Сатурн е шестата планета од Сонцето во Сончевиот систем, една од џиновските планети. Карактеристична карактеристика на Сатурн, неговата декорација, е систем на прстени кој се состои главно од мраз и прашина. Има многу сателити. Сатурн го именувале старите Римјани во чест на богот на земјоделството што тие особено го почитувале.

краток опис на

Сатурн е втората по големина планета во Сончевиот систем по Јупитер, нејзината маса е приближно 95 Земјини маси. Сатурн орбитира околу Сонцето на просечно растојание од околу 1.430 милиони километри. Растојанието до Земјата е 1280 милиони км. Нејзиниот орбитален период е 29,5 години, а еден ден на планетата трае десет и пол часа. Составот на Сатурн практично не се разликува од сончевиот: главните елементи се водород и хелиум, како и бројни нечистотии од амонијак, метан, етан, ацетилен и вода. Во однос на внатрешниот состав, тој повеќе потсетува на Јупитер: јадро од железо, вода и никел, покриено со тенка обвивка од метален водород. Атмосфера од огромни количини хелиум и водороден гас го обвива јадрото во дебел слој. Бидејќи планетата главно се состои од гас и нема цврста површина, Сатурн е класифициран како гасен џин. Од истата причина, неговата просечна густина е неверојатно мала - 0,687 g/cm 3, што е помало од густината на водата. Ова ја прави планетата со најмалку густина во системот. Сепак, односот на компресија на Сатурн, напротив, е највисок. Ова значи дека неговите екваторијални и поларни радиуси се многу различни по големина - 60.300 km и 54.400 km, соодветно. Ова исто така подразбира голема разлика во брзините за различни делови од атмосферата во зависност од географската ширина. Просечната брзина на ротација околу оската е 9,87 km/s, а орбиталната брзина е 9,69 km/s.

Системот на прстените на Сатурн е величествена глетка. Тие се состојат од фрагменти од мраз и камења, прашина, остатоци од поранешни сателити уништени од неговата гравитациска
Поле. Тие се наоѓаат многу високо над екваторот на планетата, приближно 6-120 илјади километри. Сепак, самите прстени се многу тенки: секој од нив е дебел околу еден километар. Целиот систем е поделен на четири прстени - три главни и еден потенки. Првите три обично се означуваат со латински букви. Средниот прстен Б, најсветлиот и најширокиот, е одделен од прстенот А со простор наречен Касини јаз, во кој се наоѓаат најтенките и речиси проѕирни прстени. Малку е познато дека всушност сите четири џиновски планети имаат прстени, но сите освен Сатурн имаат прстени кои се речиси невидливи.

Во моментов се познати 62 сателити на Сатурн. Најголеми од нив се Титан, Енцелад, Мимас, Тетис, Диона, Јапет и Реа. Титан, најголемиот од месечините, е сличен на Земјата на многу начини. Има атмосфера поделена на слоеви, како и течност на површината, што е веќе докажан факт. Се верува дека помалите објекти се остатоци од астероиди и може да бидат со големина помала од еден километар.

Образование на планетата

Постојат две хипотези за потеклото на Сатурн:

Првата, хипотезата за „контракција“, вели дека Сонцето и планетите биле формирани на ист начин. Во почетните фази на својот развој, Сончевиот систем беше диск од гас и прашина, во кој постепено се формираа одделни области, погусти и помасивни од околната материја. Како резултат на тоа, овие „кондензации“ доведоа до Сонцето и на нас познатите планети. Ова ја објаснува сличноста на составот на Сатурн и Сонцето и неговата мала густина.

Според втората хипотеза за „акреција“, формирањето на Сатурн се одвивало во две фази. Првиот е формирање на густи тела во дискот со гас-прашина, како карпести копнени планети. Во тоа време, дел од гасовите во регионот на Јупитер и Сатурн се расфрлани во вселената, што ја објаснува малата разлика во составот помеѓу овие планети и Сонцето. Во втората фаза, поголемите тела привлекувале гас од облакот што ги опкружувал.

Внатрешна структура

Внатрешниот регион на Сатурн е поделен на три слоја. Во центарот има мало во споредба со вкупниот волумен, но масивно јадро од силикати, метали и мраз. Неговиот радиус е приближно една четвртина од радиусот на планетата, а неговата маса е од 9 до 22 земјини маси. Температурата во јадрото е околу 12.000 °C. Енергијата што ја емитува гасниот џин е 2,5 пати поголема од енергијата што ја добива од Сонцето. Постојат неколку причини за ова. Прво, изворот на внатрешна топлина може да бидат енергетските резерви акумулирани за време на гравитационата компресија на Сатурн: за време на формирањето на планетата од протопланетарен диск, гравитационата енергија на прашина и гас се претворила во кинетичка, а потоа и топлинска. Второ, дел од топлината се создава поради механизмот Келвин-Хелмхолц: кога температурата паѓа, паѓа и притисокот, поради што супстанцијата на планетата е компресирана, а потенцијалната енергија се претвора во топлина. Трето, како резултат на кондензација на капките на хелиум и нивното последователно паѓање низ водородниот слој во јадрото, може да се појави и генерирање топлина.

Јадрото на Сатурн е опкружено со слој од водород во метална состојба: тоа е во течна фаза, но има својства на метал. Таквиот водород има многу висока електрична спроводливост, затоа, циркулацијата на струите во него создава моќно магнетно поле. Овде, на длабочина од околу 30 илјади километри, притисокот достигнува 3 милиони атмосфери. Над ова ниво има слој од течен молекуларен водород, кој постепено станува гас со висина кога доаѓа во контакт со атмосферата.

Атмосфера

Бидејќи гасните планети немаат цврста површина, тешко е да се одреди точно каде започнува атмосферата. За Сатурн, ова нулто ниво се зема како висина на која врие метанот. Главните компоненти на атмосферата се водород (96,3%) и хелиум (3,25%). Спектроскопските студии открија и вода, метан, ацетилен, етан, фосфин и амонијак во неговиот состав. Притисокот на горната граница на атмосферата е околу 0,5 атм. На ова ниво, амонијакот се кондензира и се формираат бели облаци. На дното, облаците се состојат од ледени кристали и капки вода.

Гасовите во атмосферата постојано се движат, како резултат на што добиваат форма на ленти паралелни со дијаметарот на планетата. Истите бендови постојат на Јупитер, но на Сатурн тие се многу побледи. Поради конвекцијата и брзата ротација се формираат неверојатно силни ветрови, најмоќни во Сончевиот систем. Ветровите главно дуваат во правец на ротација, кон исток. На екваторот, воздушните струи се најсилни, нивната брзина може да достигне 1800 km/h. Со оддалеченост од екваторот, ветровите слабеат и се појавуваат западни струи. Движењето на гасовите се случува во сите слоеви на атмосферата.

Големите циклони можат да бидат многу упорни и да траат со години. Еднаш на секои 30 години, на Сатурн се појавува „Голем бел овал“ - супермоќен ураган, чија големина секој пат станува се поголема. На последното набљудување во 2010 година, таа сочинуваше четвртина од целиот диск на планетата. Исто така, меѓупланетарни станици открија необична формација во форма на правилен шестоаголник на северниот пол. Неговата форма е стабилна 20 години по првото набљудување. Секоја страна е 13.800 km - повеќе од дијаметарот на Земјата. За астрономите, причината за формирањето на овој посебен облик на облак сè уште останува мистерија.

Камерите на Војаџер и Касини снимија блескави области на Сатурн. Тие се покажаа како поларни светла. Тие се наоѓаат на географска ширина од 70-80 ° и изгледаат како многу светли прстени со овална (поретко спирална) форма. Се верува дека аурорите на Сатурн се формираат како резултат на преуредување на линиите на магнетното поле. Добиената магнетна енергија ги загрева околните области на атмосферата и ги забрзува наелектризираните честички до големи брзини. Покрај тоа, удари на гром се забележани за време на силни бури.

Прстени

Кога зборуваме за Сатурн, првото нешто што ни паѓа на ум се неговите неверојатни прстени. Набљудувањата на вселенските летала покажаа дека сите гасни планети имаат прстени, но само Сатурн ги има јасно видливи и изразени. Прстените се состојат од ситни честички мраз, карпи, прашина и фрагменти од метеорити кои ги влече гравитацијата на системот од вселената. Тие се повеќе рефлектирачки од самиот диск на Сатурн. Системот на прстени се состои од три главни и потенок четврти. Нивниот дијаметар е приближно 250.000 km, а нивната дебелина е помала од 1 km. Прстените се именувани по букви од латинската азбука по редослед, од периферијата до центарот. Прстените А и Б се одделени со простор широк 4.000 km наречен Касини јаз. Внатре во надворешниот прстен А има и празнина - лентата за поделба на Енке. Прстенот Б е најсветлиот и најширокиот, а прстенот Ц е речиси проѕирен. Побледите прстени D, E, F и G, најблиску до надворешниот дел на атмосферата на Сатурн, беа откриени подоцна. Откако вселенските станици ги направија сликите на планетата, стана јасно дека всушност сите големи прстени се состојат од многу потенки прстени.

