Saturn - halqalarning quchog'ida

Diametri: 120,540 km;

Yashash maydoni: 42.700.000.000 km²;

1610 yilda Galiley Galiley Yupiterni kuzatib, teleskopini bir chetga olib, tunda osmonda bir -biriga tegib turgan uchta osmon jismini payqadi. Uning fikricha, bu yangi sayyora, Yupiterdan biroz kichikroq, lekin Erdan va boshqa sayyoralardan kattaroqdir. U sayyoramizning har ikki tomonida yana ikkita kichik jism bir xil chiziqda yotibdi. Galiley bu ikkita yo'ldosh (sun'iy yo'ldosh) ekanligini aytdi. Biroq, oradan ikki yil o'tib, olim kuzatuvni takrorladi va hayron bo'lib, bu yo'ldoshlarni topa olmadi. Yarim asr o'tgach, 1659 yilda Gollandiyaliklar astronom Kristian Gyuygens kuchliroq teleskop yordamida u "hamrohlar" aslida sayyorani o'rab turgan va unga tegmaydigan yupqa yassi halqa ekanligini aniqladi. Gyuygens sayyoramizning eng katta sun'iy yo'ldoshini ham kashf etdi. Titan... Sayyoraning o'zi shunday nom oldi Saturn... Qadimgi Rim mifologiyasida Saturn er va ekinlar xudosiga to'g'ri kelgan. Uning homiyligida Italiyada daraxtlar ekilgan, uzumzorlar etishtirilgan, bug'doy va boshqa ekinlar ekilgan. Kim Saturnga ibodat qilsa va unga hurmat bajo keltirsa, mo'l -ko'l hosilga ega bo'ladi deb ishonilgan. Afsonaga ko'ra, Saturnni Gretsiyadan Italiyaga ko'chib o'tgan mamlakatning tarixdan oldingi qiroli deb hisoblashgan.

Chapda zamonaviy teleskop orqali Saturnning ko'rinishi, o'ngda esa Galiley davridan (1610) teleskop orqali.

Shu sababli, optikasi zaif bo'lganligi sababli, olim sayyora atrofida uzun uzukni sezmagan,

va buning o'rniga ular Saturnning ikkita sun'iy yo'ldoshi deb qaror qilishdi

Saturn - ulkan sayyoralar yoki sayyoralarning bir turi Yupiter guruhi... Biroq, uning hajmi Yupiterdan 1,7 barobar kichikroq. . Agar biz gaz gigantini shartli ravishda diametri 10 sm bo'lgan sfera hajmiga kamaytirsak, Saturn sharining diametri taxminan 8,5 sm bo'ladi, Yer radiusi 0,5 sm bo'lgan kichik o'qga o'xshaydi. Quyosh ulkan shar shaklida bo'lib, uning kesimi bir metrga teng bo'ladi. Saturn, boshqa sayyoralar singari, markaziy yulduz - Quyosh atrofida, biroz cho'zilgan ellips orbitasida aylanadi. Quyosh atrofida bir aylanish uchun (shanba yili) Saturn o'z orbitasidan taxminan 6 milliard 219 million km tezlikda 9,69 km / s tezlikda o'tishi kerak (Yerning aylanish tezligidan 3 baravar sekin). Yupiter singari, "Uzuklar sayyorasi" ham o'z o'qi markaziga nisbatan yuqori tezlikda harakat qiladi (Yerning o'z o'qi atrofida aylanishidan 21 barobar tezroq). Shuning uchun Saturn ekvatorial va qutb radiusi o'rtasida sezilarli farqlarga ega. Ma'lumki, sayyoramizning shakli to'liq yumaloq emas, Er ellips yoki egilgan ellipsoid desak to'g'ri bo'ladi. Aylanish tufayli Yer biroz deformatsiyalanadi va uning ekvator radiusi qutb radiusidan 21 km katta. Bu shunchalik kichik farqki, sharni sayyoramizning haqiqiy shaklidan vizual ravishda ajratish deyarli mumkin emas. Ammo agar siz Yerga ekvatorial aylanish tezligi o'nlab marta oshganda kosmosdan qarasangiz, sayyoraning tepa va pastki nuqtalarida (qutblarda) tekislanganini va sezilarli darajada cho'zilganligini yalang'och ko'z bilan ham ko'rish mumkin bo'ladi. ekvator bo'ylab. Saturn bilan aynan shunday bo'ladi. Uning ekvator tezligi taxminan 35,530 km / soat (9,87 km / s). Tez aylanishi tufayli sayyora ekvator bo'ylab kuchli tekislangan, radiuslar orasidagi farq deyarli 6000 km. Ya'ni, ekvator radiusi 60 268 km, qutb radiusi 54 364 km.

