Kratke informacije o Saturnu. Značilnosti planeta Saturn: atmosfera, jedro, prstani, sateliti. Raziskave z uporabo vesoljskih plovil
MINISTRSTVO ZA IZOBRAŽEVANJE IN ZNANOST RUSKE FEDERACIJE
DRŽAVNA IZOBRAŽEVALNA INSTITUCIJA
VISOKO PROFESIONALNO IZOBRAŽEVANJE
Če bi danes imeli ptičji pogled na sončni sistem, bi videli, da naš planet Zemlje prehaja med soncem in Saturnom. Videli boste, da so sonce, Zemlja in Saturn porinjeni v vesolju. Zemlja se giblje v orbiti s hitrostjo 18 milj na sekundo, v nasprotju s približno 6 miljami na sekundo za Saturn. Kmalu bomo pred Saturnom v dirki planetov.
Notranji planeti - Merkur in Venera - nikoli ne morejo biti v opoziciji, ker se vrtijo okoli Sonca v orbiti Zemlje. Le planeti, ki se vrtijo okoli Sonca, ki presegajo meje Zemljine orbite - Mars, Jupiter, Saturn, Uran in Neptun - lahko kdaj dosežejo nasprotovanje, to je, da se na soncu pojavijo na nebu Zemlje.
"BASHKIR DRŽAVNI PEDAGOŠKI UNIVERZITET
NAMEDA PO M. AKMULLYU "
PLANET SATURN
/ povzetek o astronomiji /
Dokončano:
FMF, 4 seveda, 45 gr.
Preverjeno: Planovsky V.V.
Uvod .................................................................................... ... ... 3
Splošni podatki ..................................................... ............... ... 4
Parametri planeta ...................................................... ... ... 6
Atmosfera in struktura
Vsi planeti, ki se nahajajo dlje od Sonca, pridejo v opozicije, kadar se naš hitro premikajoči planet zaniha med soncem in temi višjimi planeti - planeti, ki orbijo Sonce izven orbite Zemlje. Mars se vsako leto vrne v opozicijo. Jupiterovo nasprotovanje se dogaja približno mesec dni vsako leto, Saturnovo nasprotovanje pa se dogaja približno dva tedna na leto. Čim planet preživi od sonca, krajše časovno obdobje med zaporednimi nasprotji.
Prejšnji teden je polna luna prešla Saturn. Polna luna je nasprotna tudi soncu, zato je smiselno, da bo ta planet šel čez ta planet. Foto Sue Christopher v San Dimasu, Kalifornija. Saturn, 6. planet, usmerjen navzven od sonca, je najbolj oddaljeni svet, ki ga lahko vidimo s prostim očesom. Teleskopi so pokazali svoje obroče v 17. stoletju. Vesoljska plovila v 20. stoletju so pokazala, da smo mislili, da so trije obroči okoli Saturna bili na tisoče tankih, fino natančnih obročev iz drobnih kosov ledu.
Notranja struktura ......................................................... ... ... ..6
Atmosfera ............................ ........................................... ...... ... 7
"Velikanski šesterokutnik" ................................................. ...... .9
Prostorske značilnosti .. ................................................ ..... 10
Magnetosfera ................................................................... ... ... 10
Aurora ................................................................. 12
Saturn ima tudi 62 luna s potrjenimi orbiti. Samo 53 satelitov Saturn ima imena, le 13 pa imajo premer več kot 50 kilometrov. Saturn je res čudovit svet prstov in lun. To je najljubša stvar, da ves nebesni predmet pogleda skozi majhen teleskop, tako da, če je ta mesec javna astronomska noč zraven vas - iti!
Koliko stane, da napišete svoje delo?
Oglejte si več fotografij Saturna iz Cassinija. Na vzhodu bo zvečer na svetovnem vrhu, precej blizu svetle zvezde Antares. Planet V mnogih pogledih je Saturn podoben Jupiterju, vendar je veliko manjši. To je drugi največji planet v našem sončnem sistemu, in to je plinski velikan, kot je Jupiter. Ob oblakih metana, vodika in helija se nebo postopoma pretvori v tekočino, dokler ne postane velikan ocean tekočih kemikalij.
Infrardeči sij Saturn .. ............................ ............ .12
Saturnov sistem prstanov .......................................... .. .......... ... 13
Odkritje fine strukture obročev ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... 15
Saturnove lune ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Zgodovina odkritij .................................. ......................... 21
Dodatek ........................................................................ .. ......... 24
Saturn je najmanjši planet v našem sončnem sistemu. Sestoji predvsem iz vodika in helija, ki sta dva najlažja elementa v vesolju, in tako naredimo Saturn najlažji planet, o katerem poznamo. Zato ne morete vplivati na Saturn toliko, kot si mislite zaradi svoje velikosti. In ker je Saturn tako svetel, nima tako velike gravitacijske moči. Zanimivo je, glede na Saturn, ker vodik in helij, ki sestavljajo planet, so tako lahki.
Verni spremljevalci ledene krogle
Ker je Saturn tako svetel planet in se vrti tako hitro, Saturn ni precej krog kot večina drugih planetov. Tako kot Jupiter je Saturn širši na sredini in ožji na vrhu in dnu. Saturnovi obroči so najbolj znani po svojih obročkih. Vendar to ni edini planet z obroči. Jupiter, Uran in Neptun imajo tudi prstan. Saturn je priljubljen predmet za mnoge opazovalce. Toda prstani so presenetljivo tanki, z ocenjeno debelino manj kot kilometer. Obroči niso trdni, temveč so sestavljeni iz delcev ledu, prahu in kamnin.