Постојат неколку теории за потеклото и формирањето на прстените на Сатурн. Според еден од нив, прстените се формирани како резултат на „фаќањето“ на планетата на некои од нејзините сателити. Тие беа уништени, а нивните фрагменти беа рамномерно распоредени низ орбитата. Вториот вели дека прстените се формирале заедно со самата планета од почетниот облак од прашина и гас. Честичките што ги сочинуваат прстените не можат да формираат поголеми објекти како сателити поради нивните премали димензии, случајното движење и судирите еден со друг. Вреди да се напомене дека системот на прстените на Сатурн не се смета за апсолутно стабилен: дел од материјата се губи со апсорпција од планетата или расфрлана во циркупланетарниот простор, а дел, напротив, се заменува со интеракцијата на кометите и астероиди со гравитационото поле.

Во својата структура и состав, Сатурн, од сите гасни џинови, е најмногу сличен на Јупитер. Значителен дел од двете планети е составен од атмосфера од мешавина на водород и хелиум, како и некои други нечистотии. Овој елементарен состав практично не се разликува од соларниот. Под дебелиот слој на гасови се наоѓа јадро од мраз, железо и никел, покриено со тенка обвивка од метален водород. Сатурн и Јупитер испуштаат повеќе топлина отколку што добиваат од Сонцето, бидејќи околу половина од енергијата што ја испуштаат се должи на внатрешните топлински текови. Така, Сатурн би можел да стане втора ѕвезда, но немал доволно материјал за да создаде доволно гравитациона сила за да промовира нуклеарна фузија.

Современите вселенски набљудувања покажаа дека облаците на северниот пол на Сатурн формираат џиновски правилен шестоаголник, чија должина на секоја страна е 12,5 илјади километри. Структурата ротира заедно со планетата и не ја изгубила својата форма 20 години од нејзиното прво откритие. Сличен феномен не е забележан никаде на друго место во Сончевиот систем, а научниците сè уште не можат да го објаснат.

Вселенското летало „Војаџер“ забележа силни ветрови на Сатурн. Брзините на протокот на воздух достигнуваат 500 m/s. Ветровите дуваат главно во источен правец, иако како што се оддалечуваат од екваторот нивната сила слабее и се појавуваат текови насочени кон запад. Некои докази сугерираат дека циркулацијата на гасовите се случува не само во горните слоеви на атмосферата, туку и во длабочината. Исто така, во атмосферата на Сатурн периодично се појавуваат урагани со огромна моќ. Најголемиот од нив, „Големиот бел овал“, се појавува еднаш на секои 30 години.

Меѓупланетарната станица Касини, контролирана од Земјата, моментално е во орбитата околу Сатурн. Беше лансиран во 1997 година, а на планетата стигна во 2004 година. Неговата цел е да ги проучува прстените, атмосферата и магнетното поле на Сатурн и неговите месечини. Благодарение на Касини, беа добиени многу висококвалитетни слики, откриени се поларните светлина, гореспоменатиот шестоаголник, планините и островите на Титан, траги од вода на Енцелад, досега непознати прстени кои не можеа да се видат со помош на копнени инструменти.

Прстените на Сатурн во форма на процеси на страните може да се видат дури и со мали двогледи со дијаметар на леќата од 15 mm или повеќе. Во телескоп со дијаметар од 60-70 mm веќе е видлив мал диск на планетата без детали, опкружен со прстени. Кај поголемите инструменти (100-150 мм), видливи се појасите на облаците на Сатурн, капачињата на столбовите, прстените сенки и некои други детали. Во телескопите поголеми од 200 mm, можете јасно да видите темни и светли точки на површината, појасите, зоните и деталите за структурата на прстените.

Сатурн

Општи информации за Сатурн

Сатурн, шестата од Сонцето и втората по големина планета по Јупитер, е џиновската планета на Сончевиот систем. Именуван во чест на еден од најпочитуваните римски богови - покровител на земјата и посевите, кој беше соборен од неговиот престол од Јупитер.

Набљудувања на Сатурн од Земјата

Сатурн им е познат на луѓето уште од античко време. На крајот на краиштата, на ноќното небо тој е еден од најсветлите објекти, видлив како жолтеникава ѕвезда, чија светлина варира од нула до првата магнитуда (во зависност од растојанието до Земјата).

Дополнително, само Сатурн, кога се набљудува од Земјата преку телескоп (па дури и наједноставниот), има прстени видливи, иако тие се пронајдени на сите џиновски планети...

Историја на истражување на Сатурн

орбитално движење и ротација на Сатурн

Сатурн се врти околу Сонцето во орбита благо наклонета кон еклиптичката рамнина, со ексцентричност од 0,0541 и брзина од 9,672 km/s, што прави целосна револуција за 29,46 земјини години. Просечното растојание на планетата од Сонцето е 9,537 АЕ, со максимални 10 АЕ. и минимум – 9 а.в.

Аголот помеѓу рамнините на екваторот и орбитата достигнува 26 ° 73 ". Периодот на ротација околу оската - сидерален ден - 10 часа 14 минути (на географска ширина до 30 °). На половите, периодот на ротација е 26 минути подолго - 10 часа 40 минути Ова се должи на фактот дека Сатурн не е цврсто тело, како Земјата, на пример, туку огромна топка од гас. Поради таквите карактеристики на неговата структура, која, патем, не е единствена, планетата нема цврста површина, затоа радиусот на Сатурн се одредува според положбата на највисоките облаци во нејзината атмосфера. Врз основа на мерењето на оваа позиција, се покажа дека екваторијалниот радиус на Сатурн, еднаков до 60268 km, е за 5904 km поголем од поларниот, т.е. поларната компресија на планетарниот диск е 1/10.

Структура и физички услови на Сатурн

Облаците на Сатурн се претежно амонијак, бели по боја и помоќни отколку на Јупитер, поради што Сатурновата „поврзаност“ е помала. Под облаците со амонијак лежат помалку моќни облаци од амониум (NH 4 +) кои не се видливи од вселената.

Облачниот слој на Сатурн не е константен, туку, напротив, е многу променлив. Ова се должи на нејзината ротација, која главно се случува од запад кон исток (како ротацијата на планетата околу својата оска). Оваа ротација е доста силна, бидејќи ветровите на Сатурн не се слаби - со брзина до 500 m/s. Правецот на ветрот е источен.

Брзината на ветерот, а со тоа и брзината на ротација на облачниот слој, се намалува при движење од екваторот кон половите, а на географски широчини поголеми од 35° правците на ветрот наизменично се менуваат, т.е. Заедно со ветровите од исток, ветрови од запад.

Доминантноста на источните текови покажува дека ветровите не се ограничени само на горниот слој на облакот, туку мора да се протегаат навнатре најмалку 2000 километри. Покрај тоа, мерењата на Војаџер 2 покажаа дека ветровите на јужната и северната хемисфера се симетрични во однос на екваторот! Постои претпоставка дека симетричните текови некако се поврзани под слојот на видливата атмосфера.

Патем, при проучувањето на фотографиите од атмосферата на Сатурн, беше откриено дека овде, исто како и на Јупитер, може да се формираат моќни атмосферски вртлози, чија големина не е толку гигантска како онаа на Големата црвена дамка, која е видлива дури и од Земјата, но сепак достигнува дијаметар од илјада километри. Ваквите моќни вртлози, слични на земните циклони, се формираат во области на растечки топол воздух.

Откриена е и разлика помеѓу северната и јужната хемисфера на Сатурн.

Оваа разлика лежи во почистата атмосфера над северната хемисфера, предизвикана од речиси целосното отсуство на високи облаци. Зошто горната атмосфера на северната хемисфера е толку чиста од облаци не е познато, но се претпоставува дека тоа може да се должи на пониските температури (~82 К)...

Масата на Сатурн е огромна - 5,68 10 26 kg, што е 95,1 пати поголема од масата на Земјата. Сепак, просечната густина е само 0,68 g/cm. 3, е речиси ред на големина помала од густината на Земјата и помала од густината на водата, што е единствен случај меѓу планетите на Сончевиот систем.

Ова се објаснува со составот на гасовитата обвивка на планетата, која воопшто не се разликува од сончевата, бидејќи апсолутно доминантен хемиски елемент на Сатурн е водородот, иако во различни состојби на агрегација.

Така, атмосферата на Сатурн речиси целосно се состои од молекуларен водород (~ 95%), со мала количина на хелиум (не повеќе од 5%), примеси на метан (CH 4), амонијак (NH 3), деутериум (тежок водород ) и етан (CH 3 CH 3). Пронајдени се траги од присуство на амонијак и воден мраз.

Под атмосферскиот слој, под притисок од ~ 100.000 бари, се наоѓа океан од течен молекуларен водород.

Уште пониско - 30 илјади км. од површината, каде притисокот достигнува еден милион бари, водородот преминува во метална состојба. Токму во овој слој, кога металот се движи, се создава моќно магнетно поле на Сатурн, за што ќе се дискутира подолу.

Под слојот од метален водород се наоѓа течна мешавина од вода, метан и амонијак, при висок притисок и температура. Конечно, во самиот центар на Сатурн лежи мало, но масивно карпесто или ледено-карпесто јадро, чија температура е ~ 20.000 К.

Магнетосфера на Сатурн

Околу Сатурн има големо магнетно поле со магнетна индукција на ниво на видливи облаци на екваторот од 0,2 G, создадено со движење на материјата во слој од метален водород. Астрономите го припишуваат отсуството на магнетна радио емисија на bremsstrahlung од Сатурн на влијанието на прстените. Овие претпоставки беа потврдени кога вселенското летало Pioneer 11 прелета покрај планетата. Инструментите инсталирани на меѓупланетарната станица снимија формации во циркупланетарниот простор на Сатурн кои се типични за планета со изразено магнетно поле: ударен бран на лакот, граница на магнетосферата (магнетопауза) и појаси на зрачење. Надворешниот радиус на магнетосферата на Сатурн во подсончевата точка е 23 екваторијални радиуси на планетата, а растојанието до ударниот бран е 26 радиуси.

