeru planéty, vodík pri tlaku približne 300 GPa prechádza do kovovej fázy. Keď sa hĺbka ďalej zvyšuje, počnúc R / 3 sa zvyšuje podiel vodíkových a oxidových zlúčenín. V strede planéty je masívne jadro (až 20 suchozemských častíc) z kameňa, železa a možno ... ľad (v oblasti jadra) je asi 20 000 K.
Kde získať ľad v centre Saturnu, kde je teplota okolo 20 000 stupňov? Koniec koncov dobre známá kryštalická forma vody - obyčajná ľadová - sa topí už pri teplote 0 ° C za normálneho atmosférického tlaku. Kryštalické formy amoniaku, metánu, oxidu uhličitého, ktoré vedci nazývajú aj ľadom, sú ešte "jemnejšie". Napríklad, tuhý oxid uhličitý (suchý ľad používaný v rôznych odrodách) za normálnych podmienok okamžite prechádza do plynného stavu, obchádzajúc kvapalný stupeň.
Ale tá istá látka môže tvoriť rôzne krištáľové mriežky. Veda pozná najmä kryštálové modifikácie vody, ktoré sa od seba navzájom líšia nielen ako čierna pec, od diamantu, ktorý je chemicky identický s ním. Napríklad tzv. Ľad VII má hustotu takmer dvojnásobok hustoty obyčajného ľadu a pri vysokých tlakoch sa môže zahriať na niekoľko stoviek stupňov! Preto nie je prekvapujúce, že ľad sa nachádza v strede Saturnu pod tlakom miliónov atmosfér; v tomto prípade zmes kryštálov vody, metánu a amoniaku.
ATMOSFÉRA
Svetlo žltá Saturn vyzerá skromnejšie ako jej sused - oranžový Jupiter. Nemá taký farebný oblak, hoci štruktúra atmosféry je takmer rovnaká. Horná atmosféra Saturnu je 93% vodíka (objemovo) a 7% hélia. Existujú nečistoty metánu, vodnej pary, čpavku a niektorých iných plynov. Amoniakálne oblaky v hornej časti atmosféry sú silnejšie ako Jovianské, čo znemožňuje ich "farebné" a pruhované.
Podľa Voyagerov sú na Saturnu fúkané najsilnejšie vetry slnečnej sústavy, vozidlá zaznamenali rýchlosť vzduchu 500 m / s. Vietor sa fúka hlavne vo východnom smere (v smere axiálnej rotácie). Ich sila oslabuje s odstupom od rovníka; pri odchode z rovníka sa objavujú aj západné atmosferické prúdy. Viaceré údaje naznačujú, že vetry nie sú obmedzené vrstvou horných oblakov, mali by sa šíriť dovnútra minimálne 2 tisíc km. Navyše merania Voyager-2 ukázali, že vetry v južnej a severnej pologuli sú symetrické voči rovníku. Predpokladá sa, že symetrické toky sú nejako spojené pod vrstvou viditeľnej atmosféry.
Južná pologuľa Saturnu. "Hurikán Dragon", je jasne viditeľný v tomto obrázku získanom v blízkej infračervenej oblasti (farby na obrázku sú umelé). Vyšetrovaním výsledkov, ktoré získala spoločnosť Cassini, vedci zistili, že "hurikánsky drak" je príčinou záhadných vypuknutí v rádiu. Možno vidíme obrovskú búrku na Saturnu, keď vzniká rádiový šum z vysokonapäťových výbojov blesku.
Hoci sú náplaste atmosférických vírov na Saturnu nižšie ako Jupiter Big Red Spot, existujú aj veľké búrky, ktoré sú viditeľné aj zo Zeme.
