Dimenzije planeta Saturn. Planet Saturn još je jedno poligon za spas čovječanstva. Postoje bendovi u gornjoj atmosferi

Saturn je šesti planet od Sunca i drugi najveći planet u Sunčevom sustavu nakon Jupitera. Saturn, kao i Jupiter, Uran i Neptun, klasificiraju se kao plinoviti divovi. Saturn je dobio ime po rimskom bogu poljoprivrede.

Saturn se većinom sastoji od vodika, s malo helija i tragovima vode, metana, amonijaka i teških elemenata. Unutarnja regija je mala jezgra od željeza, nikla i leda, prekrivena tankim slojem metalnog vodika i plinovitim vanjskim slojem. Čini se da je vanjska atmosfera planeta mirna i homogena iz svemira, iako se ponekad na njoj pojavljuju dugotrajne formacije. Brzina vjetra na Saturnu mjestimično može doseći i 1800 km/h, što je puno više nego na Jupiteru. Saturn ima planetarno magnetsko polje, koje zauzima srednji položaj po jačini između Zemljinog magnetskog polja i snažnog polja Jupitera. Saturnovo magnetsko polje proteže se 1 000 000 kilometara u smjeru Sunca. Udarni val snimio je Voyager 1 na udaljenosti od 26,2 radijusa Saturna od samog planeta, magnetopauza se nalazi na udaljenosti od 22,9 radijusa.

Saturn ima istaknuti prstenasti sustav koji se sastoji uglavnom od čestica leda, manje količine teških elemenata i prašine. Trenutno postoje 62 poznata satelita koji kruže oko planeta. Titan je najveći od njih, kao i drugi najveći satelit u Sunčevom sustavu (nakon satelita Jupitera, Ganimeda), koji je veći od Merkura i ima jedinu gustu atmosferu među satelitima Sunčevog sustava.

Trenutno kruži oko Saturna automatska međuplanetarna postaja Cassini, lansirana 1997. godine i koja je stigla u Saturnov sustav 2004. godine, čija je zadaća proučavati strukturu prstenova, kao i dinamiku atmosfere i magnetosfere Saturna.

Saturn među planetima Sunčevog sustava

Saturn pripada vrsti plinovitih planeta: sastoji se uglavnom od plinova i nema čvrstu površinu. Ekvatorijalni polumjer planeta je 60 300 km, polarni polumjer 54 400 km; Od svih planeta u Sunčevom sustavu, Saturn ima najveću kompresiju. Masa planeta je 95 puta veća od mase Zemlje, ali prosječna gustoća Saturna je samo 0,69 g/cm2, što ga čini jedinim planetom u Sunčevom sustavu čija je prosječna gustoća manja od gustoće vode. Stoga, iako se mase Jupitera i Saturna razlikuju više od 3 puta, njihov ekvatorijalni promjer razlikuje se samo za 19%. Gustoća ostalih plinskih divova je mnogo veća (1,27-1,64 g/cm2). Gravitacijsko ubrzanje na ekvatoru je 10,44 m/s2, što je usporedivo sa Zemljom i Neptunom, ali mnogo manje od Jupitera.

Prosječna udaljenost između Saturna i Sunca je 1430 milijuna km (9,58 AJ). Krećući se prosječnom brzinom od 9,69 km/s, Saturn se okrene oko Sunca za 10 759 dana (približno 29,5 godina). Udaljenost od Saturna do Zemlje varira od 1195 (8,0 AJ) do 1660 (11,1 AJ) milijuna km, prosječna udaljenost tijekom njihove opozicije je oko 1280 milijuna km. Saturn i Jupiter su u gotovo točnoj rezonanciji 2:5. Budući da je ekscentricitet Saturnove orbite 0,056, razlika između udaljenosti do Sunca u perihelu i afelu iznosi 162 milijuna km.

Karakteristični objekti Saturnove atmosfere vidljivi tijekom promatranja rotiraju se različitim brzinama ovisno o geografskoj širini. Kao i u slučaju Jupitera, postoji nekoliko skupina takvih objekata. Takozvana "Zona 1" ima period rotacije od 10 h 14 min 00 s (tj. brzina je 844,3°/dan). Proteže se od sjevernog ruba južnog ekvatorijalnog pojasa do južnog ruba sjevernog ekvatorijalnog pojasa. Na svim drugim širinama Saturna koje čine "Zonu 2", period rotacije je izvorno procijenjen na 10 h 39 min 24 s (brzina 810,76 ° / dan). Nakon toga su podaci revidirani: data je nova procjena - 10 sati, 34 minute i 13 sekundi. "Zona 3", čije se postojanje pretpostavlja na temelju promatranja radio-emisije planeta tijekom leta Voyagera 1, ima period rotacije od 10 h 39 min 22,5 s (brzina 810,8 ° / dan).

Kao trajanje Saturnove rotacije oko osi uzima se vrijednost od 10 sati, 34 minute i 13 sekundi. Točnu vrijednost perioda rotacije unutarnjih dijelova planeta i dalje je teško izmjeriti. Kada je Cassini lander stigao do Saturna 2004. godine, ustanovljeno je da, prema opažanjima radio-emisije, trajanje rotacije unutarnjih dijelova značajno premašuje period rotacije u "Zoni 1" i "Zoni 2" i iznosi približno 10 sati i 45 minuta. 45 sekundi (± 36 sekundi) .