Literatura ......................................................................... ......... ..26
UVOD
V starodavni mitologiji je bil Saturn božanski oče Jupitra. Saturn je bil bog čas in usodo. Kot je znano, je Jupiter v svojem mitološkem obrisu šel dlje od očeta. V solarnem sistemu Saturn dobi drugo vlogo med planeti. Saturn je drugi v masi in velikosti. Vendar pa je za številnimi in mnogimi telesi blizu sončnega prostora v gostoti.
Obroči potekajo okoli Saturnja po mesecih, ki se prav tako vrtijo okoli tega velikega planeta. Privlačenje teh lun tudi povzroča vrzeli, ki so vidni med obroči. Če želite izvedeti več o teh svetovih. Saturn je skoraj dvakrat večji kot Sonce kot Jupiter, skoraj 900 milijonov kilometrov. To je drugo največje v našem sončnem sistemu, ki ga presega le Jupiter, vendar je masa Saturna precej manjša. Lestvica Saturna je manjša od vode, kar pomeni, da bo plaval na kupu vode! Tako kot Jupiter se Saturn zelo hitro vrti in vrti okoli 10 ur.
Saturn, ki ni želel oblegati Jupitera, je dobil veliko število satelitov in, kar je najpomembneje, veličasten prstan, s katerim je šesti planet resno izpodbijal prvo mesto v nominaciji Splendor. Mnoge astronomske knjige na svojih pokritih raje imajo Saturn in ne Jupiter.
Saturn lahko doseže negativno zvezdno razsežnost v obdobju nasprotovanja planetu. V majhnih orodjih je preprosto videti disk in prstan, če je vsaj rahlo obrnjen proti Zemlji. Prstan zaradi gibanja planeta v orbiti spreminja svojo usmerjenost glede na Zemljo. Ko ploskev prstana prečka Zemljo, je ni mogoče gledati niti na srednjih teleskopih: zelo je tanka. Po tem se prstan bolj in bolj usmeri k nas, Saturn pa v vsakem nadaljnjem konfrontaciji postane svetlejši in svetlejši. V prvem letu skoraj treh tisočletja na dan soočanja 3. decembra se bo Saturn povečal na -0,45 magnitude. Letos se bodo obroči razprostirali na Zemlji čim bolj. Ni preveč težko opaziti tudi Titana, največjega satelita na planetu, ima obseg okoli 8,5 magnitude. Zaradi nizkega kontrasta so oblaki Saturnja težji videti kot pasovi oblaka na Jupiterju. Toda enostavno je opaziti stiskanje planeta na polih, ki doseže 1:10.
Potrebno je malo več kot 29 let, da se vrti okoli sonca. Astronomi zelo težko štejejo število lun, ki se vrtijo okoli Saturna, ker je težko razlikovati med drobnimi lunami in številnimi ledenimi delci, ki sestavljajo manjše kretnje Saturna. Titan Big Moon je najbolj zanimiv glede na sestavo ozračja. Verjetno bodo v prihodnosti našli več satelitov, ko astronomi diagnosticirajo majhne, tanke obročke Saturna in ločene ledene kose iz pravih satelitov.
Atmosfera in vreme: eden od štirih plinskih velikanov, atmosfera Saturna je v mnogih pogledih podobna vzdušju Jupitra. Vodik predstavlja skoraj celotno atmosfero, z manj heliuma in še manj metanom in amoniakom. Saturn ima tudi oblake kristalov ledu iz amoniaka, toda vrhovi oblakov so veliko hladnejši od pristopa Jupiter do -400 stopinj Celzija. Vendar pa se bo amoniak, začenši pri -300 stopinj Celzija, zamrznil neposredno iz oblakov. Kot drugi plinski velikani je površina Saturnja v ozračje precej megleno in verjetno ima majhno kamnito jedro, obkrožen z tekočim in zelo debelim vzdušjem.
Saturn je obiskal 3 vesoljske ladje. Isti AMC je predhodno obiskal Jupiter: "Pioneer 11" in oba "Voyager"
SPLOŠNE INFORMACIJE
Saturn je verjetno najlepši planet, če pogledate skozi teleskop ali študirate slike Voyagerjev. Saturnovi čudoviti obroči se ne morejo zamenjati z drugimi predmeti solarnega sistema.
Saturn je precej hladnejši kot Jupiter, ki se nahaja dlje od Sonca s povprečno temperaturo približno -285 stopinj Celzija. Eden od zanimivih vidikov Saturna je njegov največji satelit, Titan. Titan je edini satelit v solarnem sistemu, ki ima, kot veste, atmosfero, sestavljeno iz dušika in metana ter najbolj prizemni objekt v sončnem sistemu. V zadnjem času so Cassini vesoljska plovila in Huygensova evropska sonda potrdili številne teorije, povezane s Titanom, vključno z opazovanjem oblakov, dokazom dežja, sezonskih nihanj in celo ledenih vulkanov.
Planet je znan že od antičnih časov. Najvišja navidezna svetilnost Saturna je + 0,7 m. Ta planet je eden najsvetlejših predmetov na našem zvezdnem nebu. Njegova mračna bela svetloba je ustvarila slabo slavo planeta: rojstvo pod znakom Saturna od antičnih časov se je štelo za slabo znamenje.
Saturnovi obročki so vidni z Zemlje skozi majhen teleskop. Sestavljajo jih tisoči in tisoči majhnih trdnih delcev kamnov in ledu, ki se vrtijo okoli planeta.
Stranske opombe: Saturn je zadnji planet v našem sončnem sistemu, ki ga lahko vidimo s prostim očesom. Saturnovi obroči so v resnici kompleksna serija na stotine ozkih "kodrov", ki pa sta narejeni iz neštetih ledenih koščkov. Ti kosi ledu segajo od prašnih delcev do nekaj sto metrov. Ampak povprečna velikost je približno tri čevlje. Nekateri obroči niso debelejši od 10 milj.