Obrazy prenášané AMS "Voyager-1" našli niekoľko desiatok pásov a zón, rovnako ako rôzne konvekčné oblačnosti: niekoľko stoviek svetlých škvŕn s priemerom 2000-3000 km, hnedé útvary s oválnym tvarom ~ 10 000 km široké a červené oválne mraky pri teplote 55 ° C. w. Dĺžka červenej škvrny na Saturnu je 11 000 km, ide o veľkosť biele oválne útvary na Jupiteri. Červená škvrna na Saturn je relatívne stabilná. Je obklopený tmavým krúžkom. Predpokladá sa, že môže predstavovať "vrchol" konvekčnej bunky. Verte, že pásy v atmosfére Saturnu kvôli teplotným zmenám. Počet kapiel dosahuje niekoľko desiatok, čo je oveľa viac, ako to bolo pozorované zo Zeme, a viac ako sa našlo v atmosfére Jupitera. Vedci očakávajú, že na Saturnu nájdu podmienky porovnateľné s podmienkami na Jupiteri, pretože v meteorologických javoch obidvoch planét je dominantným faktorom vykurovanie v dôsledku vnútorného zdroja tepla, nie ako absorpcia slnečnej energie. Avšak atmosféra Saturnu a Jupitera bola veľmi odlišná. Napríklad na Jupiteri sú najvyššie rýchlosti vetra zaznamenané pozdĺž hraníc pásiem a na Saturn - pozdĺž strednej časti pásiem, zatiaľ čo hranice pásiem a zón takmer neexistujú. V zónach a zónach atmosféry Jupitera sa striedajú západné a východné toky, ktoré sú oddelené šmykovými oblasťami. Naproti tomu Saturn objavil západný prúd vo veľmi širokom pásme od 40 ° C. w. až do 40 ° S w. Podľa jednej hypotézy sú vetry spôsobené cyklickým zvyšovaním a znižovaním veľkých oblakov čpavku. Južná polárna oblasť Saturnu je relatívne ľahká. V severnej polárnej oblasti sa našla tmavá čiapočka. Možno to naznačuje sezónne zmeny, ktoré sa nepredpokladali na Saturnu. Jeden teplotný profil získaný pre severnú pologuľu Saturnu ukazuje, že tmavé škvrny zodpovedajú relatívne vysokej teplote a veľké svetlé plochy - o niečo nižšie.
Získali sa nové informácie o oblaku neutrálneho vodíka obklopujúceho Saturn v tej istej rovine, v ktorej ležia kruhy planéty a jeho družice sa otáčajú. Predtým sa vedci domnievali, že tento toroidný oblak je umiestnený pozdĺž obežnej dráhy Titanu a má ako zdroj atmosféru Titanu, kde sa metán disociuje s uvoľňovaním vodíka. Avšak ultrafialový spektrometr AMS "Voyager-1" ukázal, že mrak nie je umiestnený pozdĺž obežnej dráhy Titanu, ale sa rozprestiera od vzdialenosti 1,5 milióna km od Saturnu (o niečo ďalej od obežnej dráhy Titanu) do vzdialenosti 480 tisíc km od neho ). Celková hmotnosť oblaku je 25 000 ton, čo je v súlade s existujúcimi teóriami; hustota je len 10 atómov v 1 cm3.
V atmosfére Saturnu sa niekedy objavujú udržateľné formácie, ktoré sú super silnými hurikánmi. Podobné objekty sú pozorované na iných plynových planétach v slnečnej sústave. Obrovský "Veľký biely ovál" sa objaví na Saturnu asi raz za 30 rokov, naposledy sa to pozorovalo v roku 1990 (menšie hurikány sa tvoria častejšie).
Dnes nie je úplne chápaný taký atmosferický jav Saturnu ako "obrovský hexagón". Je to stabilná formácia vo forme pravidelného šesťuholníka s priemerom 25 tisíc kilometrov, ktorý obklopuje severný pól Saturnu.
V atmosfére sa našli silné bleskové výboje, polárne žiary a ultrafialové žiarenie vodíka.
2.1. "GIANT HEXAGON"
Obrovský hexagon - doteraz bez prísneho vysvetlenia atmosferického javu na planéte Saturn. Ide o geometricky pravidelný hexagon s priemerom 25 tisíc kilometrov, ktorý sa nachádza na severnom póle Saturnu. Šesťuholník sa zdá byť dosť nezvyčajným víchricím. Priame steny víru sa rozprestierajú do atmosféry na vzdialenosť do 100 km. Pri štúdiu víru v infračervenom rozsahu sa nachádzajú svetlé priestory, ktoré sú obrovskými medzerami v systéme oblačnosti, ktoré sa rozprestierajú najmenej 75 km. hlboko do atmosféry.