U ožujku 2007. otkriveno je da je rotacija Saturnova uzorka radioemisije generirana konvekcijskim tokovima u plazma disku, koji ne ovise samo o rotaciji planeta, već i o drugim čimbenicima. Također je objavljeno da je fluktuacija razdoblja rotacije uzorka zračenja povezana s aktivnošću gejzira na Saturnovom mjesecu - Enceladu. Nabijene čestice vodene pare u orbiti planeta dovode do izobličenja magnetskog polja i, kao posljedicu, obrasca radio-emisije. Otkrivena slika potaknula je mišljenje da danas ne postoji ispravna metoda za određivanje brzine rotacije jezgre planeta.

Podrijetlo

Podrijetlo Saturna (kao i Jupitera) objašnjava se s dvije glavne hipoteze. Prema hipotezi "kontrakcije", sastav Saturna, sličan Suncu (veliki udio vodika), i, kao rezultat toga, niska gustoća mogu se objasniti činjenicom da je tijekom formiranja planeta u ranim fazama razvoja Sunčevog sustava, u disku plina i prašine nastale su masivne "grude" koje su dale početak planeta, odnosno Sunca i planeta nastalih na sličan način. Međutim, ova hipoteza ne može objasniti razlike u sastavu Saturna i Sunca.

Hipoteza "akrecije" navodi da se proces formiranja Saturna odvijao u dvije faze. Prvo, tijekom 200 milijuna godina, tekao je proces formiranja čvrstih gustih tijela, poput planeta zemaljske skupine. Tijekom ove faze, dio plina se raspršio iz područja Jupitera i Saturna, što je tada utjecalo na razliku u kemijskom sastavu Saturna i Sunca. Zatim je započela druga faza, kada su najveća tijela dosegla dvostruko veću masu od Zemlje. Nekoliko stotina tisuća godina nastavio se proces akrecije plina na ta tijela iz primarnog protoplanetarnog oblaka. U drugoj fazi, temperatura vanjskih slojeva Saturna dosegnula je 2000 °C.

Atmosfera i struktura

Aurora borealis iznad Saturnovog sjevernog pola. Aurore su obojene plavo, a oblaci ispod su crveni. Neposredno ispod aurore vidljiv je prethodno otkriveni šesterokutni oblak.

Saturnova gornja atmosfera sastoji se od 96,3% vodika (volumenski) i 3,25% helija (u usporedbi s 10% u atmosferi Jupitera). Postoje nečistoće metana, amonijaka, fosfina, etana i nekih drugih plinova. Oblaci amonijaka u gornjem dijelu atmosfere moćniji su od Jupiterovih. Oblaci u donjoj atmosferi sastoje se od amonijevog hidrosulfida (NH4SH) ili vode.

Prema Voyagerima, na Saturnu pušu jaki vjetrovi, uređaji su bilježili brzinu zraka od 500 m/s. Vjetrovi pušu uglavnom istočnog smjera (u smjeru osne rotacije). Njihova snaga slabi s udaljavanjem od ekvatora; udaljavanjem od ekvatora pojavljuju se i zapadne atmosferske struje. Brojni podaci pokazuju da se cirkulacija atmosfere događa ne samo u gornjem sloju oblaka, već i na dubini od najmanje 2000 km. Osim toga, mjerenja Voyagera 2 pokazala su da su vjetrovi na južnoj i sjevernoj hemisferi simetrični u odnosu na ekvator. Postoji pretpostavka da su simetrični tokovi nekako povezani ispod sloja vidljive atmosfere.

U atmosferi Saturna ponekad se pojavljuju stabilne formacije koje su super-moćni uragani. Slični objekti se opažaju na drugim plinovitim planetima Sunčevog sustava (vidi Veliku crvenu pjegu na Jupiteru, Veliku tamnu pjegu na Neptunu). Divovski "Veliki bijeli oval" pojavljuje se na Saturnu otprilike jednom svakih 30 godina, posljednji put je uočen 1990. (manji uragani nastaju češće).

Dana 12. studenog 2008. Cassinijeve kamere snimile su infracrvene slike sjevernog pola Saturna. Na njima su istraživači pronašli aurore, kakve nikada nisu primijećene u Sunčevom sustavu. Također, ove su aurore uočene u ultraljubičastim i vidljivim rasponima. Aurore su svijetli kontinuirani ovalni prstenovi koji okružuju pol planeta. Prstenovi se nalaze na zemljopisnoj širini, u pravilu, na 70-80 °. Južni prstenovi se nalaze na prosječnoj geografskoj širini od 75 ± 1°, dok su sjeverni približno 1,5° bliže polu, što je posljedica činjenice da je magnetsko polje nešto jače na sjevernoj hemisferi. Ponekad prstenovi postaju spiralni umjesto ovalni.

Za razliku od Jupitera, Saturnove aurore nisu povezane s neravnomjernom rotacijom sloja plazme u vanjskim dijelovima magnetosfere planeta. Vjerojatno nastaju uslijed magnetskog ponovnog povezivanja pod utjecajem sunčevog vjetra. Oblik i izgled Saturnovih aurora s vremenom se uvelike mijenjaju. Njihov položaj i svjetlina snažno su povezani s pritiskom Sunčevog vjetra: što je veći, to je aurora svjetlija i bliža polu. Prosječna snaga aurore je 50 GW u rasponu od 80-170 nm (ultraljubičasto) i 150-300 GW u rasponu od 3-4 mikrona (infracrveno).