Радијационите појаси на Сатурн се толку обемни што ги покриваат не само прстените, туку и орбитите на некои од внатрешните сателити на планетата. Како што се очекуваше, во внатрешниот дел на појасите за зрачење, кој е „блокиран“ од прстените на Сатурн, концентрацијата на наелектризираните честички е многу мала. Ова се случува затоа што наелектризираните честички, кои се движат од пол до пол, минуваат низ прстенестиот систем и таму се апсорбираат од мраз и прашина. Како резултат на тоа, внатрешниот дел од појасите за зрачење, кој во отсуство на прстените би бил најинтензивен извор на радио емисија во системот на Сатурн, се покажува дека е ослабен.

Но, сепак, концентрацијата на наелектризираните честички во внатрешните региони на појасите на зрачење овозможува формирање на поларните светлина во поларните региони на Сатурн, кои се слични на оние што можеме да ги видиме на Земјата. Причината за нивното формирање е иста - бомбардирање од наелектризирани честички на атмосферата.

Како резултат на ова бомбардирање, атмосферските гасови светат во опсегот на ултравиолетовите (110-160 нанометри). Електромагнетните бранови со оваа должина се апсорбираат од атмосферата на Земјата и можат да се набљудуваат само со вселенски телескопи.

Прстените на Сатурн

Па, сега да преминеме на еден од најкарактеристичните детали за структурата на Сатурн - неговиот огромен рамен прстен.

Прстенот околу Сатурн првпат бил забележан од Г. Галилео во 1610 година, но поради лошиот квалитет на телескопот, тој ги помешал деловите од прстенот видливи на рабовите на планетата со сателити на планетата.

Точниот опис на прстенот на Сатурн го дал холандскиот научник Х. Хајгенс во 1659 година, а францускиот астроном Џовани Доменико Касини во 1675 година покажал дека тој се состои од две концентрични компоненти - прстените А и Б, разделени со темна празнина (т.н. наречена „Дивизија Касини“).

Многу подоцна (во 1850 г.), американскиот астроном В. осветленост која не надминува 1/20 од осветленоста на најсветлиот среден прстен.

Покрај горенаведеното, на Сатурн беа откриени уште 3 прстени - E, F и G; Сите тие се слаби и слабо видливи од Земјата, поради што се откриени при летовите на вселенските летала Војаџер 1 и Војаџер 2.

Прстените се малку побели од жолтеникавиот диск на Сатурн. Тие се наоѓаат во рамнината на екваторот на планетата по следниов редослед од горниот облак слој: D, C, B, A, F, G, E. Редоследот на означување на прстените се објаснува со историски причини, така што тоа го прави не се совпаѓа со азбучното...

Ако внимателно ги испитате прстените на Сатурн, ќе откриете дека, всушност, има многу повеќе од нив. Набљудуваните прстени се одделени со темни прстенести простори - празнини (или поделби), каде што има многу малку супстанција. Онаа од празнините што може да се види со просечен телескоп од Земјата (помеѓу прстените А и Б) се нарекува јаз Касини. Во ведрите ноќи се забележуваат помалку забележливи пукнатини.

Значи, што ја објаснува оваа структура на прстените на Сатурн? И зошто Сатурн воопшто ги има? Па, ајде да се обидеме да одговориме на овие прашања. И да почнеме со разгледување на второто, бидејќи. Без одговор, невозможно е да се одговори на првото прашање.

Причината зошто Сатурн, на оддалеченост од околу 10 5 km, има прстени, а не сателит е поради плимната сила. Се покажа дека ако сателитот се формирал на толкава оддалеченост, би бил растргнат на мали фрагменти со прилив на сила. За време на ерата на формирање на гигантски планети, во одредена фаза, околу нив се појавија срамнети со земја облаци од протопланетарна материја, од кои потоа се формираа сателити. Во зоната на прстенот, плимата и осеката го спречи формирањето на сателит. Така, прстените на Сатурн се веројатно остатоци од предпланетарна материја и се состојат од формации чии големини може да се движат од мали зрна песок до фрагменти од редот на неколку метри.

Постои уште една теорија за формирање на прстени, според која тие се остатоци од одредени големи сателити на Сатурн, уништени од комети и метеорити, формирани пред неколку милијарди години. Иако е можно дека во моментов има извори на надополнување на прстените со материја. Така, густината на материјата во прстенот Е се зголемува кон орбитата на месечината на Сатурн Енцелад. Можно е Енцелад да е извор на материјал за овој прстен.

Природата на структурата на прстенот е очигледно резонантна. Така, поделбата Касини е регион на орбити во кои периодот на револуција на секоја честичка околу Сатурн е точно половина од оној на најблискиот голем сателит на Сатурн, Мимас. Поради оваа случајност, Мимас, со својата привлечност, се чини дека ги заниша честичките што се движат внатре во поделбата и на крајот ги исфрла од таму. Сепак, како што веќе опишавме погоре, прстените на Сатурн се повеќе како „грамофонски запис“ и повеќе не е можно да се објасни оваа структура со резонанца со орбиталните периоди на сателитите на Сатурн.

Затоа, веројатно е дека таквата структура е резултат на механички нестабилна дистрибуција на честички долж рамнината на прстените, како резултат на што се појавуваат кружни бранови со густина - забележаната фина структура.

Првиот што направи таква претпоставка беше познатиот германски филозоф Имануел Кант, кој ја објасни фината структура на прстените на Сатурн со судирот на честички кои ротираат различно околу планетата според законите на Кеплер. Според Кант, диференцијалната ротација предизвикува дискот да се одвои во низа тенки прстени.

Подоцна, францускиот астроном Симон Лаплас ја докажал нестабилноста на двата прстени на Сатурн видливи од Земјата, изразена од Кант.

Исто така, пресметувајќи ги условите за рамнотежа за прстените на Сатурн, Лаплас докажа дека нивното постоење е можно само со брзата ротација на планетата околу нејзината оска, што подоцна беше докажано со набљудувањата на В. Хершел, кој го привлече вниманието на забележливото поларна компресија на Сатурн.

Во 1857-59 г. Прстените на Сатурн беа опишани во неговите дела од Англичанецот Максвел Џејмс Клерк, кој покажа дека стабилното постоење на прстен околу планетата може да биде само ако се состои од збирка на поединечни, неповрзани мали тела: континуиран цврст или течен прстен би бил растргнат од силата на гравитацијата на планетата .

Нешто подоцна, во 1885 година, обликот на прстените на Сатурн го опиша рускиот математичар С.В. Ковалевскаја, кој го потврди заклучокот на Максвел дека прстените на Сатурн не се единствена целина, туку се состојат од одделни тела со мала големина.

На крајот на 19 век. Овој теоретски заклучок на Максвел и Ковалевскаја беше емпириски потврден независно еден од друг од А. А. Белополски (Русија), Ј. ефект - Физо открил дека надворешните делови на прстените на Сатурн ротираат побавно од внатрешните.

Измерените брзини се покажаа еднакви со оние што би ги имале сателитите на Сатурн кога би биле на исто растојание од планетата. Оттука е јасно: прстените на Сатурн се во суштина колосална акумулација на мали цврсти честички кои независно орбитираат околу планетата. Големините на честичките се толку мали што не се видливи не само во копнените телескопи, туку и од вселенските летала. Само со скенирање со радио зрак на бранова должина од 3,6 cm на прстените A, C и поделбата Касини, за време на минувањето на Војаџер 1 покрај Сатурн, беше можно да се утврдат нивните големини. Се покажа дека просечниот дијаметар на честичките на прстенот А е 10 метри, честичките на фисија на Касини се осум, а прстенот Ц е само 2 метри.

Во преостанатите прстени на Сатурн, со исклучок на прстенот Б, честичките се многу помали по големина и нивниот број е незначителен. Во суштина, овие прстени се состојат од честички прашина со дијаметар од околу десет илјадити дел од мм.

Мора да се каже дека честичките во прстенот Б формираат чудни радијални формации - „шици“ лоцирани над рамнината на прстенот. Можно е „шиците“ да се држат заедно со електростатско одбивни сили. Интересно е да се забележи дека сликите од мистериозните „шици“ се пронајдени на некои скици на Сатурн направени во минатиот век. Но, тогаш никој не им придаваше никаква важност.

Покрај краците, вселенските Војаџери открија неочекуван ефект, имено бројни краткотрајни изливи на радио емисии кои доаѓаат од прстените. Тоа не беше ништо повеќе од сигнали од електростатички празнења - еден вид молња. Изворот на електрификацијата на честичките е очигледно судирите меѓу нив. Откриена е и гасовита атмосфера од неутрален атомски водород што ги обвива прстените.

Врз основа на интензитетот на линијата Лајсан-алфа (1216 А) во ултравиолетовиот дел од спектарот, Војаџерс го пресметал бројот на атоми на водород во кубен сантиметар од атмосферата. Ги имаше околу 600 ...

Како резултат на проучувањето на спектарот на прстените, стана јасно и дека честичките од нивните компоненти се очигледно или покриени со мраз (или мраз) или се состојат од мраз, згора на тоа, вода. Во вториот случај, масата на сите прстени може да се процени на 10 23 g, т.е. 6 реда по големина помала од масата на самата планета. Сепак, анализата на траекторијата на вселенското летало Pioneer 11 покажа дека масата на прстените е уште помала и не достигнува ни 1,7 милионити дел од масата на Сатурн.