Po prvýkrát bola táto štruktúra zaznamenaná v mnohých fotografiách, ktoré vysielali Voyager-1 a Voyager-2. Vzhľadom k tomu, že objekt sa nikdy nedostal do rámu úplne a kvôli zlej kvalite záberov, neexistovala žiadna seriózna štúdia šesťuholníka.
Skutočný záujem o obrovský šesťuholník sa objavil po prenose jeho obrázkov prístrojom Cassini. Skutočnosť, že objekt je znova videný po misii Voyager, ktorá sa konala pred viac ako štvrťstoročím, naznačuje, že šesťuholník je pomerne stabilná atmosférická formácia.
Polárna zima a dobrý uhol pohľadu poskytli odborníkom možnosť zvážiť hlbokú štruktúru hexa.
Predpokladá sa, že šesťuholník nie je spojený s aurorálnou aktivitou planéty alebo jej rádiovými emisiami, a to aj napriek skutočnosti, že štruktúra je umiestnená vo vnútri aurorálneho ovál.
Zároveň sa objekt podľa Cassiniho otáča synchrónne s otáčaním hlbokých vrstiev atmosféry Saturnu a prípadne synchrónne s jeho vnútornými časťami. Pokiaľ je hexagon stacionárny voči hlbokým vrstvám Saturnu (na rozdiel od pozorovaných horných vrstiev atmosféry v nižších šírkach), môže slúžiť ako podpora pri určovaní skutočnej rýchlosti rotácie Saturnu.
Teraz je hlavným pohľadom na povahu tohto javu model, podľa ktorého obrovský šesťuholník predstavuje akýsi druh stabilnej vlny okolo tyče.
3. KAPACNÉ CHARAKTERISTIKY
Keď letí okolo Saturnu, AMS "Voyager-1" objavil javy, ktoré sú zjavne intenzívne výbuchy rádiových emisií v oblasti planéty. Roztrhnutia sa vyskytli v celom zaznamenanom frekvenčnom rozsahu a pravdepodobne pochádzajú z krúžkov planéty. Podľa iných predpokladov mohli výbuchy spôsobiť blesk v atmosfére planéty. Zariadenia AMC zaznamenali napätie, ktoré je 106 krát väčšie ako to, čo by spôsobilo rovnako vzdialený blesk v zemskej atmosfére.
Ultrafialový spektrometer zaznamenal polárne žiare v južnej polárnej oblasti Saturnu, ktorý má rozlohu dlhšiu ako 8 000 km a je porovnateľný intenzitou s plochou na Zemi.
3.1. magnetosféra
Kým prvá kozmická loď nedosiahla Saturn, nevyskytli sa žiadne pozorovacie údaje o svojom magnetickom poli, ale z pozemných rádiostronomických pozorovaní nasledovalo, že Jupiter má silné magnetické pole. Dôkazom toho bola netermálna rádiová emisia na decimetrových vlnách, ktorých zdroj sa ukázal ako väčší ako viditeľný disk na planéte, a je rozšírený pozdĺž rovníka Jupitera symetricky vzhľadom na disk. Takáto geometria, ako aj polarizácia žiarenia naznačujú, že pozorované žiarenie je magnetic-bremsstrahlung a jeho zdrojom sú elektróny zachytené magnetickým poľom Jupitera a radiačnými pásmi, ktoré ho obývajú, podobne ako radiačné pásy Zeme. Lety na Jupiter potvrdili tieto zistenia.
Keďže Saturn je vo svojom fyzickom charaktere veľmi podobný Jupiterovi, astronómovia naznačili, že má pomerne výrazné magnetické pole. Neprítomnosť Saturnovho pozorovateľného magnetického žiarenia zo Zeme bola prisudzovaná vplyvu krúžkov.
Tieto návrhy boli potvrdené. Keď Pioneer-11 dorazil na Saturn, jeho prístroje sa zaregistrovali v blízkych planetárnych vesmírnych formáciách typických pre planétu s výrazným magnetickým poľom: vlnu šoku hlavy, hranicu magnetosféry (magnetopauza) a radiačné pásy. Celkovo Saturnová magnetosféra je veľmi podobná Zemi, ale samozrejme je oveľa väčšia. Vonkajší polomer magnetosféry Saturn v slnečnicovom bode je 23 ekvatoriálnych polomerov planéty a vzdialenosť od rázovej vlny je 26 polomerov.