Cassini je 28. prosinca 2010. fotografirao oluju nalik dimu cigarete. Još jedno, posebno snažno nevrijeme, zabilježeno je 20. svibnja 2011. godine.

Heksagonalna formacija na sjevernom polu

Heksagonalna atmosferska formacija na Saturnovom sjevernom polu

Oblaci na sjevernom polu Saturna tvore šesterokut – divovski šesterokut. Prvi put je otkriven tijekom Voyagerovih letova oko Saturna 1980-ih i nikada nije viđen nigdje drugdje u Sunčevom sustavu. Šesterokut se nalazi na zemljopisnoj širini od 78°, a svaka strana je otprilike 13.800 km, odnosno više od promjera Zemlje. Njegov period rotacije je 10 sati i 39 minuta. Ako Saturnov južni pol, sa svojim vrtećim uraganom, ne zvuči čudno, onda bi sjeverni pol mogao biti puno neobičniji. Ovo razdoblje poklapa se s razdobljem promjene intenziteta radio-emisije, koje se zauzvrat uzima jednako razdoblju rotacije unutarnjeg dijela Saturna.

Čudna struktura oblaka prikazana je na infracrvenoj slici koju je napravila svemirska letjelica Cassini koja kruži oko Saturna u listopadu 2006. godine. Slike pokazuju da je šesterokut ostao stabilan svih 20 godina nakon Voyagerovog leta. Filmovi koji prikazuju Saturnov sjeverni pol pokazuju da oblaci zadržavaju svoj heksagonalni uzorak dok se rotiraju. Pojedini oblaci na Zemlji mogu biti u obliku šesterokuta, ali za razliku od njih, sustav oblaka na Saturnu ima šest dobro definiranih strana gotovo jednake duljine. Četiri Zemlje mogu stati u ovaj šesterokut. Pretpostavlja se da postoji značajna neravnomjerna naoblaka u području šesterokuta. Područja u kojima praktički nema naoblake imaju visinu i do 75 km.

Još uvijek nema potpunog objašnjenja ovog fenomena, ali znanstvenici su uspjeli provesti eksperiment koji je prilično precizno modelirao ovu atmosfersku strukturu. Istraživači su stavili bocu vode od 30 litara na rotirajući aparat s malim prstenovima koji su se rotirali brže od posude. Što je veća brzina prstena, to se oblik vrtloga, koji je nastao tijekom ukupne rotacije elemenata instalacije, više razlikuje od kružnog. Tijekom pokusa dobiven je i vrtlog u obliku šesterokuta.

Unutarnja struktura

Unutarnja struktura Saturna

U dubinama Saturnove atmosfere tlak i temperatura rastu, a vodik prelazi u tekuće stanje, ali je taj prijelaz postupan. Na dubini od oko 30 tisuća km vodik postaje metalan (a tlak doseže oko 3 milijuna atmosfera). Kruženje električnih struja u metalnom vodiku stvara magnetsko polje (mnogo manje snažno od Jupiterovog). U središtu planeta je masivna jezgra od teških materijala - stijena, željeza i, vjerojatno, leda. Njegova masa je otprilike 9 do 22 zemaljske mase. Temperatura jezgre doseže 11.700°C, a energija koju zrači u svemir je 2,5 puta veća od energije koju Saturn prima od Sunca. Značajan dio te energije nastaje zahvaljujući Kelvin-Heimholtzovom mehanizmu, koji leži u činjenici da kada temperatura planeta padne, opada i tlak u njemu. Kao rezultat toga, on se skuplja, a potencijalna energija njegove tvari pretvara se u toplinu. Istovremeno se pokazalo da ovaj mehanizam ne može biti jedini izvor energije planeta. Pretpostavlja se da dodatni dio topline nastaje zbog kondenzacije i naknadnog pada kapljica helija kroz sloj vodika (manje gustog od kapi) duboko u jezgru. Rezultat je prijelaz potencijalne energije ovih kapi u toplinu. Regija jezgre procjenjuje se na otprilike 25 000 km u promjeru.

Magnetno polje

Struktura Saturnove magnetosfere

Saturnovu magnetosferu otkrila je svemirska letjelica Pioneer 11 1979. godine. Po veličini je drugi nakon Jupiterove magnetosfere. Magnetopauza, granica između Saturnove magnetosfere i Sunčevog vjetra, nalazi se na udaljenosti od oko 20 Saturnovih polumjera od njegova središta, a magnetorep se proteže stotinama radijusa. Saturnova magnetosfera ispunjena je plazmom koju proizvode planet i njegovi sateliti. Među satelitima najveću ulogu ima Enceladus čiji gejziri svake sekunde emitiraju oko 300-600 kg vodene pare, od kojih je dio ioniziran Saturnovim magnetskim poljem.