Температурата на прстените е многу ниска - околу 80 K (-193 ° C). Честичките во сите прстени се движат со речиси иста брзина (околу 10 km/s), понекогаш судирајќи се една со друга...

Во текот на 29,5 години од Земјата, прстените на Сатурн се видливи двапати при нивното максимално отворање, а двапати има периоди кога Сонцето и Земјата се во рамнината на прстените, а потоа прстените се осветлени од Сонцето. работ-на“. Во овој период, прстените се речиси целосно невидливи, што укажува на нивната многу мала дебелина: околу 1-4 (до 20) km. Можете дури и да видите ѕвезди низ прстените, иако нивната светлина е значително ослабена.

Месечините на Сатурн

Заедно со системот на прстени, Сатурн има и цел систем на сателити, од кои моментално се познати 60.

Првиот сателит беше откриен уште во 1655 година од страна на Кристијан Хајгенс, а тоа беше огромен Титан - единствениот сателит на Сатурн кој има густа атмосфера и е поголем од Меркур.

Нешто подоцна - во 1671 година, Жан-Доминик Касини открива друг сателит - Јапетус. Една година подоцна, тој ја открил Реа, а во 1684 година - Дион и Тетис. По овие откритија, повеќе од сто години, немаше информации за нови сателити на Сатурн. И се чинеше дека засекогаш ќе биде вака. Но, во 1789 година, два сателити на Сатурн беа откриени од Вилијам Хершел. Тоа беа Мимас и Енцелад.

Уште шеесет години подоцна, имено во 1848 година, бил откриен Хиперион, а Фиби во 1898 година. По нив, во 1966 година беа откриени Епитемиум и Јуна. По ова, бројот на откриени сателити на Сатурн, поради зголемената резолуција на копнените телескопи, почна брзо да се зголемува, а до 1997 година, кога беше лансиран вселенскиот брод Касини, достигна 18. На оваа бројка, Касини додаде уште четири нови сателити, откриени по неговото пристигнување на Сатурн.

Севкупно, Сатурн моментално има 52 официјално потврдени сателити, од кои секој има свое име. Заедно со нив има и други, се уште непотврдени сателити, кои се мали по големина и не се забележани повеќе од еднаш. Некои од нив лежат во орбитата на Диона, други - помеѓу орбитите на Диона и Тетис, а други - помеѓу орбитите на Диона и Реа.

Сите сателити, освен огромниот Титан, се составени главно од воден мраз, со мала примеса на карпи, за што сведочи нивната мала густина (околу 1400-2000 kg/m3). Најголемите од нив, како што се Мимас, Дионе, Реа, формираат карпесто јадро, зафаќајќи до 40% од масата на целиот сателит. Структурата на Титан е слична на структурата на големите сателити на Јупитер: исто така цврсто карпесто јадро и ледена обвивка.

Сателитите на Сатурн, како и сателитите на другите џиновски планети, можат да се поделат во две групи - правилни и неправилни. Редовните сателити се движат во речиси кружни орбити кои се наоѓаат блиску до планетата во близина на нејзината екваторијална рамнина. Сите редовни сателити орбитираат во иста насока - во насока на ротација на самата планета. Ова укажува дека овие сателити се формирани во облакот гас и прашина што ја опкружувал планетата за време на нејзиното формирање. Точно, постојат два исклучоци од ова правило - Јапетус и Фиби.

Спротивно на тоа, неправилните сателити орбитираат далеку од планетата во хаотични орбити, што јасно покажува дека овие тела биле заробени од планетата меѓу астероидите или јадрата на кометите што поминуваат.

Редовните сателити на Сатурн, од кои се познати вкупно 18, имаат синхрона ротација (циклично поместување), и затоа секогаш се свртени на истата страна кон планетата. Исклучок од ова правило е Хиперион, кој има свое хаотично вртење и Фиби, која се врти во спротивна насока.

Во принцип, можеме да кажеме дека секој сателит на Сатурн е уникатен и секој од нив заслужува внимание. Земете, на пример, Титан - огромен сателит, чиј дијаметар е 5150 километри, што му овозможува да се смета за втор по големина сателит во Сончевиот систем. Освен тоа, само Титан има густа црвено-портокалова атмосфера, дебела речиси 600 км.Покрај тоа, оваа атмосфера по својот состав наликува на атмосферата на древната Земја, бидејќи 95% се состои од азот. Има траги од присуство на аргон, метан, кислород, водород, етан, пропан и други гасови. Метанот, патем, на Титан може да биде во сите 3 состојби на агрегација, затоа, не е чудно што има океан од метан, езера и реки на сателитот. Да, и обичен воден океан постои и на Титан, иако не на површината, туку на длабочина од неколку километри. На тоа укажува големата варијабилност на карактеристиките на површината на Титан, кои се забележани на различни места во различно време.

Ова е можно само ако претпоставиме дека под површината има дебел слој течна вода. Така, Титан е петтиот вселенски објект во Сончевиот систем на кој е пронајдена течна вода...

Не помалку интересен од Титан е и другиот сателит на Сатурн, Јапетус. Неговата предна (во насока на патување) хемисфера е многу различна во рефлексивноста од задната страна. Еден од нив е светол како снег, другиот е темен како црн кадифе. Ова се должи на фактот што предниот дел на Јапетус е силно контаминиран со прашина, која, паѓајќи на неговата површина за време на движењето на друг сателит, Фиби, предизвикува негово сериозно поцрнување.

Придружникот на Фиби е исто така единствен, бидејќи единствениот кој орбитира околу планетата во спротивна насока. Покрај тоа, неговата површина е многу темна - најтемна меѓу сите сателити на Сатурн.

Но, најсветлата површина е онаа на Енцелад, која е прва во Сончевиот систем по овој индикатор (неговото албедо е блиску до 1, како она на свежо паднатиот снег). Енцелад има и најголема тектонска и вулканска активност, а вулканите на Енцелад не се едноставни, туку ледени. Поради нив, неговата површина е покриена со слој мраз, а со тоа и толку светла.

Друг многу интересен сателит на Сатурн е Хиперион, единствениот од големите сателити кој има неправилна форма предизвикана од судир со некое масивно космичко тело. Можно е, поточно дури и веројатно, дека токму тој судир предизвикува хаотична ротација на Хиперион околу неговата оска, чија брзина се менува за десетици проценти во текот на еден месец.

Судир со некое големо космичко тело, исто така, го формираше 130-километарскиот кратер Хершел на површината на друг сателит на Сатурн, Мимас. Оската што го опкружува овој кратер е толку висока што е јасно видлива дури и на фотографиите. Мора да се каже дека ваквите џиновски кратери на сателитите на Сатурн не се невообичаени. Така, на површината на Дионе е откриен кратер со пречник од околу 100 километри, а на површината на Реа, вториот по големина сателит на Сатурн, има кратери со пречник до 300 километри. Реа, инаку, е интересна и затоа што е единствениот од сите сателити, а не само Сатурн, кој има прстени. Ова беше откриено на 7 март годинава, при летот на вселенското летало Касини. Реа очигледно има само еден прстен и се состои од смачкани фрагменти од астероид или комета што се судрила со Реа во далечното минато. Дијаметарот на овој прстен е до неколку илјади километри и се наоѓа речиси блиску до сателитот. Дополнителниот облак од прашина би можел да се прошири до 5.900 километри. од центарот на сателитот.

Да, сателитот на Реа е секако интересен, но да се вратиме на разговорите за кратерите. Како што веќе споменавме, кратерите од 100-200 километри на сателитите на Сатурн не се невообичаени, но дури и тие не се ништо во споредба со кратерот Одисеј, со дијаметар од 400 km, кој лежи на површината на Тетис. На овој сателит, инаку, откриен е и џиновскиот кањон Итака, кој се протега на 3 илјади километри, што е повеќе од дијаметарот на сателитот (~ 2000 км).

Но, ова не е единственото нешто што ја прави интересна Тетис. Се чини дека таа „паса“ уште два сателити - Телесто и Калипсо, лоцирани 60° пред и зад Тетис. Диона е и овчарска придружничка, ги „паси“ Елена и Полидевка. Местата во вселената што ги заземаат овие сателити кои „пасат“ се нарекуваат Лагранж. Патем, тројанските астероиди се движат заедно со Јупитер на сличен начин.

Некои од сателитите го вршат своето влијание врз прстените на Сатурн - ова е т.н. овчарски придружници. Тоа се, на пример, Прометеј и Пандора, кои комуницираат со прстенестиот материјал на прстенот F и не дозволуваат овој материјал да го напушти прстенот, или Атлас, кој се движи на надворешниот раб на прстенот А; спречува прстенести честички да се протегаат надвор од овој раб. Патем, прстенот F е многу необичен. Така, вградените камери на Војаџер 1 покажаа дека прстенот се состои од неколку прстени со вкупна ширина од 60 километри, а два од нив се испреплетени меѓу себе, како чипка. Оваа необична конфигурација е предизвикана од интеракцијата на прстените со два сателити кои се движат директно во близина на прстенот F - едниот на внатрешниот раб, другиот на надворешниот раб. Привлечноста на овие сателити не дозволува надворешните честички да одат далеку од нејзината средина - сателитите, како што беа, ги „пасат“ честичките. Тие, како што покажаа пресметките, предизвикуваат честички да се движат по брановидна линија, што го создава набљудуваното преплетување на компонентите на прстенот. Но, Војаџер 2, кој помина во близина на Сатурн девет месеци подоцна, не откри никакви преплетување или други нарушувања на обликот во прстенот F, особено во непосредна близина на овчарите. Така, обликот на прстенот се покажа како променлив. Не е познато што го предизвикува ова чудно однесување на прстените...