Saturnove radiačné pásy sú také rozsiahle, že pokrývajú nielen krúžky, ale aj obežné dráhy niektorých vnútorných satelitov planéty.
Ako sa očakávalo, vo vnútornej časti radiačných pásov, ktoré sú "oddelené" prstencami Saturnu, koncentrácia nabitých častíc je oveľa menšia. Dôvod je ľahko pochopiteľný, ak si pripomenieme, že v radiačných pásoch častice oscilujú približne v poludni, pri prekročení rovníka. Ale v Saturnu v rovine rovníka sú umiestnené krúžky: absorbujú takmer všetky častice, ktoré majú tendenciu prejsť cez ne. V dôsledku toho je vnútorná časť radiačných pásov, ktorá by pri absencii kruhov bola najsilnejším zdrojom rádiových emisií v Saturnovom systéme, oslabená. Napriek tomu, Voyager-1, blížiaci sa k Saturnu, stále našiel netermálnu rádiovú emisiu radiačných pásov.
Magnetické pole Saturnu je generované elektrickými prúdmi v črevách planéty, zjavne vo vrstve, kde pod vplyvom kolosálnych tlakov prechádza vodík do kovového stavu. Keď sa táto vrstva otáča, magnetické pole sa otáča touto uhlovou rýchlosťou.
Vzhľadom na vysokú viskozitu látky vnútorných častíc planéty sa všetky otáčajú s rovnakým časom. Perióda otáčania magnetického poľa je teda súčasne rotačným obdobím väčšej časti Saturnu (s výnimkou atmosféry, ktorá sa neotáča ako pevné teleso).
3.2. POLAR RADIÁCIE
Saturnova polárna žiara je spôsobená silným tokom energie zo Slnka, ktorý pokrýva planétu. Saturnova aurora je viditeľná len v ultrafialovom svetle, ktorého vytvorenie nepomáha pri pohľade na Zem.
Toto je obraz Saturnovej aurory, ktorá bola odobratá v ultrafialovej sústave dvojrozmerným spektrografom (STIS) vesmírneho teleskopu. Vzdialenosť do Saturnu je 1,3 miliardy km. Aurora má podobu prstencovej opony obklopujúcej oba magnetické póly planéty. Záclona stúpa viac ako pol tisíc kilometrov nad povrchom oblakov Saturnu.
Saturnova aurora je podobná aurora Saturnu - obe sú spojené s časticami slnečného vetra, ktoré sú zachytené magnetickým poľom planéty ako pasce a pohybujú sa pozdĺž síl síl od pólu k pólu. V ultrafialovej aurore sa lepšie odlíši od pozadia planéty kvôli silnému luminiscenčnému žiareniu vodíka.
Štúdium Saturnovej aurory začalo pred viac ako 20 rokmi: "Pioneer 11" objavil zvýšenie jasu Saturnu na póloch ďaleko ultraviolet v roku 1979. Voyazhders 'rozpätie 1 a 2 minulosti Saturn na začiatku 80. rokov poskytol všeobecný popis aurora. Tento prístroj bol najprv meraný magnetickým poľom Saturnu, ktorý sa ukázal ako veľmi silný.
3.3. INFRARED GARDENING SATURNA
Známy pre svoj jasný systém prstencov a mnohých satelitov, plynový gigant Saturn vyzerá zvláštne a neznámy v tomto snímku prezentovanom v umelých farbách odobratých kozmickou loďou Cassini. Skutočne, v tomto kompozitnom obraze získanom pomocou vizuálneho a infračerveného mapovacieho spektrometra (vizuálny a infračervený mapovací spektrometr - VIMS) sú známe krúžky takmer nerozlíšiteľné. Sú viditeľné z okraja a
vycentrovať obrázok. Najpozoruhodnejší kontrast na obraze je pozdĺž terminátora alebo hranice dňa a noci. Modrozelené odtiene vpravo (na dnešnej strane) sú viditeľné slnečné svetlá odrážané od vrcholov oblakov Saturnu. Ale vľavo (na nočnej strane) nie je žiadne slnečné svetlo a v infračervenom žiarení teplých vnútorných častí planéty, podobne ako svetlo čínskeho svietidla, môžete vidieť siluety detailov hlbších vrstiev Saturnových oblakov. Tepelná infračervená žiara je tiež viditeľná v tieni krúžkov, široké pásy prechádzajúce cez severnú pologuľu Saturnu.