Interakcija između Saturnove magnetosfere i solarnog vjetra stvara svijetle auroralne ovale oko polova planeta, vidljive u vidljivom, ultraljubičastom i infracrvenom svjetlu. Magnetno polje Saturna, kao i ono Jupitera, nastaje zbog dinamo efekta tijekom kruženja metalnog vodika u vanjskoj jezgri. Magnetsko polje je gotovo dipolno, baš kao i Zemljino, sa sjevernim i južnim magnetskim polom. Sjeverni magnetski pol nalazi se na sjevernoj hemisferi, a južni je na jugu, za razliku od Zemlje, gdje je položaj geografskih polova suprotan položaju magnetskih. Magnituda magnetskog polja na Saturnovom ekvatoru je 21 μT (0,21 G), što odgovara dipolnom magnetskom momentu od oko 4,6? 10 18 T m3. Saturnov magnetski dipol čvrsto je povezan sa svojom osi rotacije, pa je magnetsko polje vrlo asimetrično. Dipol je nešto pomaknut duž Saturnove osi rotacije prema sjevernom polu.

Saturnovo unutarnje magnetsko polje odbija solarni vjetar od površine planeta, sprječavajući ga u interakciji s atmosferom, te stvara područje zvano magnetosfera ispunjeno vrlo različitom vrstom plazme od plazme solarnog vjetra. Saturnova magnetosfera je druga najveća magnetosfera u Sunčevom sustavu, najveća je Jupiterova magnetosfera. Kao iu Zemljinoj magnetosferi, granica između Sunčevog vjetra i magnetosfere naziva se magnetopauza. Udaljenost od magnetopauze do središta planeta (duž ravne linije Sunce - Saturn) varira od 16 do 27 Rs (Rs = 60330 km - ekvatorijalni polumjer Saturna). Udaljenost ovisi o pritisku sunčevog vjetra, koji ovisi o sunčevoj aktivnosti. Prosječna udaljenost do magnetopauze je 22 Rs. S druge strane planeta, solarni vjetar rasteže Saturnovo magnetsko polje u dugi magnetski rep.

Istraživanje Saturna

Saturn je jedan od pet planeta u Sunčevom sustavu koji su lako vidljivi. golim okom sa Zemlje. Na svom maksimumu, sjaj Saturna premašuje prvu magnitudu. Za promatranje prstenova Saturna potreban vam je teleskop promjera od najmanje 15 mm. S otvorom instrumenta od 100 mm vidljiva je tamnija polarna kapa, tamna pruga u blizini tropa i sjena prstenova na planetu. A na 150-200 mm, četiri do pet traka oblaka u atmosferi i nehomogenosti u njima postat će uočljivi, ali će njihov kontrast biti osjetno manji od Jupiterovog.

Pogled na Saturn kroz moderni teleskop (lijevo) i kroz teleskop iz vremena Galilea (desno)

Promatrajući Saturn prvi put teleskopom 1609.-1610., Galileo Galilei je primijetio da Saturn ne izgleda kao jedno nebesko tijelo, već kao tri tijela koja se gotovo dodiruju, te sugerirao da su to dva velika "pratitelja" (sateliti ) Saturna. Dvije godine kasnije, Galileo je ponovio svoja opažanja i, na svoje čuđenje, nije pronašao nikakve satelite.

Godine 1659. Huygens je uz pomoć više moćan teleskop otkrili da su "pratioci" zapravo tanak ravan prsten koji okružuje planet i ne dodiruje ga. Huygens je otkrio i najveći Saturnov mjesec, Titan. Od 1675. Cassini proučava planet. Primijetio je da se prsten sastoji od dva prstena, jasno razdvojena vidljiva praznina- Cassini jaz, te otkrio još nekoliko velikih satelita Saturna: Japet, Tetidu, Dionu i Reju.

U budućnosti nije bilo značajnijih otkrića sve do 1789. godine, kada je W. Herschel otkrio još dva satelita - Mimas i Enceladus. Tada je skupina britanskih astronoma otkrila satelit Hyperion, oblika koji se vrlo razlikuje od sfernog, u orbitalnoj rezonanciji s Titanom. Godine 1899. William Pickering otkrio je Phoebe, koja pripada klasi nepravilnih satelita i ne rotira se sinkrono sa Saturnom kao većina satelita. Razdoblje njegove revolucije oko planeta je više od 500 dana, dok cirkulacija ide u suprotnom smjeru. Godine 1944. Gerard Kuiper otkrio je prisutnost moćne atmosfere na drugom satelitu, Titanu. Ovaj fenomen je jedinstven za satelit u Sunčevom sustavu.

Devedesetih godina prošlog stoljeća, svemirski teleskop Hubble više puta je proučavao Saturn, njegove mjesece i prstenove. Dugoročna promatranja pružila su mnogo novih informacija koje nisu bile dostupne Pioneer-u 11 i Voyagerima tijekom njihovog pojedinačnog preleta planeta. Otkriveno je i nekoliko Saturnovih satelita te je određena maksimalna debljina njegovih prstenova. Tijekom mjerenja od 20. do 21. studenog 1995. utvrđena je njihova detaljna struktura. Tijekom razdoblja maksimalnog nagiba prstenova 2003. godine dobiveno je 30 slika planeta u različitim rasponima valnih duljina, što je u to vrijeme dalo najbolju pokrivenost spektra u cijeloj povijesti promatranja. Ove su slike omogućile znanstvenicima da bolje razumiju dinamičke procese koji se događaju u atmosferi i kreiraju modele sezonskog ponašanja atmosfere. Također, opsežna promatranja Saturna provodio je Južnoeuropski opservatorij u razdoblju od 2000. do 2003. godine. Otkriveno je nekoliko malih mjeseci nepravilnog oblika.