Povprečna oddaljenost od Sonca: Povprečna razdalja od središča planeta do središča sonca. Perichelion: točka v orbiti planeta, ki je najbližja Soncu. Afelion: točka v orbiti planeta, najbolj oddaljenega od Sonca. Siderealna rotacija: čas, ko telo opravi eno vrtenje na svoji osi glede na določene zvezde, kot je naše Sonce. Siderealna rotacija Zemlje je 23 ur, 57 minut. Dnevna dolžina: povprečni čas, ko se sonce premakne od opoldne pozicije na nebu v točki na ekvatorju nazaj na isti položaj.
Obdobje vrtenja okoli osi - sidereal dan - je 10 ur 14 minut (na zemljepisnih širinah do 30 °). Ker Saturn ni trdna kroglica, temveč je sestavljen iz plina in tekočine, se ekvatorialni deli vrtijo hitreje od polarnih regij: pri polovih se ena vrtljaja odvija približno 26 minut počasneje. Povprečno obdobje vrtenja okrog osi je 10 ur in 40 minut.
Dolžina zemlje = 24 ur. Sidel revolucija: čas, potreben za popolno revolucijo okoli sonca. Nagib osi: predstavljamo, da je orbitalna ravnina telesa povsem vodoravna, nagib osi je vrednost nagiba ekvatorja telesa glede na orbitalno ravnino telesa. Zemlja je nagnjena v povprečju 45 stopinj vzdolž svoje osi.
Najlepši prstani sončnega sistema
S Saturnom je planet sam po sebi manj pomemben kot njegov čudovit sistem obroča. Čeprav so vsi plinski planeti sončnega sistema obkroženi s prstani, so drugi svetovi zelo tanki, temni in tako zadržani, da jih je mogoče zaznati le s pomočjo velikih teleskopov in velikega napora. Na Saturnu, na drugi strani. V običajnem amaterskem teleskopu je v obročnem sistemu vidno temno območje z jasnim, tihim zrakom. Pozneje so se opazovalci spotaknili na nadaljnje enote - preden so prvi vesoljski sondi obiskali obročni planet, so bili znani štirje različni obročki.
Saturn ima eno zanimivo značilnost: to je edini planet v sončnem sistemu, katerega gostota je manjša kot gostota vode (700 kg na kubični meter). Če bi bilo mogoče ustvariti ogromen ocean, bi Saturn lahko plaval v njem!
Glede na notranjo strukturo in sestavo Saturn močno spominja na Jupiterja. Rdeča točka še posebej obstaja na Saturnu v ekvatorialni regiji, čeprav je manjša kot na Jupiterju.
Obroči - tanjši od kosov papirja
Namesto štirih obročev, Saturn obkrožajo tisoče ozkih obročev. Ugotovljeno je bilo, da je njihov vertikalni obseg izredno nizek. Zato so veliko tanjši v primerjavi s širino kot list papirja. Sonde so pokazale, da Saturnovi sestavljajo predvsem razpoke vodnega ledu, ki so drugačne kontaminirane z barvnimi nečistočami, kot so silikatni minerali ali organske molekule. Miren svetlo rjav planetni globus se zdi, da plava sredi svojih svetlih obročev, Saturn je tako nevihten kot njegov notranji sosed Jupiter.
Dve tretjini Saturna sestavljata vodik. Na globini, ki je približno enaka R / 2, to je polovici polmera planeta, vodik pri tlaku okoli 300 GPa prehaja v kovinsko fazo. Ker se globina še povečuje, se začne z R / 3 povečevati delež vodikovih in oksidnih spojin. V središču planeta (v območju jedra) je temperatura približno 20.000 K.
Vendar oblaki planeta niso tako svetli, kot so tam, in gosta plast hlapov v ozračju zamegljuje naš pogled na neurje in oblake. S povprečno gostoto 0,7 grama na kubični centimeter, bi Saturn plaval v tako velikem oceanu kot plutovino.
Saturn je zelo podoben Jupiterju. Štiri velikanske planete sončnega sistema Jupiter, Saturn, Uran in Neptun so razdeljeni v dve skupini: plinski velikani in ledeni velikani. Plinasti Jupiter in Saturn sestavljata predvsem vodik, ki je prisoten v tekoči in kovinski obliki. Po drugi strani pa so globoki ledeni velikani, Uran in Neptun visokotlačne ledene sorte, ki so trdne tudi pri zelo visokih temperaturah in ne izhlapevajo. Jedro vseh velikanskih planetov mora vsebovati mešanico silikatnih mineralov in kovinskega železa.
Vsakdo, ki je opazoval planete skozi teleskop, ve, da na površini Saturna, to je na zgornji meji njenega oblačnega pokrova, ni več podrobnosti, njihov kontrast z okoliškim ozadjem pa ni dober. Ta Saturn je drugačen od Jupiterja, kjer je veliko kontrastnih detajlov v obliki temnih in svetlih črt, valov, nodul, kar kaže na znatno dejavnost v atmosferi.
Pojavlja se vprašanje, ali je atmosferska aktivnost Saturnja (npr. Hitrost vetra) nižja od vrednosti Jupiterja, ali pa so podrobnosti o njegovem oblaku ležeče zaradi Zemlje zaradi večje razdalje (okoli 1,5 milijarde kilometrov) in slabše osvetlitve sonca. (skoraj 3,5 krat šibkejša od Jupiterove razsvetljave)?
Voyagerji so uspeli slikati oblačni pokrov Saturna, kar jasno prikazuje sliko atmosferskega kroženja: na oblakih, ki se raztezajo vzdolž vzporednikov, pa tudi posameznih vrtincev. Zlasti je bil ugotovljen analog Jupitrovega Velikega rdečega mesta, čeprav je bil manjši. Ugotovljeno je, da so hitrost vetra na Saturnu celo višja kot na Jupiteru: 480 m / s na ekvatorju ali 1700 km / h. Število oblačnih pasov je večje kot na Jupiterju in dosegajo višje širine. Tako oblike prikazujejo edinstvenost Saturnove atmosfere, ki je še bolj aktivna od Jupiterovega.