Saturn - Quyoshdan oltinchi sayyora. Uning orbitasi yulduzdan o'rtacha 1,430,000,000 km (9,58 AU) masofada joylashgan. Saturn Quyosh atrofida 10 759 kun (taxminan 29,46 yil) atrofida aylanadi. Saturndan Yergacha bo'lgan masofa 1.195 (8.0 AU) dan 1660 (11.1 AU) million km gacha o'zgarib turadi. Saturnning Quyosh tizimining boshqa sayyoralaridan ajralib turadigan xususiyati shundaki, sayyorada ulkan halqa bor, u sayyora yaqinidagi orbitada milliardlab mayda zarrachalardan iborat. Bunday zarrachalar mayda chang zarralaridan 10 qavatli binoning kattaligiga qadar bo'lishi mumkin. Biroq, Saturn Quyosh sistemasidagi yagona "halqa sayyorasi" emas. Ring tizimlari Yupiter, Uran va Neptunda ham ko'rilgan, lekin Saturn eng mashhur.

Saturn va Yerning o'lchami kilometrlarda. Gorizontal holatda

tekislik - ekvatorial diametri va vertikalda - qutbli

Ichki tuzilish

Saturn, qo'shni Yupiter singari, vodoroddan (96,3%) iborat bo'lib, geliy aralashmalari va suv, metan, ammiak va og'ir elementlarning izlari bor. Sayyoramizning tashqi atmosferasi kosmosdan tinch va bir xil ko'rinadi, garchi ba'zida uning qatlamlarida Yupiterdagi Buyuk Qizil nuqta kabi katta aylanadigan joylarga o'xshash kuchli shamollar va bo'ronlar paydo bo'ladi. Bunday tezlik bo'ronlar ba'zi joylarda soatiga 1800 km tezlikka erisha oladi, bu ulkan Yupiternikidan ancha ko'p. Shamollar va bo'ronlar asosan sharqqa g'azablanadi (eksenel aylanish yo'nalishi bo'yicha). Ekvatordan uzoqlashgan sari ularning kuchi asta -sekin zaiflashadi. Saturn, barcha yirik sayyoralar singari, deyarli butunlay iborat vodorod, yuqori bosim va harorat ta'sirida avval suyuq holatga o'tadi, so'ngra metall holatga o'tadi. Shunday qilib, qattiq sirt faqat sayyora yadrosining yuqori chegarasidan boshlanadi - Saturnning ko'rinadigan qobig'ining boshidan taxminan 47,800 km masofada. Yadroga erishish uchun sayyoramizning gaz-suyuq-metall qobig'i orqali o'tadigan yo'lni bosib o'tish kerak. O'zini yadro og'ir elementlardan iborat - tosh, temir va ehtimol muz. Dastlabki hisob -kitoblarga ko'ra, Saturn yadrosining radiusi 12500 km, uning massasi esa Er massasidan o'nlab marta katta. Sayyora markazidagi harorat 11700 ° C ga etadi va uning ichki qismida paydo bo'ladigan energiya Saturn Quyoshdan oladigan energiyadan 2,5 baravar ko'pdir. Yadro qalin qatlam bilan o'ralgan metall vodorod- taxminan 18000 km, uning bosimi 3 million atrofida o'zgarib turadi. Bu siqish kuchi bilan vodorod molekulalari atomlarga parchalanadi, elektronlar bo'linadi va molekulyar suyuqlikning o'zi elektr o'tkazuvchan bo'ladi. Suyuq-metall fazasida vodorod qanday ko'rinishini aniq aytish qiyin. Darhaqiqat, uni laboratoriya sharoitida olishning iloji yo'q, buning uchun 300-900 GPa diapazonida bosim hosil qilish kerak va hali hech bir kosmik qurilma vodorodni Yupiter va Saturnda bunday agregat holatda ko'rmagan. . Sayyoraning markaziy qismidan uzoqlashganda, bosim pasayadi va metall vodorod asta -sekin suyuq holatga o'tadi.
Er yuzidagi sayyoralardan farqli o'laroq, magnit maydoni suyuq yadro chuqurligida, Yupiter, Saturn, Uran va Neptun kabi gazsimon sayyoralarda hosil bo'ladigan, sayyoradagi o'z magnitosferasi qatlamdagi elektr toklarining aylanishi tufayli hosil bo'ladi. suyuq metall vodorod. Magnit maydon Saturn Quyosh sistemasidagi ikkinchi qudratli (Yupiterdan keyin) hisoblanadi. U birinchi marta kosmik stansiya tomonidan kashf etilgan "Pioner-11" 1979 yilda, zond sayyoraga 20000 km masofaga yaqinlashganida. Magnitosfera Saturn sayyora markazidan deyarli 1,5 million km uzoqlikda joylashgan (Yer magnit maydoni atigi 25000 km). Saturn atmosferasining yuqori qatlamlarida magnit maydonning quyosh shamolining zaryadlangan zarralari bilan o'zaro ta'siri tufayli eng yorqin qutbli chiroqlar quyosh tizimida.