4. ZÁVESNÝ SYSTÉM SATURNA
Tri zvonenia sú jasne viditeľné zo zeme cez ďalekohľad: vonkajší krúžok stredného jasu A; stredný, najjasnejší krúžok B a vnútorný, matný polopriehľadný krúžok C, ktorý sa niekedy nazýva krepom. Krúžky sú o niečo biele než Saturnov žltý disk. Sú umiestnené v rovine rovníka planéty a sú veľmi tenké: s celkovou šírkou v radiálnom smere okolo 60 tisíc km. sú hrubšie menej ako 3 km. Spektroskopicky sa zistilo, že kruhy sa otáčajú inak ako pevným telom, pričom vzdialenosť od Saturnu klesá. Okrem toho každý bod krúžkov má rýchlosť, ktorú by satelit mal na tejto vzdialenosti, voľne sa pohyboval okolo Saturnu v kruhovej obežnej dráhe. Odtiaľ je jasné, že krúžky Saturnu sú v podstate kolosálnym zhromažďovaním malých pevných častíc obiehajúcich nezávisle okolo planéty. Veľkosti častíc sú také malé, že nie sú viditeľné nielen v pozemných teleskopoch, ale aj v kozmickej lodi.
Charakteristickým znakom štruktúry krúžkov - tmavé prstencové medzery (rozdelenie), kde je látka veľmi malá. Najširší z nich (3 500 km) oddeľuje krúžok B od kruhu A a nazýva sa "divízia Cassini" na počesť astronóma, ktorý ho prvýkrát videl v roku 1675. Pri mimoriadne dobrých atmosférických podmienkach sa môžu rozdiely zo zeme vidieť v desiatke. Ich povaha, zdá sa, rezonujúca. Takže divízia Cassini je oblasťou orbity, v ktorej je revolúcia každej častice okolo Saturnu presne na polovicu veľkosti najbližšieho hlavného satelitu Saturnu - Mimasa. Vzhľadom na túto náhodu, Mimas, s jeho príťažlivosťou, pretože skaluje častice pohybujúce sa vo vnútri divízie a nakoniec ich vyhodí. Vonkajšie kamery Voyagerov ukázali, že Saturnove krúžky v blízkom dosahu pripomínajú zvukový záznam: sú to v podstate vrstvené na tisíce individuálnych úzkych prsteňov s tmavými čiarami medzi nimi. Existuje toľko prognóz, že je už nemožné vysvetliť ich rezonanciou s obdobiami oblúkov Saturnových mesiacov.
Okrem kruhov A, B a C, Voyagers objavili štyri ďalšie: D, E, F a G. Všetky z nich sú veľmi riedke a preto sú slabé. Krúžky D a E sú zo Zeme ťažko viditeľné za mimoriadne priaznivých podmienok; krúžky F a G sa nachádzajú prvýkrát. Poradie označovania kruhov je spôsobené historickými dôvodmi, takže sa nezhoduje s abecedným. Ak zabezpečíme prstence, keď sa dostanú von z Saturnu, dostaneme sériu: D, C, B, A, F, G, E. Krúžok F. bol zvláštny záujem a veľká diskusia. Bohužiaľ, konečný úsudok o tomto objekte nebol dosiaľ možný, pretože pozorovania dvoch vodičov nesúhlasia navzájom. Vonkajšie kamery Voyager-1 ukázali, že krúžok F pozostáva z niekoľkých krúžkov s celkovou šírkou 60 km, z ktorých sa dva navzájom prepletajú ako struny. Určitý čas prevládal názor, že dve mimoriadne novo objavené družice pohybujúce sa priamo v blízkosti krúžku F sú zodpovedné za túto nezvyčajnú konfiguráciu - jeden z vnútorného okraja a druhý z vonkajšieho okraja (o niečo pomalšie ako prvý, pretože je ďaleko od Saturnu). Prilákanie týchto satelitov neumožňuje, aby sa najvzdialenejšie častice dostali ďaleko od svojho stredu, to znamená, že satelity "stratili" častice, na ktoré sa nazývajú "pastieri". Ako ukazujú výpočty, spôsobujú pohyb častíc pozdĺž zvlnenej línie, čo vytvára pozorované prepletenie kruhových komponentov. Ale Voyager 2, ktorý prešlo deväť mesiacov okolo Saturnu, nenašiel žiadne pretrhnutie ani inú formu narušenia v kruhu F - a najmä
Planet Saturn vždy ma priťahoval môj vzhľad - prítomnosťou prstencov, ktoré zrejme nie sú viditeľné z iných planét a ja som sa rozhodol podrobnejšie naučiť.