Istraživanje pomoću svemirskih letjelica

Pomrčina Sunca od strane Saturna 15. rujna 2006. Fotografija međuplanetarne stanice Cassini s udaljenosti od 2,2 milijuna km

1979. godine automatska međuplanetarna postaja (AMS) Sjedinjenih Država "Pionir-11" prvi je put u povijesti letjela u blizini Saturna. Proučavanje planeta počelo je 2. kolovoza 1979. godine. Nakon konačnog prilaza, uređaj je 1. rujna 1979. godine izvršio let u ravnini Saturnovih prstenova. Let se dogodio na visini od 20.000 km iznad maksimalne visine oblaka planeta. Dobivene su slike planeta i nekih njegovih satelita, ali njihova razlučivost nije bila dovoljna da se vide detalji površine. Također, zbog slabog osvjetljenja Saturna od strane Sunca, slike su bile preslabe. Aparat je također proučavao prstenove. Među otkrićima bilo je i otkriće tankog F prstena. Osim toga, otkriveno je da su mnoga područja vidljiva sa Zemlje kao svijetla bila vidljiva s Pioneera 11 kao tamna, i obrnuto. Uređaj je također mjerio temperaturu Titana. Istraživanje planeta nastavljeno je do 15. rujna, nakon čega je aparat odletio u vanjske dijelove Sunčevog sustava.

1980.-1981. Pioneer 11 su također pratile američke svemirske letjelice Voyager 1 i Voyager 2. Voyager 1 se najbliže približio planetu 13. studenog 1980., ali njegovo istraživanje Saturna počelo je tri mjeseca ranije. Tijekom prolaska snimljeno je nekoliko fotografija visoke rezolucije. Bilo je moguće dobiti sliku satelita: Titan, Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea. Istovremeno, uređaj je letio u blizini Titana na udaljenosti od samo 6500 km, što je omogućilo prikupljanje podataka o njegovoj atmosferi i temperaturi. Utvrđeno je da je atmosfera Titana toliko gusta da ne propušta dovoljno svjetla u vidljivom rasponu, pa se fotografije detalja njegove površine nisu mogle dobiti. Nakon toga, uređaj je napustio ravninu ekliptike Sunčevog sustava kako bi fotografirao Saturn s pola.

Saturn i njegovi sateliti - Titan, Janus, Mimas i Prometej - na pozadini Saturnovih prstenova, vidljivih s ruba i diska divovskog planeta

Godinu dana kasnije, 25. kolovoza 1981., Voyager 2 se približio Saturnu. Tijekom leta uređaj je pomoću radara proučavao atmosferu planeta. Dobiveni su podaci o temperaturi i gustoći atmosfere. Na Zemlju je poslano oko 16.000 fotografija s opažanjima. Nažalost, tijekom letova sustav rotacije kamere zaglavio je nekoliko dana, a neke od potrebnih slika nije bilo moguće dobiti. Tada se uređaj, koristeći silu gravitacije Saturna, okrenuo i poletio prema Uranu. Također, ovi uređaji su po prvi put otkrili magnetsko polje Saturna i istražili njegovu magnetosferu, promatrali oluje u atmosferi Saturna, dobili detaljne slike strukture prstenova i saznali njihov sastav. Otkriveni su Maxwellov i Keelerov razmak u prstenovima. Osim toga, u blizini prstenova otkriveno je nekoliko novih satelita planeta.

Godine 1997. na Saturn je lansiran Cassini-Huygens AMS koji je nakon 7 godina leta 1. srpnja 2004. stigao u Saturnov sustav i ušao u orbitu oko planeta. Glavni ciljevi ove misije, prvobitno osmišljene za 4 godine, bili su proučavanje strukture i dinamike prstenova i satelita, kao i proučavanje dinamike atmosfere i magnetosfere Saturna te detaljno proučavanje najvećeg satelita planeta, Titan.

Prije ulaska u orbitu u lipnju 2004., AMS je prošao pokraj Phoebe i poslao slike visoke razlučivosti i druge podatke natrag na Zemlju. Osim toga, američki orbiter Cassini je više puta proletio pokraj Titana. Snimljene su velika jezera i njihove obale sa značajnim brojem planina i otoka. Tada se posebna europska sonda "Huygens" odvojila od uređaja i padobranom spustila 14. siječnja 2005. na površinu Titana. Spuštanje je trajalo 2 sata i 28 minuta. Tijekom spuštanja, Huygens je uzeo uzorke atmosfere. Prema interpretaciji podataka sonde Huygens, gornji dio oblaka sastoji se od metanskog leda, a donji od tekućeg metana i dušika.

Od početka 2005. znanstvenici promatraju zračenje koje dolazi sa Saturna. 23. siječnja 2006. na Saturnu se dogodila oluja koja je proizvela bljesak koji je bio 1000 puta jači od običnog zračenja. Godine 2006. NASA je izvijestila da je letjelica pronašla očite tragove vode koja izbija iz gejzira Enceladusa. U svibnju 2011. NASA-ini znanstvenici su izjavili da se Enceladus "pokazalo kao najnaseljenije mjesto u Sunčevom sustavu nakon Zemlje".