Општи информации за Сатурн

Оваа планета е повеќе слична на Јупитер отколку другите џиновски планети. Неговата маса е 95 пати, а екваторијалниот радиус (60.370 km) е 9,5 пати поголем од оној на Земјата, а неговата компресија е 1:10, односно поларниот радиус му е 8,5 пати поголем од оној на Земјата. Забрзувањето на гравитацијата на Сатурн е 1,15 пати поголемо отколку на Земјата, а критичната брзина е 37 km/s. Оската на ротација на планетата е наклонета под агол од 26°45", а доколку би била слична по природа на Земјата и би била многу поблиску до Сонцето, тогаш би имала наизменични сезони. Но, структурата на Сатурн е иста како онаа на Јупитер, а исто така и таа ротира зонално со периоди од 10h 14m (екваторијален појас) и 10h 39m (умерени зони). За гасовитата структура на планетата е потврдена и нејзината ниска просечна густина, еднаква на 0,69 g/cm3, т.е. , фигуративно кажано, кога Сатурн би се нашол во вода, тогаш би плутал на неговата површина.Поради помалата маса (во споредба со Јупитер), притисокот во утробата на Сатурн се зголемува побавно и, очигледно, слојот од течен водород измешано со хелиум започнува на длабочина еднаква на половина од планетите со радиус, каде што температурата достигнува 10.000 ° C и притисокот е 3-109 hPa (3-106 атм.) Подолу, на длабочина од 0,7-0,8 радиус, има слој од металната фаза на водород, во кој електричните струи создаваат магнетно поле на планетата, а под овој слој има стопено силикатно-метално јадро, чија маса е 9 пати поголема од масата на Земјата, или речиси 0,1 масата на Сатурн.

Сатурн добива 92 пати помалку енергија од Сонцето од Земјата, покрај тоа, рефлектира 45% од оваа енергија. Затоа, температурата на неговите горни слоеви треба да биде околу -190 ° C, но е блиску до -170 ° C. Ова се објаснува со фактот дека од топлата внатрешност на планетата доаѓа двојно повеќе топлина отколку од Сонцето. Радио емисијата на Сатурн е релативно мала, што покажува дека има магнетно поле и појас на зрачење послаб од оној на Јупитер. Ова го потврди автоматската станица „Пионер-11“, која на 1 септември 1979 година прелета на растојание од 21.400 километри од површината на Сатурн и го откри неговото магнетно поле, чија оска речиси се совпаѓа со оската на ротација на планета. Појасот за зрачење се состои од неколку зони одделени со широки шуплини кои не содржат електрично наелектризирани честички. Сатурн има уште две месечини - ги фотографирала сондата Касини. Фактот дека толку мали планети (со дијаметар од 3 и 4 километри) преживеале до ден-денес значи дека малите комети кои обично им се закануваат не се многу чести во Сончевиот систем. Шестата планета сега има вкупно 33 сателити со дијаметри кои се движат од 34 до 5150 km. Како и Јупитер, овие месечини се нумерирани по редоследот по кој се откриени.

Фотографиите направени од автоматски станици покажуваат дека површините на големите сателити се покриени со многу кратери со различни големини.

Сите сателити на Сатурн орбитираат околу него во насока напред, а само најоддалечениот, деветти сателит на Фебус, кој се наоѓа на речиси 13 милиони километри од планетата, има обратно движење и комплетира една орбитална револуција за 550 дена.
Прстените на Сатурн

Сатурн има прстен, откриен уште во 1656 година од страна на холандскиот физичар Х. неговиот екватор. Надворешниот прстен, означен со буквата А, е помалку светол од прстенот Б, одделен од него со процепот Касини, внатре во кој има трет прстен C, наречен креп прстен поради неговата мала осветленост и видлив само со силни телескопи. ; од прстенот Б е одделен со Максвеловата поделба. Надворешниот и внатрешниот радиус на овие прстени се соодветно 138.000 и 120.000 km (A), 116.000 и 90.000 km (B), 89.000 и 72.000 km (C).

Додека ја одржуваат својата насока во вселената, прстените се свртуваат кон Земјата на секои 14,7 години (половина од периодот на револуцијата на Сатурн околу Сонцето) и не се видливи; само нивната сенка, тесна темна лента, паѓа на дискот на планетата. Овој феномен се нарекува исчезнување на прстен. Нивното последно исчезнување беше во 1994 година.

Сатурн, шестата по големина планета во Сончевиот систем во однос на растојанието од Сонцето; астрономски знак ћ S. се однесува на бројот на џиновски планети. Полуглавната оска на орбитата на Сонцето (неговото просечно растојание од Сонцето) е 9,54 АЕ. е., или 1,43 милијарди км. Орбиталната ексцентричност на S. е 0,056 (најголема меѓу џиновските планети). Аголот на наклонетост на рамнината на орбитата на S. кон рамнината на еклиптиката е 2°29’. Сончевата енергија прави целосна револуција околу Сонцето (сидерален период на револуција) за 29.458 години со просечна брзина од 9,64 км/сек. Синодискиот период на револуција е 378,09 дена. На небото, S. изгледа како жолтеникава ѕвезда, чија осветленост варира од нула до првата величина (при просечна спротивставеност). Големата варијабилност на осветленоста е поврзана со постоењето на прстени околу С.; Аголот помеѓу рамнината на прстените и насоката кон Земјата варира од 0 до 28°, а набљудувачот на Земјата ги гледа прстените под различни агли, што ја одредува промената на осветленоста на S. Видливиот диск на С. форма на елипса со оски 20,7" и 14,7" (во средната конфронтација). Во супериорна врска со Сонцето, привидната големина на сонцето е 25% помала, а неговата осветленост е послаба за 0,48 степени. Визуелното албедо на С. е 0,69.

Елиптичноста на сончевиот диск ја одразува неговата сфероидна форма, што е последица на брзата ротација на Сончевиот систем: периодот на неговата ротација околу неговата оска е 10 часа 14 минути на екваторот, 10 часа 38 минути на умерени географски широчини и 10 часа 40 минути на географска широчина од околу 60°. Ротационата оска на S. е наклонета кон рамнината на нејзината орбита на 63°36'. Во линеарна мерка, екваторијалниот радиус на Северот е 60.100 km, поларниот е 54.600 km (точност од околу 1%), а компресијата е 1:10,2. Волуменот на сонцето е 770 пати поголем од волуменот на Земјата, а масата на Сонцето е 95,28 пати поголема од онаа на Земјата (5,68 × 10226 kg), така што просечната густина на сонцето е 0,7 g/cm3, што е половина од густината на Сонцето. Во однос на Сонцето, масата на Сонцето е 1:3499. Забрзувањето на гравитацијата на површината на северот на екваторот е 9,54 m/s2. Параболичната брзина (брзина на бегство) на површината на север достигнува 37 км/сек.

Малку детали се видливи на дискот S, дури и кога се гледаат под најдобри услови. Видливи се само светли и темни ленти паралелни на екваторот, на кои повремено се наддаваат темни или светли точки, со чија помош се одредува ротацијата на С.

Температурата на површината на сонцето, врз основа на мерењата на топлинскиот проток што произлегува од планетата во инфрацрвениот регион на спектарот, се одредува од - 190 до - 150 ° C (што е повисока од температурата на рамнотежата - 193 ° C), што одговара на топлинскиот проток добиен од Сонцето. Ова покажува дека сончевото термално зрачење содржи дел од сопствената длабока топлина, што е потврдено со мерењата на радио емисијата.

Разликата во аголните стапки на ротација на небото на различни географски широчини покажува дека неговата површина забележана од Земјата е само горниот облак слој на атмосферата. Врз основа на теоретски студии може да се формира одредена идеја за внатрешната структура на С. Набљудуваните нарушувања во движењето на сателитите на планетата, споредени со компресија на нејзината фигура и просечна густина, овозможуваат да се одреди приближниот тек на притисокот и густината во утробата на планетата (види Планети). Многу малата просечна густина на Сонцето укажува дека тоа, како и другите џиновски планети, се состои првенствено од лесни гасови - водород и хелиум, кои преовладуваат на Сонцето. Наводно, соларниот состав вклучува водород (80%), хелиум (18%) и само 2% од потешките елементи концентрирани во јадрото на планетата. Водородот до длабочини од околу половина од радиусот е во молекуларна фаза, а подлабоко под влијание на колосални притисоци се трансформира во метална фаза. Во центарот на С. температурата е близу 20.000 К.

Хемискиот состав на атмосферата над облачниот слој на планетата се одредува од линиите на апсорпција во спектарот на планетата. Неговиот главен дел е молекуларен водород (40 km-atm), метан CH4 е секако присутен (0,35 km-atm), се претпоставува постоење на амонијак (NH3), иако е можно тој да е присутен во форма на аеросоли во облаци. Има причина да се претпостави дека има хелиум во сончевата атмосфера, кој не се манифестира спектроскопски во регионот на спектарот што ни е достапен. Не е откриено магнетно поле во С.