Táto planéta je známa už dlho. Galileo Galilei prvýkrát zaznamenal na začiatku 17. storočia. Saturn je jednou z najväčších planét, po Jupiteri, v našej slnečnej sústave. Saturn je 95-krát väčší ako Zem a jeho polomer je 60 000 km.
Saturn má najnižšiu hustotu medzi planétami slnečnej sústavy, ak by mohol byť umiestnený vo vode, plaval, to znamená, že jeho hustota je menšia ako voda a je 700 kg na meter kubický. Jeho orbita prechádza na šiestom mieste od Slnka po štyroch planétach (Mars, Zem, Venuša a Merkúr), ktoré sa nazývajú vnútorné planéty a vonkajšia planéta Jupiter vo vzdialenosti 1 430 miliónov km.
Rýchlosť Saturnu na obežnej dráhe okolo Slnka je 9600 m / s a planéta sa objavuje okolo Slnka viac ako 29 rokov. Deň na Saturnu trvá 10, 7 hodín, čo zodpovedá jednej revolúcii planéty okolo jej osi.
Saturn, podobne ako planéty Neptún, Urán a Jupiter, sú klasifikované ako plynové planéty. Pozostáva z atómov vodíka, hélia a častíc vody, metánu, čpavku a ťažkých prvkov. V centre Saturnu je malé jadro atómy železa, ako aj nikel a ľad.
Hoci z vonkajšieho priestoru vonkajšia atmosféra planéty je pokojná a homogénna, rýchlosť pohybu atmosféry na Saturnu niekedy dosahuje 500 m / s. Saturnovo magnetické pole je silnejšie ako Zem, ale slabšie ako na Jupiteri.
Ale najdôležitejším rozdielom vo vzhľade Saturnu je prítomnosť mnohých krúžkov, medzi ktoré patria ľadové častice, ťažké prvky a prach. Hrúbka krúžkov je viac ako sto metrov a šírka je viac ako 10 000 kilometrov. Krúžky Saturnu, podobne ako iné obrie planéty, sú umiestnené v rovníkovej rovine.
Tri najväčšie krúžky sa nazývajú A, B a C, sú viditeľné zo Zeme až po stredný teoskop. Ďalšie menšie krúžky - D, E, F. Ak sa pozriete bližšie, tieto krúžky sú oveľa väčšie. Medzi krúžkami sú medzery, kde chýbajú častice. Tieto štrbiny možno vidieť v ďalekohľade zo Zeme (medzi krúžkami A a B), jeden z nich sa nazýva Cassini štrbinou.
Okolo planéty sa otáča 63 satelitov, z ktorých najväčší Titan má vlastnú atmosféru.
Saturn nemá taký povrch ako ostatné planéty. Čo vidíme v teleskopoch - to sú vrcholy oblakov, medzi ktoré patrí mrazený amoniak. Ale priblíženie sa v strede Saturnovho vodíka zhutňuje, teplota stúpa a vo vzdialenosti približne v polovici polomeru a tlaku až 3000 tisíc atmosfér prechádza vodík do pevnej formy.
V ďalekohľade vidíte, že Saturn je kvôli rýchlej rotácii pozdĺž pólov silne sploštený a nafúknutý na rovníku - až o 10 percent.
Z rozdielu vzdialenosti dostáva Saturn 100-krát menej slnečného žiarenia než Zem, a preto je tam veľmi chladno.
Názov planéty pochádza z rímskeho boha poľnohospodárstva, Saturn ...
Najstrašnejšia choroba na svete
Úplná a neúplná dominancia
Ako môžete urobiť svoju priateľku šťastnou