Meteorološki pojavi na Saturnu se pojavljajo pri nižji temperaturi kot v atmosferi Zemlje. Ker je Saturn 9,5 krat dlje od Sonca kot Zemlje, prejme 9,5 = 90 krat manj toplote. Temperatura planeta na vrhu pokrova oblaka, kjer je tlak 0,1 atm, je samo 85 K ali -188 C. Zanimivo je, da zaradi segrevanja z enim soncem ni mogoče doseči take temperature. Izračun prikazuje: v globinah Saturna obstaja svoj izvor toplote, katerega pretok je 2,5-krat večji od tiste od Sonca. Vsota teh dveh tokov daje opazovano temperaturo planeta.
Vesoljska ladja je podrobno preučila kemično sestavo supracloudne atmosfere Saturna. V glavnem ga sestavlja skoraj 89% vodika. Helij je na drugem mestu (približno 11% po teži). Pomanjkanje helija na Saturnu je razloženo z gravitacijsko ločitvijo helija in vodika v črevesju planeta: helij, ki je težji, postopoma se naseli v velike globine (ki mimogrede sprosti energijo, ki "segreje" Saturn). Drugi plini v ozračju - metan, amoniak, etan, acetilen, fosfin - so prisotni v majhnih količinah. Metan pri tako nizki temperaturi (približno -188 ° C) je večinoma v stanju kapljice-tekočine. Oblasti pokrivajo Saturn.
Kar se tiče majhnega kontrasta detajlov, vidnih v Saturnovem ozračju, kot je bilo omenjeno zgoraj, razlogi za ta pojav še niso povsem jasni. Ugotovljeno je bilo, da se v ozračju suspendira slabši kontrast meglice najmanjših trdnih delcev. Toda opazovanja Voyager-2 tega ne potrjujejo: temne črte na površini planeta ostanejo ostre in jasne do samega roba Saturnove plošče, če pa bi se dima pogrezalo na robove zaradi velikega števila delcev pred njimi. Podatki, pridobljeni od Voyager-1, so pomagali določiti ekvatorialni polmer Saturna z natančno natančnostjo. Na vrhu pokrova oblaka je ekvatorialni polmer 60,330 km. ali 9,46-krat zemeljski. Opredeljena je tudi čas Saturnove orbite okoli osi: v enem urah je 10 ur 39,4 minute - 2,25-krat hitreje od Zemlje. Takšna hitra rotacija je pripeljala do dejstva, da je stiskanje Saturna veliko večje od tlaka Zemlje. Ekvatorialni polmer Saturn je 10% bolj polaren.
1.1. PARAMETRI PLANETA
Eliptična orbita Saturn ima ekscentričnost 0,0556 in povprečni polmer 9,539 AU. (1427 milijonov km). Največje in najmanjše razdalje od Sonca so približno 10 in 9 AU. Razdalje od Zemlje se gibljejo od 1,2 do 1,6 milijarde km. Nagib planetne orbite na ravnino ekliptike je 2 ° 29,4 ". Kot med ravnmi ekvatorja in orbito doseže 26 ° 44". Saturn se giblje v svoji orbiti s povprečno hitrostjo 2,64 km / s; obdobje revolucije okoli Sonca je 29,46 Zemljinih let.
Planeta nima čiste trdne površine, optična opazovanja ovirajo nepreglednost ozračja. Za ekvatorialne in polarne radije se vzamejo vrednosti 60,27 tisoč kilometrov in 53,5 tisoč kilometrov. Povprečni polmer Saturnov je 9,1-krat večji kot pri Zemlji. Na Zemljinem nebu Saturn izgleda kot rumenkasta zvezda, katere svetlost se spreminja od nič do prve velikosti. Masa Saturna je 5,6850 × 1026 kg, kar je 95,1-kratna masa Zemlje; medtem ko je povprečna gostota Saturnja, ki je enaka 0,68 g / cm3, skoraj reda manjše od gostote Zemlje. Pospešek prostega padca na površini Saturna na ekvatorju je 9,06 m / s2.
Površina Saturn (oblak), kot je Jupiter, se ne vrti kot celota. Tropska območja v Saturnovi atmosferi so obdelana z obdobjem 10 ur in 14 minut časa Zemlje in na zmernih širinah to obdobje traja 26 minut.
1.2. INSTRUMENTNA STRUKTURA
Glede na notranjo strukturo in sestavo Saturn močno spominja na Jupiterja.
V globinah atmosfere Saturnja se tlak in temperatura povečata, vodik pa postopoma prehaja v tekoče stanje. Očitna meja, ki ločuje plinasti vodik iz tekočine, očitno ne obstaja. Izgleda kot neprekinjeno vrenje svetovnega vodnega oceana. Na globini okoli 30 tisoč km vodik postane kovinski (in tlak doseže približno 3 milijone atmosfer). Protoni in elektroni v njej obstajajo ločeno in je dober prevodnik električne energije. Zmogljivi električni tokovi, ki nastajajo v sloju kovinskega vodika, ustvarjajo magnetno polje Saturnja (veliko manj močno kot Jupiter).
Na globini, ki je približno enaka R / 2, to je polovici polmera planeta, vodik pri tlaku okoli 300 GPa prehaja v kovinsko fazo. Ker se globina še povečuje, se začne z R / 3 povečevati delež vodikovih in oksidnih spojin. V središču planeta je ogromno jedro (do 20 zemeljskih mas) kamna, železa in morda ... led (v osrednjem območju) je temperatura približno 20.000 K.