Saturn i njegovi sateliti: u središtu slike je Enceladus, desno, krupni plan, vidljiva je polovica Reje, iza koje gleda Mimas. Fotografija koju je napravila sonda Cassini, srpanj 2011

Fotografije koje je napravio Cassini dovele su do drugih značajnih otkrića. Otkrili su prethodno neotkrivene prstenove planeta izvan glavne svijetle regije prstenova i unutar prstenova G i E. Ovi prstenovi su nazvani R/2004 S1 i R/2004 S2. Pretpostavlja se da bi materijal za ove prstenove mogao nastati kao rezultat udara meteorita ili kometa na Janusa ili Epimeteja. U srpnju 2006., Cassinijeve slike otkrile su prisutnost ugljikovodika u blizini sjevernog pola Titana. Ta je činjenica konačno potvrđena dodatnim slikama u ožujku 2007. U listopadu 2006. na južnom polu Saturna otkriven je uragan promjera 8000 km.

U listopadu 2008. Cassini je prenio slike sjeverne hemisfere planeta. Od 2004. godine, kada je Cassini doletio do nje, uočljive su promjene, a sada je obojana u neobičnim bojama. Razlozi za to još nisu jasni. Pretpostavlja se da je nedavna promjena boja povezana s promjenom godišnjih doba. Od 2004. do 2. studenog 2009. uz pomoć aparata otkriveno je 8 novih satelita. Cassinijeva glavna misija završila je 2008. godine, kada je uređaj napravio 74 orbite oko planeta. Potom su zadaci sonde produženi do rujna 2010., a potom do 2017. za proučavanje punog ciklusa Saturnovih godišnjih doba.

Godine 2009. pojavio se zajednički američko-europski projekt NASA-e i ESA-e za pokretanje misije sustava AMS Titan Saturn za proučavanje Saturna i njegovih satelita Titana i Encelada. Tijekom nje, stanica će letjeti do Saturnovog sustava 7-8 godina, a zatim će dvije godine postati satelit Titana. Također će lansirati balon sonde u atmosferu Titana i lender (moguće plutajući).

sateliti

Najveći sateliti - Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Titan i Japetus - otkriveni su do 1789. godine, ali su do danas ostali glavni predmeti istraživanja. Promjeri ovih satelita variraju od 397 (Mimas) do 5150 km (Titan), glavna poluos orbite od 186 tisuća km (Mimas) do 3561 tisuća km (Iapetus). Raspodjela mase odgovara raspodjeli promjera. Titan ima najveći orbitalni ekscentricitet, a Diona i Tetida najmanji. Svi sateliti s poznatim parametrima nalaze se iznad sinkrone orbite, što dovodi do njihovog postupnog uklanjanja.

Saturnovi sateliti

Najveći mjesec je Titan. Također je drugi po veličini u Sunčevom sustavu u cjelini, nakon Jupiterovog mjeseca Ganimeda. Titan je otprilike pola vodenog leda, a pola stijene. Ovaj sastav je sličan nekim drugim velikim satelitima plinovitih planeta, ali se Titan jako razlikuje od njih po sastavu i strukturi atmosfere koja je pretežno dušikova, postoji i mala količina metana i etana koji tvore oblake . Osim Zemlje, Titan je i jedino tijelo u Sunčevom sustavu za koje je dokazano postojanje tekućine na površini. Znanstvenici ne isključuju mogućnost pojave najjednostavnijih organizama. Promjer Titana je 50% veći od promjera Mjeseca. Također premašuje veličinu planeta Merkur, iako mu je inferioran u masi.

Drugi veliki sateliti također imaju karakteristične značajke. Dakle, Japet ima dvije hemisfere s različitim albedom (0,03-0,05 i 0,5). Stoga, kada je Giovanni Cassini otkrio ovaj satelit, otkrio je da je vidljiv samo kada se nalazi na određenoj strani Saturna. Prednja i stražnja hemisfera Dione i Rhea također imaju svoje razlike. Dionina vodeća hemisfera ima dosta kratera i ujednačene je svjetline. Stražnja hemisfera sadrži tamna područja, kao i mrežu tankih svijetlih pruga, koje su ledeni grebeni i litice. Posebnost Mimasa je ogroman udarni krater Herschel promjera 130 km. Slično, Tetida ima Odisejev krater promjera 400 km. Enceladus, prema slikama Voyagera 2, ima površinu s područjima različite geološke starosti, masivnim kraterima u srednjim i visokim sjevernim geografskim širinama i manjim kraterima bliže ekvatoru.

Od veljače 2010. poznata su 62 mjeseca Saturna. 12 ih je otkriveno pomoću svemirskih letjelica: Voyager 1 (1980.), Voyager 2 (1981.), Cassini (2004.-2007.). Većina satelita, osim Hyperiona i Phoebe, ima vlastitu sinkronu rotaciju - uvijek su okrenuti prema Saturnu s jedne strane. Nema podataka o rotaciji najmanjih mjeseci. Tethys i Dione prate dva satelita u Lagrangeovim točkama L4 i L5.

Tijekom 2006. godine tim znanstvenika predvođen Davidom Jewittom sa Sveučilišta Hawaii koji rade na japanskom Subaru teleskopu na Havajima najavio je otkriće 9 Saturnovih mjeseci. Svi oni pripadaju takozvanim nepravilnim satelitima, koji se razlikuju po retrogradnoj orbiti. Razdoblje njihove revolucije oko planeta je od 862 do 1300 dana.