Saturnning ichki tuzilishining tuzilishi

Vodorod-geliy atmosferasi-3000-4000 km;

Suyuq vodorod - 26000 km;

Metall vodorod - 18000 km;

Qattiq yadro - 12500 km

Aurora Saturnning Shimoliy qutbida. Chiroqlar ko'k rangda

va pastdagi bulutlar qizil. Bunday hodisalar o'zaro ta'sir orqali sodir bo'ladi

quyosh shamol zarralari sayyoramiz magnit maydoni bilan

Saturn halqalarda

17 -asrda Saturn sirli sayyora hisoblangan. Galiley Saturnni kuzatib, sayyora yaqinida ikkita shubhali jismni payqadi, ularni sayyoraga juda yaqin bo'lgan ikkita sun'iy yo'ldosh deb atashdi, ular deyarli unga tegib ketishdi. Bir muncha vaqt o'tgach, takroriy kuzatuv paytida u endi bu jasadlarni ko'rmadi, ular shunchaki yo'q bo'lib ketganday tuyuldi. Yarim asr o'tgach, rahmat Kristian Gyuygens allaqachon sun'iy yo'ldosh emas, balki ekvator atrofida sayyorani o'rab turgan ulkan halqa ekanligi allaqachon ma'lum bo'lgan. Gyuygens, shuningdek, halqaning o'zi yaxlit emas, balki milliardlab mayda qattiq zarrachalardan iborat deb taxmin qilgan. Hozirgi vaqtda zondlar tomonidan olingan tasvirlar shuni ko'rsatadiki, halqalar chuqurchalar bilan almashib turgan minglab halqalardan tashkil topgan. Ularga millimetrdan bir necha o'n metrgacha bo'lgan muz va tosh chang zarralari kiradi. Ularning hammasi Saturnning tortishish kuchi tufayli eng yuqori tezlikda (30-60 ming km / soat) aylanib, uzluksiz uzuk hosil qiladi. Bu katta kuch bilan aylanayotgan aylanishga o'xshaydi. Agar buni to'xtatsangiz ulkan shovqin, keyin siz halqaning tuzilishini batafsil ko'rishingiz mumkin. Zarrachalarning bir qismi mayda qum donalariga o'xshaydi, boshqalari 10 qavatli binoning kattaligida bo'ladi. Ringning o'zi juda nozik. Umumiy kengligi (taxminan 60-80 ming km) bilan uning qalinligi atigi bir oz 10-20 metr. Shuning uchun ko'p asrlar davomida Saturn halqasi mutlaqo tekis deb ishonilgan.

Ringning ichki chegarasi Saturn tashqi bulutlaridan 13000 km dan boshlanadi va sayyoradan 77000 km masofada tugaydi. Ringning o'zi zich emas. Zarrachalar orasidagi masofa bir necha kilometrgacha bo'lishi mumkin. Shuning uchun, Ring orqali uchib o'tib, siz uning bitta bo'lagini uchratmasligingiz mumkin. Agar siz halqaning barcha tarkibiy qismlarini bir butun tanaga yig'sangiz, uning diametri 100 km dan oshmaydi va massasi 3x10 19 kilogramm bo'ladi.

Uchta asosiy halqa bor va to'rtinchisi nozikroq. Ular odatda lotin alifbosining birinchi harflari bilan belgilanadi. B halqa- markaziy, eng keng va yorug ', u tashqi tomondan ajratilgan halqalar A. Kassini oralig'i, kengligi deyarli 4000 km, unda eng nozik, deyarli shaffof halqalar bor. A halqasining ichida Encke bo'luvchi chiziq deb nomlangan ingichka tirqish bor. C halqasi, hatto sayyoraga B dan ham yaqinroq, deyarli shaffof.