Kje dobiti led v centru Saturna, kjer je temperatura okoli 20 tisoč stopinj? Navsezadnje se dobro poznana kristalna oblika vode - navaden led - pri normalnem atmosferskem tlaku že tali pri temperaturi 0 ° C. Kristalinične oblike amoniaka, metana in ogljikovega dioksida, ki jih znanstveniki pravijo tudi led, so še bolj "nežni". Na primer, trden ogljikov dioksid (suh led, ki se uporablja v različnih sortah kaže) v normalnih pogojih takoj prehaja v plinasto stanje, mimo teže faze.
Toda enaka snov lahko tvori različne kristalne rešetke. Zlasti znanost pozna kristalne modifikacije vode, ki se med seboj razlikujejo nič manj kot črne črne barve, od diamanta, ki je kemično identičen z njim. Na primer, tako imenovani led VII ima gostoto skoraj dvakrat večjo gostoto običajnega ledu, pri visokih tlakih pa se lahko segreva na nekaj sto stopinj! Zato ni presenetljivo, da je led v središču Saturna pri tlaku milijonov atmosfere; v tem primeru zmesi kristalov vode, metana in amoniaka.
ATMOSFERE
Svetlo rumeni Saturn izgleda bolj skromno kot njegov sosed - oranžen Jupiter. Nima takšne barvite oblake, čeprav je struktura ozračja skoraj enaka. Zgornja atmosfera Saturna je 93% vodika (po prostornini) in 7% helija. Obstajajo nečistoče metana, vodne pare, amoniaka in nekaterih drugih plinov. Amoniakovi oblaki v zgornjem delu atmosfere so močnejši od Jovijevih, zaradi česar ni tako "obarvano" in črtasto.
Po mnenju Voyagerjev najmočnejši vetrovi v sončnem sistemu pihajo na Saturnu, vozila so zabeležila hitrosti zraka 500 m / s. Vetrovi pihajo predvsem v vzhodni smeri (v smeri osnega vrtenja). Njihova moč slabi z razdalje od ekvatorja; Pri odmiku od ekvatorja se pojavijo tudi zahodni atmosferski tokovi. Številni podatki kažejo, da vetrovi niso omejeni s plastjo zgornjega oblaka, se morajo širiti navznoter najmanj 2000 km. Poleg tega so meritve Voyager-2 pokazale, da so vetrovi na južni in severni hemisferi simetrični glede na ekvator. Obstaja domneva, da so simetrični tokovi nekako povezani pod plastjo vidnega ozračja.
Na južni polobli Saturn. "Dragon Hurricane", je na tej sliki jasno vidna v bližnji infrardeči regiji (barve na sliki so umetne). Raziskovanje rezultatov, ki jih je pridobil Cassini, so ugotovili, da je "Dragon Hurricane" vzrok skrivnostnih izbruhov na radiu. Morda na Saturnu vidimo ogromno nevihto, ko pride do hrupa iz visokonapetostnih izpustov v strelu.
Čeprav so obliži atmosferskih vrtincev na Saturnu slabše od velikosti Jupitra Big Red Spot, vendar so tudi nevihte, vidne celo z Zemlje.
Slike, ki jih je prenašal AMS Voyager-1, so našli nekaj ducat pasov in con in različne konvektivne oblake: več sto svetlih točk s premerom 2000-3000 km, rjave ovalne oblike ~ 10.000 km širine in rdeče oblike ovalnega oblaka (spot) pri 55 ° Yu. sh. Dolžina rdeče točke na Saturnu je 11.000 km, je približno velikost belih ovalnih formacij na Jupiterju. Rdeča pika na Saturnu je relativno stabilna. Obkrožen je s temnim prstanom. Menijo, da lahko predstavlja "vrh" konvektivne celice. Verjamem, da se pasovi v ozračju Saturna zaradi temperature spremenijo. Število pasov doseže več ducatov, to je veliko več, kot je bilo opazovano z Zemlje, in več kot je bilo v atmosferi Jupitra. Znanstveniki pričakujejo, da bodo našli Saturnove pogoje, primerljive s tistimi na Jupiterju, saj se v meteoroloških pojavih obeh planetov prevladujoči faktor ogreva zaradi notranjega vira toplote, ne pa absorpcije sončne energije. Vendar pa sta bila atmosfera Saturna in Jupitra zelo različna. Na primer, na Jupiterju so najvišje hitrosti vetra zabeležene vzdolž meja pasov, na Saturnu - vzdolž osrednjega dela pasov, medtem ko so meje pasov in con skorajda odsotne. V conah in conah atmosfere Jupitra se zahodni in vzhodni tok izmenjujeta, ki sta ločeni s strižnimi območji. Nasprotno pa je Saturn odkril zahodni tok v zelo širokem pasu od 40 ° C. sh. do 40 ° S sh. Po eni hipotezi vetrovi povzročajo ciklični dvig in spuščanje velikih oblakov amoniaka. Južna polarna regija Saturn je razmeroma lahka. Temna kapica je bila najdena v severni polarni regiji. Morda to kaže na sezonske spremembe, ki niso bile pričakovane na Saturnu. En temperaturni profil, dobljen za severno poloblo Saturn, kaže, da temne točke ustrezajo razmeroma visoki temperaturi in velikim svetlobnim območjem - nekoliko nižje.
Dobili smo nove informacije o oblaku nevtralnega vodika okoli Saturna v isti ravnini, v kateri ležijo obroči planeta in se njegovih satelitov obrača. Prej so znanstveniki domnevali, da se ta toroidni oblak nahaja vzdolž orbite Titana in ima svoj izvor atmosfero Titana, kjer se metan disociira s sproščanjem vodika. Vendar pa je ultrazvočni spektrometer AMS "Voyager-1" pokazal, da oblak ni nameščen vzdolž orbite Titana, ampak se razteza od 1,5 milijona km od Saturnja (nekoliko dlje od orbite Titana) do razdalje 480 tisoč km od njega (Rei orbita ). Skupna masa oblaka je 25.000 ton, kar je v skladu z obstoječimi teorijami; gostota je samo 10 atomov v 1 cm3.