Prstenovi

Usporedba Saturna i Zemlje

Danas je poznato da sva četiri plinovita diva imaju prstenove, ali Saturnovi su najistaknutiji. Prstenovi su pod kutom od približno 28° u odnosu na ravninu ekliptike. Stoga, sa Zemlje, ovisno o relativnom položaju planeta, izgledaju drugačije: mogu se vidjeti i u obliku prstenova i "s ruba". Kao što je Huygens sugerirao, prstenovi nisu čvrsto čvrsto tijelo, već se sastoje od milijardi sićušnih čestica u orbiti oko planeta. To su spektrometrijska promatranja dokazala A. A. Belopolsky u Opservatoriju Pulkovo i dva druga znanstvenika 1895.-1896.

Tri su glavna prstena, a četvrti je tanji. Zajedno reflektiraju više svjetla od samog diska Saturna. Tri glavna prstena obično se označavaju prvim slovima latinske abecede. Prsten B je središnji, najširi i najsvjetliji, odvojen je od vanjskog prstena A Cassinijevim jazom, širokim gotovo 4000 km, u kojem se nalaze najtanji, gotovo prozirni prstenovi. Unutar prstena A nalazi se tanak razmak koji se zove Enckeova razdjelna traka. Prsten C, koji je još bliži planetu od B, gotovo je proziran.

Saturnovi prstenovi su vrlo tanki. S promjerom od oko 250.000 km, njihova debljina ne doseže ni kilometar (iako na površini prstenova postoje i osebujne planine). Unatoč impresivnom izgledu, količina tvari koja čini prstenje iznimno je mala. Kada bi se sklopio u jedan monolit, njegov promjer ne bi prelazio 100 km. Slike sonde pokazuju da su prstenovi zapravo sastavljeni od tisuća prstenova prošaranih prorezima; slika podsjeća na staze gramofonskih ploča. Čestice koje čine prstenove su veličine od 1 centimetar do 10 metara. Po sastavu su 93% leda s manjim nečistoćama, što može uključivati ​​kopolimere nastale pod djelovanjem sunčevog zračenja i silikata, te 7% ugljika.

Postoji dosljednost u kretanju čestica u prstenovima i satelitima planeta. Neki od njih, takozvani "pastirski sateliti", igraju ulogu u održavanju prstenova na mjestu. Mimas je, na primjer, u rezonanciji 2:1 s Cassinian jazom, i pod utjecajem njegove privlačnosti, tvar se uklanja iz njega, a Pan se nalazi unutar Enckeove razdjelne trake. Godine 2010. dobiveni su podaci od sonde Cassini koji sugeriraju da Saturnovi prstenovi osciliraju. Fluktuacije se sastoje od stalnih perturbacija koje je unio Mimas i spontanih perturbacija koje proizlaze iz međudjelovanja čestica koje lete u prstenu. Podrijetlo Saturnovih prstenova još nije sasvim jasno. Prema jednoj teoriji koju je 1849. iznio Eduard Rosh, prstenovi su nastali kao rezultat kolapsa tekućeg satelita pod utjecajem plimskih sila. Prema drugoj, satelit se raspao zbog udara kometa ili asteroida.

Opći podaci o Saturnu

Saturn je šesti planet od Sunca (šesti planet u Sunčevom sustavu).

Saturn pripada plinskim divovima i dobio je ime po starorimskom bogu poljoprivrede.

Saturn je ljudima poznat od davnina.

Saturnovi susjedi su Jupiter i Uran. Jupiter, Saturn, Uran i Neptun žive u vanjskom području Sunčevog sustava.

Vjeruje se da se u središtu plinovitog diva nalazi masivna jezgra čvrstih i teških materijala (silikati, metali) i vodenog leda.

Saturnovo magnetsko polje nastaje dinamo efektom u kruženju metalnog vodika u vanjskoj jezgri i gotovo je dipolno sa sjevernim i južnim magnetskim polom.

Saturn ima najizraženiji sustav planetarnih prstenova u Sunčevom sustavu.

Saturn do sada ima 82 prirodna satelita.

Orbita Saturna

Prosječna udaljenost od Saturna do Sunca je 1430 milijuna kilometara (9,58 astronomskih jedinica).

Perihel (najbliža točka orbite Suncu): 1353,573 milijuna kilometara (9,048 astronomskih jedinica).

Afelij (najudaljenija točka orbite od Sunca): 1513,326 milijuna kilometara (10,116 astronomskih jedinica).

Prosječna orbitalna brzina Saturna je oko 9,69 kilometara u sekundi.

Planet napravi jedan okret oko Sunca za 29,46 zemaljskih godina.

Godina na planeti je 378,09 saturnovskih dana.

Udaljenost od Saturna do Zemlje varira od 1195 do 1660 milijuna kilometara.

Smjer rotacije Saturna odgovara smjeru rotacije svih (osim Venere i Urana) planeta Sunčevog sustava.

3D model Saturna

Fizičke karakteristike Saturna

Saturn je drugi najveći planet u Sunčevom sustavu.

Prosječni polumjer Saturna je 58.232 ± 6 kilometara, odnosno oko 9 radijusa Zemlje.