Забележлива карактеристика на планетата се прстените на Сатурн - концентрични формации со различна осветленост, како да се вгнездени една во друга и формираат единствен рамен систем со мала дебелина, сместен во екваторијалната рамнина на Северот. Прстенот околу северот беше првпат забележан од Г. Галилео во 1610 година, но поради нискиот квалитет на телескопот, тој ги помешал деловите од прстенот видливи на рабовите на планетата со сателити В. Точниот опис на прстенот Ц го дал Х. Хајгенс (1659), а Ј. Касини наскоро покажа дека се состои од две концентрични компоненти - прстени А и Б, разделени со темна празнина (т.н. „Касини поделба“). Многу подоцна (во 1850 г.) американскиот астроном В. 20 од осветленоста на најсветлиот прстен - прстен Б Прстените се наоѓаат на следните растојанија од планетата: А - од 138 до 120 илјади км, Б - од 116 до 90 илјади км, Ц - од 89 до 75 илјади км и Д - од 71 илјади км речиси до површината на В.

Природата на планетарните прстени стана јасна откако англискиот физичар Џ. Максвел (во 1859 година) и рускиот математичар С.В. збирка на поединечни мали тела: континуиран цврст или течен прстен би бил растргнат од гравитационата сила на планетата.

Овој теоретски заклучок на крајот на 19 век. Белополски (Русија), Ј. Килер (САД) и А. Деландр (Франција), кои го фотографираа спектарот на С. користејќи спектрограф со пресече и, врз основа на ефектот Доплер-Физо, открија независно еден од друг, емпириски дека надворешните делови на прстенот C. ротираат побавно од внатрешните. Измерените брзини се покажаа еднакви со оние што би ги имале сателитите на С. кога би биле на исто растојание од планетата.

Во текот на 29,5 години од Земјата, сончевите прстени се видливи двапати при нивното максимално отворање, а двапати има периоди кога Сонцето и Земјата се во рамнината на прстените, а потоа прстените се или осветлени од Сонцето. работ-на“, или тоа е видливо за земниот набљудувач „работ-на““ Во овој период, прстените се речиси целосно невидливи, што укажува на нивната многу мала дебелина. Различни истражувачи, врз основа на визуелни и фотометриски набљудувања и нивната теоретска обработка, доаѓаат до заклучок дека просечната дебелина на прстените се движи од 10 cm до 10 km. Се разбира, невозможно е да се види прстен со таква дебелина од работ на Земјата. Големините на цврстите тела во прстените се проценуваат од 10-1 до 103 cm со доминација на блокови со дијаметар од околу 1 m, што се потврдува со набљудуваната рефлексија на радио брановите од прстените C.

Хемискиот состав на супстанцијата на прстените е очигледно ист за сите четири компоненти, само степенот на пополнување на просторот со блокови е различен во нив. Спектарот на сончевите прстени е значително различен од спектарот на самото сонце и сонцето што ги осветлува; спектарот укажува на зголемена рефлексивност на прстените во блискиот инфрацрвен регион (2,1 и 1,5 μm), во согласност со рефлексијата од мразот H2O. Може да се претпостави дека телата што ги формираат прстените на С. се или покриени со мраз или мраз, или се состојат од мраз. Во вториот случај, масата на сите прстени може да се процени на 1024 g, т.е., 5 реда по големина помала од масата на самата планета. Температурата на прстените S. очигледно е блиску до рамнотежа, т.е. 80 К.

С. има десет сателити. Еден од нив - Титан - има димензии споредливи со големината на планетите; неговиот дијаметар е 5000 km, неговата маса е 2,4 × 10-4 маси на S., има атмосфера што содржи метан. Најблискиот сателит до планетата е Јанус, откриен во 1966 година: орбитира околу планетата на секои 18 часа, на просечно растојание од 160 илјади km; неговиот дијаметар е околу 220 km. Најоддалечениот сателит е Фиби; се врти околу Северот во спротивна насока на растојание од околу 13 милиони km (види Сателити на планетите).

Сатурн е една од осумте главни планети на Сончевиот систем. Неговата главна карактеристика се големите и неверојатно убави прстени.

Генерални информации:

1. Планетата тежи 95 пати повеќе од Земјата. Нејзината тежина е 568 · 10 24 (568 септилиони = 568 проследени со 24 нули) килограми.
2. Овој џин може да ја содржи Земјата 750 пати, што е втора по големина планета во Сончевиот систем потоа.
3. Планетата се состои од гасови, 94% од него е водород, а остатокот е главно хелиум.
4. Еден ден на планетата трае 10 и четвртина часа.
5. Една револуција околу Сонцето трае речиси 30 Земјини години.
6. Температурата на површината достигнува -190º Целзиусови. Планетата е вклучена во посебна класа на „ледени џинови“ на Сончевиот систем и се наоѓа речиси 10 пати подалеку од Сонцето отколку Земјата (за референца: нашата земјина топка е оддалечена 150 милиони километри од оваа жешка ѕвезда).
7. Дијаметарот на прстените е околу 300.000 км. На брза ракета ќе леташ од едниот до другиот крај 2 дена.
8. Оваа огромна топка, опкружена со ледени прстени, ротира со брзина од 60.000 km/h.

Историја на потеклото на името на планетата

Неговиот сјај на небото е забележан уште во VII век п.н.е. д. жители на Античка Асирија (модерен Ирак). Многу векови подоцна, Грците ја нарекоа оваа планета Кронос, по нивниот бог на жетвата, можеби поради нејзината посебна положба на небото за време на летната жетва. Римскиот бог на земјоделството бил Сатурн , затоа денес планетата има такво име. Патем, еден ден во неделата - сабота - е именуван и по овој римски бог (сабота).

Прстени

Во 1610 г Галилео Галилеј бил првиот што видел прстени во својот телескопСатурн. Видел некои ситни предмети, иако не разбирал што се тие. Во својот дневник, научникот го нацртал она што го видел. Подоцна, 45 години подоцна, на ова прашање одговорил холандскиот физичар Х. Хајгенс. Тој, исто така, сфатил дека околу планетата не се движи само еден прстен, туку неколку џиновски.

Денес астрономите Познато е дека има 7 главни прстени.И секој од нив има свои карактеристики. На пример, прстенот А е речиси проѕирен, па светлината лесно поминува низ него. Прстенот Б е густ и богат со материјал. C е дури и потранспарентен од А, а прстенот D целосно не се разликува. Прстените можат да се видат само од Земјата благодарение на Сонцето, бидејќи тие составена од честички мразкои рефлектираат голема количина на сончева светлина.

Треперливите прстени се неверојатно големи. Тие се шират толку широко што ќе се вклопат меѓу нашата планета и орбитата на Месечината. Сепак, нивната ширина не е подебела од еден или два ката од модерна висококатница. Тие се нешто слични на цврсти дискови, но тие се составени од милијарди парчиња различни космички остатоци. Ако сте во еден од прстените, ќе се чувствувате како да сте зафатени од град.

Особености

Сатурн е шестата планета од Сонцето. Неговата атмосфера се состои од 5 слоја.Оваа огромна топка од водород и хелиум ротира околу својата оска, додека ја менува својата форма. Нешто слично се случува и со пицата кога готвачот ќе ја фрли. Ротирајќи, станува рамно и се протега на страните.

Сатурн има многу мала густина. Тоа е единствената планета во Сончевиот систем која помалку густа од водата.Тој е надуен, а гасовите заземаат многу простор во споредба со вкупната маса. Кога би постоел огромен океан способен да содржи планета, тогаш оваа голема топка не би потонала, туку би пловела по водата.

Овој леден џин има и многу моќен временски систем. Изгледа како многу тивка и мирна планета, иако не е. Невремето таму може да трае со денови, недели, па дури и месеци. Брзината на ветрот може да достигне 1600 km/h. Се верува дека постои молња што е милиони пати посилна отколку на Земјата.

Верни придружници на ледената топка

Најголемиот сателит на планетата - Титаниум.Тој е поголем од Меркур и двојно поголем од Месечината. Го открил Кристијан Хајгенс уште во 1655 година. Во споредба со Титан, Енцелад- еден од малите сателити. Ова е мал објект, со дијаметар од само 500 km (1/8 од Месечината). Откриен е во 1789 година од Вилијам Хершел. Енцелад е сјајна топка од мраз и карпи. Геолошки е активен. Научниците набљудуваат постојани ерупции на него. Астрономите сè уште откриваат претходно непознати месечини на Господарот на прстените, па нивниот точен број не е познат.

Орбитер Касини

Во 1997 година, Касини, вселенско летало тешко 5,5 тони, тргна кон Сатурн. Уредот стигна до овој неверојатен гигант во 2004 година. А многу за планетата е познато благодарение на сателитот Касини. Тој ги обиколува прстените, сателитите и самата планета. Секој ден, научниците спроведуваат темелно проучување на сликите добиени од леталото.

Заклучок

Нашиот извештај ни помогна да погледнеме. Планетата со уши, како што ја прикажа Галилео Галилеј во своите белешки, се покажа како вистински бисер на Сончевиот систем. Ги воодушевува љубителите на вселената со својата светкава убавина и ги воодушевува научниците со математичкото совршенство.

Ако оваа порака ви беше корисна, ќе ми биде мило да ве видам

Сатурн е втората по големина планета во нашиот Сончев систем и шеста планета од Сонцето. Сатурн, исто како и Уран, Јупитер и Нептун, се гасовити џинови. Планетата го добила своето име во чест на богот на земјоделството.