V atmosferi Saturna se včasih pojavljajo trajnostne formacije, ki so super močni orkani. Podobni objekti so opazovani na drugih planetnih plinih v solarnem sistemu. Velikan "Big White oval" se pojavlja na Saturnu približno enkrat v 30 letih, zadnjič, ko je bil opazen leta 1990 (manjši orkani se pogosteje oblikujejo).
Danes ni popolnoma razumljen takšen atmosferski pojav Saturnja kot "velikega šestkotnika". Je stabilna tvorba v obliki rednega šestkotnika s premerom 25 tisoč kilometrov, ki obkroža severni pol Saturn.
V atmosferi so našli močne izpusti strele, avure in ultravijolično sevanje vodika.
2.1. "GIANT HEXAGON"
Ogromen šesterokotnik - doslej, brez stroge razlage atmosferskega pojava na planetu Saturn. Je geometrijsko reden šesterokotnik s premerom 25 tisoč kilometrov, ki se nahaja na severnem polu Saturna. Šestkotnik se zdi precej nenavaden vihar. Ravni stene vrtinca segajo v atmosfero do razdalje do 100 km. Pri proučevanju vortexa v infrardečem obsegu obstajajo svetle površine, ki so ogromne vrzeli v oblaku, ki segajo vsaj 75 km. globoko v ozračje.
Ta struktura je bila prvič opazna na številnih fotografijah, ki so jih posredovali Voyager-1 in Voyager-2. Ker objekt ni nikoli prišel v okvir popolnoma in zaradi slabe kakovosti slik, ni bilo resne študije šesterokotnika.
Pravi interes v Giant hexagonu se je pojavil po prenosu njegovih slik s Cassinijevim aparatom. Dejstvo, da je predmet ponovno viden po misiji Voyager, ki je potekala več kot četrt stoletja, kaže, da je šesterokotnik precej stabilna atmosferska tvorba.
Polarna zima in dober vid gledanja sta strokovnjakom omogočila, da razmisli o globoki strukturi hexa.
Predpostavlja se, da šesterokotnik ni povezan z auroralno aktivnostjo planeta ali radioaktivnimi emisijami, kljub dejstvu, da je struktura v notranjosti auroralnega ovala.
Hkrati se objekt, po Cassini, vrti sinhrono z vrtenjem globokih plasti atmosfere Saturna in morebiti sinhrono s svojimi notranjimi deli. Če je šesterokotnik miren glede na globoke plasti Saturna (v nasprotju z opazovanimi zgornjimi plasti atmosfere na nižjih širinah), lahko služi kot podpora pri določanju dejanske hitrosti vrtenja Saturna.
Zdaj je glavna točka o naravi tega pojava model, po katerem velikanski šesterokotnik predstavlja nekakšen stabilen val, ki obdaja pol.
3. KARAKTERISTIKE PROSTORA
AMS "Voyager-1", ki letijo okoli Saturna, odkrijejo pojave, ki so očitno intenzivne eksplozije radijskih emisij v regiji planeta. Burme so se pojavljale v celotnem frekvenčnem območju in morda izvirajo iz obročev planeta. Po drugih predpostavkah so lahko razpoke povzročili strele v ozračju planeta. Naprave AMC so zabeležile napetostni val, ki je 106-krat večji od tistega, ki bi povzročil enako oddaljeno bliskavico v ozračju Zemlje.
Ultravijolični spektrometer je v južni polarni regiji Saturn zaznal avure, ki pokrivajo površino več kot 8.000 km in so po intenziteti primerljivi s tistimi na Zemlji.
3.1. MAGNETOSFERE
Do prvega vesoljskega plovila je dosegel Saturn, sploh ni opazil nikakršnih opazovalnih podatkov o njegovem magnetnem polju, vendar je iz zemeljskih radijskih astronomskih opazovanj sledilo, da ima Jupiter močno magnetno polje. To je bilo razvidno iz netermatičnih radijskih emisij na decimeternih valovih, katerih vir je bil večji od vidnega diska planeta in je razširjen vzdolž Jupiterovega ekvatorja simetrično glede na disk. Takšna geometrija, kot tudi polarizacija sevanja, je pokazala, da je opazovano sevanje magnetno-bremena in njegov vir je elektrone, ki jih ujame Jupiterovo magnetno polje in sevalni pasovi, ki živijo v njej, podobno kot Zemeljski sevalni pasovi. Lete na Jupiter so potrdile te ugotovitve.
Ker je Saturn v svojih fizičnih lastnostih zelo podoben Jupiterju, so astronomi predlagali, da ima precej opazno magnetno polje. Odsotnost Saturnove opazne magnetne sevanje iz Zemlje je bila posledica vpliva obročev.
Ti predlogi so bili potrjeni. Ko je Pioneer-11 prispel v Saturn, so njegovi instrumenti registrirali v bližnjih planetarnih prostorskih formacijah, značilnih za planet z izrazitim magnetnim poljem: glavnim udarnim valom, mejo magnetosfere (magnetopavzo) in sevalnimi pasovi. Na splošno je Saturnova magnetosfera zelo podobna Zemlji eni, seveda pa je veliko večja. Zunanji polmer magnetosfere Saturn na sončničnem mestu je 23 ekvatorialnih polmerov planeta, oddaljenost do udarnega vala pa 26 radij.
Saturnovi sevalni pasovi so tako obsežni, da pokrivajo ne samo obroče, temveč tudi orbite nekaterih notranjih satelitov planeta.