Hozirgi vaqtda halqalarning tuzilishini o'rganish 1997 yilda ishga tushirilgan va 2004 yilda Saturn tizimiga etib kelgan sayyoralararo "Kassini" stantsiyasiga topshirilgan. Uning taxtasidan, halqalarning o'lchamlari va qalinligi, ularning rasmlari juda ko'p olingan. ichki tarkibi va boshqalar aniqroq aniqlandi.

Saturn halqasining tuzilishi o'lchamlari

Sayyorani o'rganish va o'rganish

Tarixda birinchi marta NASA sayyoralararo kosmik apparati Saturn atrofida uchdi "Pioner-11" 1979 yil 2 -avgust Maksimal yondashuv sayyoramizning maksimal bulut balandligidan 20000 km balandlikda. Bunday yaqin masofadan, Saturn halqalari birinchi navbatda batafsil o'rganildi va yangisi topildi - F uzuk... Sayyoraning ham, uning yo'ldoshlarining ham suratlari olingan, lekin ularning tafsilotlarini aniqlash uchun ularning o'lchamlari etarli emas edi. 80 -yillarning boshlarida, Yupiterni o'rgangandan so'ng, ikkita kosmik stansiya Saturnga yo'l oldi. Voyager 1 va Voyager 2... Orbitada bir qancha yuqori aniqlikdagi fotosuratlar olingan. Men sun'iy yo'ldoshlarning tasvirini olishga muvaffaq bo'ldim: Titan, Mimas, Enceladus, Tetis, Dion, Reya. Shu bilan birga, transport vositalaridan biri Titan yaqinida atigi 6500 km masofada uchdi, bu uning atmosferasi va harorati haqida ma'lumot to'plashga imkon berdi. Voyager 2 yordamida atmosferaning harorati va zichligi to'g'risida ma'lumotlar olindi, shuningdek Saturn atrofida kuchli magnit maydon topildi. Atmosferaning yuqori qatlamlarida turli xil tabiat hodisalari kuzatildi - bo'ronlar, bo'ronlar, bo'ronlar va hatto chaqmoq. 1982 yilda Voyager 2 Saturn atrofida tortishish manevrini amalga oshirib, Quyosh tizimi bo'ylab, xususan, Uran va Neptunga sayohat qildi.

1997 yilda Kassini-Gyuygens sayyoralararo stansiyasi Saturnga uchirildi, u 7 yillik parvozdan so'ng 2004 yil 1 iyulda Saturn tizimiga etib keldi va sayyora orbitasiga chiqdi. Dastlab 4 yilga mo'ljallangan ushbu missiyaning asosiy maqsadlari halqalar va yo'ldoshlarning tuzilishi va dinamikasini o'rganish, shuningdek Saturn atmosferasi va magnitosferasining dinamikasini o'rganish va sayyoramizning eng katta sun'iy yo'ldoshini batafsil o'rganish edi. - Titan. Sayyora va sun'iy yo'ldoshlar bo'yicha o'tkazilgan bir qator tadqiqotlarga ko'ra, 2005 yil 14 yanvarda kosmik kemadan va parashyutda ajratilgan "Gyuygens" maxsus Evropa zondlari Titan yuzasiga tushgan. Tushish 2 soat 28 daqiqa davom etdi. Bu vaqt mobaynida qurilma qalinligi taxminan 400 km bo'lgan Titanning zich atmosferasi borligini aniqladi. Sun'iy yo'ldosh atmosferasi azot va metandan iborat bo'lib, sirtda "tabiiy gaz" yuqori bosim tufayli suyultirilgan holatga aylanib, butun okean-daryo metan tizimini hosil qiladi. 2004 yildan 2009 yil 2 noyabrgacha Kassini asosiy apparati yordamida 8 ta yangi sun'iy yo'ldosh topildi. Hozirgi vaqtda qurilma Saturnning sun'iy yo'ldoshidir va sayyorani kashf qilishni davom ettirmoqda, uning vazifalaridan biri Saturn mavsumlarining to'liq tsiklini o'rganishni o'z ichiga oladi.

"Kassini" sayyoralararo stansiyasi 2,2 million km masofadan