Планетата е главно составена од водород, со мали траги од хелиум и траги од метан, вода, амонијак и тешки елементи. Што се однесува до внатрешноста, тоа е мало јадро од никел, железо и мраз, покриено со гасовита надворешна обвивка и мал слој метален водород. Надворешната атмосфера изгледа хомогена и мирна кога се набљудува од вселената, иако понекогаш се видливи долгорочни формации. Сатурн има планетарно магнетно поле кое е со средна јачина помеѓу моќното поле на Јупитер и магнетното поле на Земјата. Брзината на ветрот на планетата може да достигне и до 1800 km/h, што е многу поголема отколку на Јупитер.

Сатурн има истакнат прстенест систем кој главно се состои од ледени честички со помалку прашина и тешки елементи. Во моментов има 62 познати сателити кои орбитираат околу Сатурн. Најголемиот од нив е Титан. Меѓу сите сателити, тој е втор по големина (по Ганимед).

Автоматска меѓупланетарна станица наречена Касини се наоѓа во орбитата на Сатурн. Научниците го лансираа уште во 1997 година. И во 2004 година, стигна до системот на Сатурн, чии задачи вклучуваат проучување на структурата на прстените и динамиката на магнетосферата и атмосферата.

Име на планетата

Планетата Сатурн го добила името по римскиот бог на земјоделството. Подоцна тој беше идентификуван со водачот на титаните - Кронос. Бидејќи титанот Кронос ги проголта неговите деца, тој не беше популарен меѓу Грците. Кај Римјаните, богот Сатурн бил почитуван и почитуван. Според античката легенда, тој го научил човештвото да ја обработува земјата, да гради куќи и да одгледува растенија. За времето на неговото наводно владеење се вели дека биле „златното доба на човештвото“; во негова чест биле организирани прослави, кои биле наречени Сатурналија. За време на овие прослави, робовите добивале слобода за кратко време. Во индиската митологија, планетата одговара на Шани.

Потекло на Сатурн

Вреди да се напомене дека потеклото на Сатурн се објаснува со две главни хипотези (на ист начин како и со Јупитер). Според хипотезата за „концентрација“, сличниот состав на Сатурн и Сонцето е дека овие небесни тела имаат голем дел од водород. Како резултат на тоа, малата густина се објаснува со фактот дека во почетните фази на развојот на Сончевиот систем, во дискот гас-прашина се формираа масивни „кондензации“, што доведе до појава на планети. Излегува дека планетите и Сонцето се формирани на сличен начин. Но, како и да е, оваа хипотеза не ги објаснува разликите во составот на Сонцето и Сатурн.

Хипотезата за „акреција“ вели дека процесот на формирање на Сатурн се состоел од две фази. Прво, во текот на двесте милиони години, се случи процесот на формирање на цврсти густи тела што личеа на копнени планети. Во текот на оваа фаза, дел од гасот се растури од регионот на Сатурн и Јупитер, што во иднина влијаеше на разликата во хемискиот состав на Сонцето и Сатурн. По што започна фаза 2, при што најголемите тела можеа да достигнат двојно поголема маса од Земјата. Во текот на неколку стотици илјади години, се одвивал процесот на аккреција на гас на овие тела од примарниот протопланетарен облак. Температурата во втората фаза на надворешните слоеви на планетата достигна 2000 °C.

Сатурн меѓу другите планети

Како што споменавме погоре, Сатурн е една од гасните планети: нема цврста површина и главно се состои од гасови. Поларниот радиус на планетата е 54.400 km, екваторијалниот радиус е 60.300 km. Меѓу другите планети, Сатурн се карактеризира со најголема компресија. Тежината на планетата ја надминува масата на Земјата за 95,2 пати, но нејзината просечна густина е помала од густината на водата. Иако масите на Сатурн и Јупитер се разликуваат за повеќе од три пати, нивниот екваторијален дијаметар се разликува само за 19%. Што се однесува до густината на другите гасни планети, таа е значително поголема и изнесува 1,27-1,64 g/cm3. Забрзувањето на гравитацијата долж екваторот е 10,44 m/s2, што е споредливо со она на Нептун и Земјата, но многу помалку од она на Јупитер.

Ротација и орбитални карактеристики на Сатурн

Просечното растојание помеѓу Сонцето и Сатурн е 1430 милиони км. Движејќи се со брзина од 9,69 km/s, планетата кружи околу Сонцето за 29,5 години (10.759 дена). Растојанието од Сатурн до нашата планета варира од 8,0 АЕ. д (119 милиони км) до 11,1 а. (1660 милиони км), просечното растојание за време на периодот на нивното соочување е приближно 1280 милиони км. Јупитер и Сатурн се во речиси точна резонанца 2:5 до Сонцето во афел, а перихелот е 162 милиони км.

Диференцијалната ротација на атмосферата на планетата е слична на ротацијата на атмосферата на Венера и Јупитер, како и на Сонцето. А. Вилијамс беше првиот што откри дека брзината на ротација на Сатурн може да варира не само по длабочина и ширина, туку и во времето. Анализата на варијабилноста на ротацијата на екваторијалната зона во текот на 200 години покажа дека главниот придонес за оваа варијабилност го даваат годишниот и полугодишниот циклус.

Атмосфера и структура на Сатурн

Горните слоеви на атмосферата се состојат од 96,3% водород и 3,25% хелиум. Има нечистотии од амонијак, метан, етан, фосфин и некои други гасови. Во горниот дел од атмосферата, облаците од амонијак се помоќни од облаците Јовиан, додека облаците во долниот дел се состојат од вода или амониум хидросулфид.

Според податоците на Војаџер, на планетата дува силни ветрови. Уредите успеаја да забележат брзина на ветер од 500 m/s. Тие главно дуваат во источен правец. Нивната сила слабее истовремено со растојанието од екваторот (може да се појават западни атмосферски струи). Истражувањата покажаа дека атмосферската циркулација може да се одвива во слојот на горните облаци, но и на длабочина до 2000 km. Покрај тоа, врз основа на мерењата на Војаџер 2, стана познато дека ветровите на северната и јужната хемисфера се симетрични во однос на екваторот. Постои претпоставка дека симетричните текови се поврзани под слојот на видливата атмосфера.

Понекогаш во атмосферата на Сатурн се појавуваат стабилни формации, кои се супермоќни урагани. Токму истите објекти може да се следат и на останатите гасни планети на Сончевиот систем. Отприлика еднаш на секои 30 години, на Сатурн се појавува „Голем бел овал“, кој последен пат беше виден во 2010 година (не се формираат толку големи урагани почесто).

За време на бури и бури, на Сатурн се забележуваат силни молњски празнења. Електромагнетната активност што ја предизвикуваат варира во текот на годините од речиси целосно отсуство до екстремно моќни електрични бури.

На 28 декември 2010 година, вселенското летало Касини фотографираше бура која наликуваше на чад од цигари. Уште една силна бура беше забележана од астрономите на 20 мај 2011 година.

Внатрешна структура

Длабоко во атмосферата на планетата, температурата и притисокот се зголемуваат, а водородот се претвора во течна состојба, но оваа транзиција е постепена. На длабочина од 30 илјади км, водородот станува метален (3 милиони атмосфери - притисок). Магнетното поле се создава со циркулација на електрични струи во металниот водород. Не е толку моќен како Јупитер. Во централниот дел на планетата има моќно јадро од тешки и цврсти материјали - метали, силикати и веројатно мраз. Неговата тежина е приближно 9 до 22 пати поголема од масата на нашата планета. Температура на средината – 11.700°C. Исто така, треба да се забележи дека енергијата што ја емитира Сатурн во вселената е два и пол пати повеќе од енергијата што ја добива од Сонцето. Значителен дел од оваа енергија се генерира поради механизмот Келвин-Хелмхолц. Кога температурата паѓа, притисокот во него соодветно се намалува, се намалува, а енергијата се претвора во топлина. Но, таков механизам не може да биде единствениот извор на енергија за Сатурн. Научниците сугерираат дека дополнителната топлина се појавува поради кондензација и последователниот пад на хелиумот паѓа низ водородниот слој длабоко во јадрото. Како резултат на тоа, потенцијалната енергија на капките се претвора во топлинска енергија. Регионот на јадрото, според научниците, има дијаметар од приближно 25 илјади километри.

Месечините на Сатурн

Најголемите месечини на Сатурн се Енцелад, Мимас, Диона, Тетис, Титан, Реа и Јапетус. За прв пат биле откриени во 1789 година, но до ден денес остануваат главни објекти на истражување. Нивните дијаметри варираат од 397 до 5150 km. Распределбата на масата одговара на распределбата на дијаметарот. Тетис и Диона имаат најмали орбитални ексцентрицитети, Титан има најголема. Сите сателити со познати параметри се наоѓаат над синхроната орбита, што доведува до нивно бавно отстранување.

Од 2010 година, познати се 62 сателити на Сатурн. Покрај тоа, 12 од нив беа откриени со вселенски летала: Касини, Војаџер 1, Војаџер 2. Повеќето од сателитите, освен Фиби и Хиперион, се карактеризираат со сопствена синхрона ротација - секој од нив секогаш се врти од едната страна кон Сатурн. Нема информации за ротација на мали сателити. Диона и Тетис се придружени со два сателити во точките Лагранж L4 и L5.

Во текот на 2006 година, тим од научници под строго водство на Дејвид Џевит, кои работат на Хаваи, идентификуваа девет сателити на Сатурн користејќи го телескопот Субару. Тие ги класифицираа како неправилни сателити кои се карактеризираат со ретроградна орбита. Нивното време на ротација околу Сатурн варира од 862 до 1300 дена.

Првите висококвалитетни слики беа добиени од еден од сателитите на Тетис дури во 2015 година.