Kot je bilo pričakovano, v notranjem delu sevalnih pasov, ki so "ločeni" s Saturnovimi obroči, je koncentracija nabitih delcev precej manjša. Razlog za to je enostavno razumeti, če se spomnimo, da delci oscilirajo približno v meridianni smeri vsakič, ko prečkajo ekvator. Toda na Saturnu v ravnini ekvatorskih obročev se nahajajo: absorbirajo skoraj vse delce, ki jih prenašajo. Zaradi tega je oslabljen notranji del sevalnih snopov, ki bi v odsotnosti obročev najbolj intenziven vir radijskih emisij v sistemu Saturn. Kljub temu se je Voyager-1, ki se približuje Saturnu, še vedno našel ne-toplotno radijsko oddajanje svojih sevalnih pasov.
Magnetno polje Saturna nastajajo z električnimi tokovi v črevesju planeta, - očitno je v plasti, kjer je pod vplivom kolosalnih pritiskov vodik prešel v kovinsko stanje. Ker se ta ploskev vrti, se magnetno polje vrti s to kotno hitrostjo.
Zaradi visoke viskoznosti vsebine notranjih delcev planeta se vsi vrtijo z istim obdobjem. Tako je rotacijsko obdobje magnetnega polja hkrati rotacijsko obdobje večine mase Saturna (razen atmosfere, ki se ne vrti kot trdno telo).
3.2. POLARSKA ZRAČANJA
Saturnove aurore so posledica visokega energijskega toka iz Sonca, ki pokriva planet. Saturnovo auroro je mogoče videti samo v ultravijolični svetlobi, katere ustvarjanje ne pomaga gledati z Zemlje.
To je slika Saturnove aurore, ki jo je v ultravijolični snovi dvodimenzionalni spektrograf (STIS) vesoljskega teleskopa. Razdalja do Saturna znaša 1,3 milijarde kilometrov. Aurora ima obliko obročaste zavese, ki obdaja oba magnetna pola planeta. Zavese se dvignejo več kot pol tisoč kilometrov nad površino Saturnovih oblakov.
Saturnova aurora je podobna tisti, ki je na zemlji - oba sta povezana z delci sončnega vetra, ki jih ujame magnetno polje planeta kot past in se gibljejo vzdolž linije sile od pola do pola - nazaj. V ultravijolični avrovi se bolje razlikuje glede na ozadje planeta zaradi močnega luminiscenčnega sijaja vodika.
Študija astronomije Saturna se je začela pred več kot 20 leti: "Pioneer 11" je leta 1979 odkril povečanje svetlosti Saturnja na polih v daljšem ultravijoličnem stanju. Voyazhders "razteza 1 in 2 preteklosti Saturn v zgodnjih 1980-ih je dala splošen opis avrora. Ta aparat je bil najprej izmerjen z magnetnim poljem Saturn, ki se je izkazalo za zelo močno.
3.3. INFRARED GARDENING SATURNA
Znani po svojem svetlem sistemu prstov in številnih satelitov, plinski velikan Saturn na tej sliki izgleda kot nenavaden in neznan, predstavljen v umetnih barvah, ki jih je prevzela vesoljska plovila Cassini. Dejansko je v tej sestavljeni podobi, pridobljeni z uporabo vizualnega in infrardečega kartografskega spektrometra (vizualni in infrardeči kartografski spektrometer - VIMS), znani obročki skorajda ne moremo razlikovati. Vidne so od roba in
osredotočite sliko. Najbolj spektakularen kontrast slike je vzdolž terminatorja ali meja dneva in noči. Modro-zeleni odtenki na desni (na dnu) so vidna sončna svetloba, ki se odraža od vrhov Saturnovih oblakov. Toda na levi strani (na nočni strani) ni sončne svetlobe, v infrardečem sevanjem toplega notranjega dela planete, podobno svetlobi kitajske luči, si lahko ogledate tudi silhuete podrobnosti globljih plasti Saturnovih oblakov. Termalni infrardeči sijaj je viden tudi v senci obročev, širokih črt, ki prečkajo severno poloblo Saturn.
4. SINGLE SYSTEM SATURNA
Trije obročki so jasno vidni od Zemlje skozi teleskop: zunanji obroč srednje svetlosti A; sredi, najsvetlejši obroč B in notranji, dolgočasno polprozorni obroč C, ki ga včasih imenujemo tudi krep. Obroči so malo bolj beli kot Saturnov rumenkast disk. Nahajajo se v ravnini planetarnega ekvatorja in so zelo tanke: s skupno širino v radialni smeri okoli 60 tisoč kilometrov. so debele manj kot 3 km. Spektroskopsko je bilo ugotovljeno, da se obroči vrtijo drugače kot trdno telo, pri čemer se razdalja od Saturna zmanjša. Poleg tega ima vsaka točka obročev hitrost, ki jo ima satelit na tej razdalji, ki se prosto giblje po Saturnu v krožni orbiti. Od tu je jasno: Saturnovi obroči so v bistvu ogromna kopičenja majhnih trdnih delcev, ki se krožijo neodvisno okoli planeta. Velikosti delcev so tako majhne, da niso vidne ne samo pri zemeljskih teleskopih, temveč tudi iz vesoljskih plovil.
Značilna lastnost strukture obročev - temne obročaste reže (delitev), kjer je snov zelo majhna. Najširši (3.500 km) ločuje obroč B iz obroča A in se imenuje "divizija Cassini" v čast astronomu, ki ga je leta 1675 prvič videl. Z izjemno dobrimi atmosferskimi razmerami se takšne delitve z Zemlje lahko vidijo čez deset. Njihova narava, očitno, resonančna. Torej, delitev Cassini je območje orbite, v katerem je čas revolucije vsakega delca okoli Saturnja natančno polovica velikosti najbližjega večjega satelita Saturna, Mimasa. Zaradi tega naključja, Mimas, s svojimi privlačnostjo, ko rodi delce, ki se premikajo znotraj delitve, in jih na koncu spravi ven. Vgrajene kamere Voyagerjev so pokazale, da so Saturnovi obroči v neposredni bližini podobni fonografskemu zapisu: tako kot so bili na več tisoč posameznih ozkih krožnikov s temnimi gladami med njimi. Obstaja toliko napovedov, da jih je že nemogoče razložiti z resonancami s časi orbit Saturnovih satelitov.