Неверојатната и мистериозна планета Сатурн го добила името во чест на римскиот Бог, кој бил задолжен за земјоделството. Луѓето се стремат совршено да ја проучуваат секоја планета, вклучувајќи го и Сатурн. По Јупитер, Сатурн е на второто место по големина во Сончевиот систем. Дури и со обичен телескоп можете лесно да ја видите оваа неверојатна планета. Водородот и хелиумот се главните составни елементи на планетата. Затоа животот на планетата е за оние кои дишат кислород. Следно, предлагаме да прочитате повеќе интересни факти за планетата Сатурн.

1. На Сатурн, исто како и на планетата Земја, има годишни времиња.

2. Една „сезона“ на Сатурн трае повеќе од 7 години.

3. Планетата Сатурн е обрасната топка. Факт е дека Сатурн ротира толку брзо околу својата оска што самиот се израмнува.

4. Сатурн се смета за планета со најмала густина во целиот Сончев систем.

5. Густината на Сатурн е само 0,687 g/cm3, додека Земјата има густина од 5,52 g/cm3.

6. Бројот на сателити на планетата е 63.

7. Многу антички астрономи верувале дека прстените на Сатурн се негови сателити. Галилео беше првиот што зборуваше за ова.

8. Прстените на Сатурн првпат биле откриени во 1610 година.

9. Вселенските бродови го посетиле Сатурн само 4 пати.

10. Сè уште не е познато колку долго трае еден ден на оваа планета, сепак, многумина сугерираат дека е нешто повеќе од 10 часа.

11. Една година на оваа планета е еднаква на 30 години на Земјата

12. Кога се менуваат годишните времиња, планетата ја менува својата боја.

13. Прстените на Сатурн понекогаш исчезнуваат. Факт е дека при навалување можете да ги видите само ребрата на прстените, кои тешко се забележуваат.

14. Сатурн може да се види преку телескоп.

15. Научниците сè уште не одлучиле кога се формирале прстените на Сатурн.

16. Прстените на Сатурн имаат светли и темни страни. Сепак, од Земјата може да се видат само светлите страни.

17. Сатурн е препознаена како втора по големина планета во Сончевиот систем.

18. Сатурн се смета за 6-та планета од Сонцето.

19. Сатурн има свој симбол - српот.

20. Сатурн се состои од вода, водород, хелиум, метан.

21. Магнетното поле на Сатурн се протега преку 1 милион километри.

22. Прстените на оваа планета се состојат од парчиња мраз и прашина.

23. Денес, меѓупланетарната станица Касаин е во орбитата околу Сатурн.

24. Оваа планета претежно се состои од гасови и практично нема цврста површина.

25. Масата на Сатурн ја надминува масата на нашата планета за повеќе од 95 пати.

26. За да стигнете од Сатурн до Сонцето, треба да поминете 1430 милиони км.

27. Сатурн е единствената планета која ротира околу својата оска побрзо отколку околу својата орбита.

28. Брзината на ветрот на оваа планета понекогаш достигнува 1800 km/h.

29. Ова е најветровитата планета, бидејќи тоа се должи на нејзината брза ротација и внатрешната топлина.

30. Сатурн е препознаен како целосна спротивност на нашата планета.

31. Сатурн има свое јадро, кое се состои од железо, мраз и никел.

32. Прстените на оваа планета не надминуваат еден километар во дебелина.

33. Ако го ставите Сатурн во вода, тој ќе може да лебди на него, бидејќи неговата густина е 2 пати помала од водата.

34. Северните светла биле откриени на Сатурн.

35. Името на планетата доаѓа од римскиот бог на земјоделството.

36. Прстените на планетата рефлектираат повеќе светлина од нејзиниот диск.

37. Обликот на облаците над оваа планета наликува на шестоаголник.

38. Наклонот на оската на Сатурн е сличен на оној на Земјата.

39. На северниот пол на Сатурн има чудни облаци кои личат на црн вител.

40. Сатурн има сателит Титан, кој, пак, беше препознаен како втор по големина во Универзумот.

41. Имињата на прстените на планетата се именувани по азбучен ред и по редоследот по кој се откриени.

42. Прстените A, B и C се препознаваат како главни прстени.

43. Првпат вселенско летало ја посетило планетата во 1979 година.

44. Еден од сателитите на оваа планета, Јапетус, има интересна структура. Од едната страна има боја на црно кадифе, додека од другата страна е бела како снег.

45. Сатурн првпат бил спомнат во литературата во 1752 година од Волтер.

47. Вкупната ширина на прстените е 137 милиони километри.

48. Месечините на Сатурн главно се направени од мраз.

49. Постојат 2 типа на сателити на оваа планета - редовни и неправилни.

50. Денес има само 23 редовни сателити, и тие ротираат во орбитите лоцирани во близина на Сатурн.

51. Неправилни сателити ротираат во издолжени орбити на планетата.

52. Некои научници веруваат дека неправилните сателити биле фатени од оваа планета неодамна, бидејќи се наоѓаат далеку од неа.

53. Сателитот Јапетус е првиот и најстариот припадник на оваа планета.

54. Сателитот Тетис се одликува со огромните кратери.

55. Сатурн беше препознаена како најубава планета во Сончевиот систем.

56. Некои астрономи сугерираат дека живот постои на една од месечините на планетата (Енцелад).

57. На месечината Енцелад е пронајден извор на светлина, вода и органска материја.

58. Се верува дека повеќе од 40% од сателитите на Сончевиот систем се вртат околу оваа планета.

59. Се верува дека е формиран пред повеќе од 4,6 милијарди години.

60. Во 1990 година, научниците ја забележале најголемата бура во целиот универзум, која се случувала на Сатурн и е позната како Големиот бел овал.

Гасна џиновска структура

61. Сатурн е препознаен како најлесната планета во целиот Сончев систем.

62. Показателите за гравитација на Сатурн и Земјата се различни. На пример, ако масата на една личност на Земјата е 80 кг, тогаш на Сатурн ќе биде 72,8 кг.

63. Температурата на горниот слој на планетата е -150 °C.

64. Во јадрото на планетата температурата достигнува 11.700 °C.

65. Најблискиот сосед на Сатурн е Јупитер.

66. Гравитацијата на оваа планета е 2, додека на Земјата е 1.

67. Најоддалечениот сателит од Сатурн е Фиби и се наоѓа на оддалеченост од 12.952.000 километри.

68. Хершел сам открил 2 сателити на Сатурн одеднаш: Мимас и Ецеладус во 1789 година.

69. Касаини веднаш откри 4 сателити на оваа планета: Јапетус, Реа, Тетис и Диона.

70. На секои 14-15 години можете да ги видите рабовите на прстените на Сатурн поради наклонетоста на орбитата.

71. Покрај прстените, во астрономијата вообичаено е да се одвојат празнините меѓу нив, кои имаат и имиња.

72. Вообичаено е, покрај главните прстени, да се одделат и оние што се состојат од прашина.

73. Во 2004 година, кога Касини првпат полета меѓу прстените F и G, беше погоден од повеќе од 100.000 микрометеорити.

74. Според новиот модел, прстените на Сатурн настанале како резултат на уништување на сателити.

75. Најмладиот сателит на Сатурн е сателитот Хелена.

Фотографија од познатиот, најсилниот, хексагонален вител на планетата Сатурн. Фотографија од вселенското летало Касини на надморска височина од приближно 3000 км. од површината на планетата.

76. Првото вселенско летало што го посетило Сатурн било Pioneer 11, а потоа и Voyager 1 една година подоцна од Voyager 2.

77. Во индиската астрономија, Сатурн обично се нарекува Шани како едно од 9-те небесни тела.

78. Прстените на Сатурн во приказната на Исак Асимов „Патот на марсовците“ стануваат главен извор на вода за марсовската колонија.

79. Сатурн беше вклучен и во јапонскиот цртан филм „Месечина морнар“; планетата Сатурн ја персонифицира девојката воин на смртта и повторното раѓање.

80. Тежината на планетата е 568,46 x 1024 kg.

81. Кеплер, кога ги превел заклучоците на Галилео за Сатурн, направил грешка и решил дека открил 2 сателити на Марс наместо прстените на Сатурн. Срамот бил решен по само 250 години.

82. Вкупната маса на прстените се проценува на приближно 3 × 1019 килограми.

83. Орбиталната брзина е 9,69 km/s.

84. Максималното растојание од Сатурн до Земјата е само 1,6585 милијарди km, додека минималното е 1,1955 милијарди km.

85. Првата брзина на бегство на планетата е 35,5 km/s.

86. Планетите како Јупитер, Уран и Нептун, како Сатурн, имаат прстени. Сепак, сите научници и астрономи се согласија дека само прстените на Сатурн се невообичаени.

87. Интересно е што зборот Сатурн на англиски има ист корен како и зборот сабота.

88. Жолтите и златните ленти кои можат да се видат на планетата се резултат на дејството на постојаните ветрови.

90. Денес, најжестоките и најревносните расправии меѓу научниците се случуваат токму поради шестоаголникот што се појавил на површината на Сатурн.

91. Постојано, многу научници докажаа дека јадрото на Сатурн е многу поголемо и помасивно од Земјиното, но точните бројки сè уште не се утврдени.

92. Не толку одамна, научниците открија дека се чини дека прстените имаат игли заглавени во нив. Меѓутоа, подоцна се покажа дека тоа се само слоеви на честички наполнети со електрична енергија.

93. Големината на поларниот радиус на планетата Сатурн е околу 54364 km.

94. Екваторијалниот радиус на планетата е 60.268 km.