Poleg obročev A, B in C so Voyagers odkrili še štiri: D, E, F in G. Vsi so zelo redki in zato nejasni. Obročki D in E v zelo ugodnih pogojih skorajda niso vidni z Zemlje; Prstani F in G najdemo prvič. Vrstni red označevanja prstana je zaradi zgodovinskih razlogov, zato se ne ujema z abecednim. Če uredimo obroče, ko se odmaknejo od Saturna, potem dobimo serijo: D, C, B, A, F, G, E. Prstan F je bil zanimiv in velik razprava. Na žalost, pravnomočna sodba o tem predmetu še ni bila mogoča, saj se opazovanja obeh vojakov med seboj ne strinjajo. Voyager-1 letalske kamere so pokazale, da je obroč F sestavljen iz več krožnih letev s skupno širino 60 km, od katerih sta se dve prepletali, kot je niz. Že nekaj časa je mnenje prevladovalo, da sta za to nenavadno konfiguracijo odgovorni dve majhni novo odkriti sateliti, ki se gibljejo neposredno blizu F obroča - eden od notranjega roba, drugi na zunanjem (nekoliko počasnejši od prvega, saj je dlje od Saturna). Privlačnost teh satelitov ne dovoljuje, da bi ekstremni delci šli daleč od svoje sredine, to je sateliti, kot je bilo, "pasejo" delce, za katere se imenujejo "pastirji". Kot kažejo izračuni, povzročajo gibanje delcev vzdolž valovitega voda, kar ustvarja opazno prepletanje sestavnih delov obroča. Toda Voyager 2, ki je minil približno 9 mesecev blizu Saturna, ni našel nobenega prepletanja ali kakršne koli druge oblike izkrivljanja v Ring F - še zlasti, in
Planet Saturn vedno me je privlačil moj videz - s prisotnostjo prstov, ki se očitno ne vidijo z drugimi planeti in sem se odločil, da se bom podrobneje naučil.
Ta planet je že dolgo znan. Najprej ga je opazil Galileo Galilei v začetku 17. stoletja. Saturn je eden največjih planetov po Jupiterju v našem sončnem sistemu. Saturn je 95-krat večji od Zemlje, njegov polmer pa je 60.000 km.
Saturn ima najmanjšo gostoto med planetoma sončnega sistema, če bi ga lahko dali v vodo, bi plaval, to je njegova gostota manjša od vode in je 700 kg na kubični meter. Njena orbita poteka na šestem mestu od Sonca po štirih planetih (Mars, Zemlja, Venus in Mercury), ki se imenujejo notranji planeti, in zunanji planet Jupiter na razdalji 1,430 milijona km.
Hitrost Saturn v svoji orbiti okoli Sonca znaša 9600 m / s in planet se pojavi okoli Sonca že več kot 29 let. Dan na Saturnu traja 10, 7 ur, kar ustreza eni revoluciji planeta okoli svoje osi.
Saturn, tako kot planet Neptun, Uran in Jupiter, so razvrščeni kot plinski planeti. Sestoji iz atoma vodika, kot tudi helija in delcev vode, metana, amoniaka in težkih elementov. V središču Saturna je majhno jedro železovih atomov, pa tudi nikelj in led.
Čeprav iz zunanjih površin zunanja atmosfera planeta zdi mirna in homogena, se hitrost gibanja atmosfere na Saturnu včasih doseže 500 m / s. Saturnovo magnetno polje je močnejše od Zemlje, vendar je šibkejše kot na Jupiterju.
Toda najpomembnejša razlika v videzu Saturna je prisotnost številnih obročev, med katerimi so ledeni delci, težki elementi in prah. Debelina obročev je več kot sto metrov, širina pa je več kot 10.000 kilometrov. Saturnovi obroči, tako kot drugi velikanski planeti, se nahajajo v ekvatorialni ravnini.
Trije največji obroči se imenujejo A, B in C, vidni so z Zemlje do srednjega teoscope. Drugi manjši obročki - D, E, F. Če pogledate bližje, so ti obročki veliko večji. Med obroči so vrzeli, v katerih manjkajo delci. Te reže lahko vidimo v teleskopu z Zemlje (med obroči A in B), eden od njih se imenuje Cassini reža.
Okoli planeta se vrti 63 satelitov, od katerih je največji Titan, ki ima svojo atmosfero.
Saturn nima takšne površine kot drugi planet. Kaj vidimo v teleskopih - to so vrhovi oblakov, ki vključujejo zamrznjeni amoniak. Toda, ko se približuje centru Saturnovega zgorevanja vodika, se temperatura dvigne in na razdalji približno sredi radija in tlaku do 3000 tisoč atmosfer, vodik preide v trdno obliko.
V teleskopu lahko vidite, da je Saturn zaradi hitro rotacije vzdolž polovic močno poravnan in napihnjen na ekvatorju - do 10 odstotkov.
Od razlike v razdalji Saturn prejema 100-krat manj toplote od Sonca, kot jo prejme Zemlja, zato je tam zelo hladno.
Ime planeta prihaja iz rimskega boga kmetijstva, Saturn ...
Angleška abeceda s transkripcijo
Izbira najboljše mešanice za šibke in prezgodnje otroke
Saturnovi astronomski podatki