Površina Saturna je 42,72 milijarde četvornih kilometara.

Prosječna gustoća Saturna je 0,687 grama po kubičnom centimetru.

Ubrzanje slobodnog pada na Saturnu je 10,44 metra u sekundi na kvadrat (1,067 g).

Masa Saturna je 5,6846 x 1026 kilograma, što je oko 95 Zemljinih masa.

Atmosfera Saturna

Dvije glavne komponente Saturnove atmosfere su vodik (oko 96%) i helij (oko 3%).

U dubinama Saturnove atmosfere tlak i temperatura rastu, a vodik prelazi u tekuće stanje, ali je taj prijelaz postupan. Na dubini od 30.000 kilometara vodik postaje metalan, a tlak tamo doseže 3 milijuna atmosfera.

Trajni super-moćni uragani ponekad se pojavljuju u Saturnovoj atmosferi.

Tijekom oluja i oluja, na planetu se opažaju snažna pražnjenja munje.

Aurore na Saturnu su svijetli kontinuirani ovalni prstenovi koji okružuju polove planeta.

Usporedne veličine Saturna i Zemlje

Saturnovi prstenovi

Promjer prstenova procjenjuje se na 250.000 kilometara, a njihova debljina ne prelazi 1 kilometar.

Znanstvenici konvencionalno dijele Saturnov sustav prstenova na tri glavna prstena i četvrti, tanji, dok se zapravo prstenovi formiraju od tisuća prstenova koji se izmjenjuju s prazninama.

Prstenasti sustav se sastoji uglavnom od čestica leda (oko 93%), manje količine teških elemenata i prašine.

Čestice koje čine prstenove Saturna imaju veličinu od 1 centimetar do 10 metara.

Prstenovi se nalaze pod kutom od oko 28 stupnjeva u odnosu na ravninu ekliptike, stoga, ovisno o relativnom položaju planeta sa Zemlje, izgledaju drugačije: i u obliku prstenova i u obliku rubova.

Istraživanje Saturna

Prvi put promatrajući Saturn kroz teleskop 1609.-1610., Galileo Galilei je primijetio da planet izgleda kao tri tijela koja se gotovo dodiruju, te sugerirao da su to dva velika "pratitelja" Saturna, ali 2 godine kasnije nije pronašao potvrda ovoga.

Godine 1659. Christian Huygens je pomoću snažnijeg teleskopa otkrio da su "pratioci" zapravo tanak ravan prsten koji okružuje planet i ne dodiruje ga.

Godine 1979. robotska letjelica Pioneer 11 prvi put u povijesti letjela je blizu Saturna, snimivši slike planeta i nekih njegovih mjeseca te otkrivši F prsten.

Od 1980. do 1981. godine, sustav Saturna posjetili su i Voyager 1 i Voyager 2. Tijekom približavanja planetu napravljen je niz fotografija visoke razlučivosti te su dobiveni podaci o temperaturi i gustoći atmosfere Saturna, kao i fizičkim karakteristikama njegovih satelita, uključujući Titan.

Od 1990-ih, Saturn, njegovi mjeseci i prstenovi su više puta proučavani svemirskim teleskopom Hubble.

Godine 1997. na Saturn je lansirana misija Cassini-Huygens, koja je nakon 7 godina leta 1. srpnja 2004. stigla do sustava Saturna i ušla u orbitu oko planeta. Sonda Huygens odvojila se od vozila i padobranom spustila na površinu Titana 14. siječnja 2005. uzimajući uzorke atmosfere. Za 13 godina znanstvene aktivnosti, svemirska letjelica Cassini promijenila je pogled znanstvenika na plinski divovski sustav. Misija Cassini završena je 15. rujna 2017. potapanjem letjelice u atmosferu Saturna.

Saturn ima prosječnu gustoću od samo 0,687 grama po kubičnom centimetru, što ga čini jedinim planetom u Sunčevom sustavu čija je prosječna gustoća manja od vode.

Zbog vruće jezgre, čija temperatura doseže 11.700 stupnjeva Celzija, Saturn u svemir zrači 2,5 puta više energije nego što prima od Sunca.

Oblaci na Saturnovom sjevernom polu tvore divovski šesterokut, svaka strana ima otprilike 13.800 kilometara.

Neki od Saturnovih mjeseci, kao što su Pan i Mimas, su "stočari prstenova": njihova gravitacija igra ulogu u održavanju prstenova na mjestu rezonirajući s određenim dijelovima sustava prstenova.

Vjeruje se da će Saturn progutati svoje prstenove za 100 milijuna godina.

Godine 1921. proširila se glasina da su Saturnovi prstenovi nestali. To je bilo zbog činjenice da je u trenutku promatranja prstenasti sustav bio okrenut prema Zemlji uz rub i nije se mogao razmatrati s opremom tog vremena.

Fotografija snimljena sa svemirske letjelice Cassini

Planet Saturn je šesti planet od Sunca. Svi znaju za ovaj planet. Gotovo je svatko može lako prepoznati, jer je njegovo prstenje njegova posjetnica.

Opći podaci o planeti Saturn

Znate li od čega je napravljeno njezino poznato prstenje? Prstenovi su sastavljeni od ledenog kamenja veličine od mikrona do nekoliko metara. Saturn se, kao i svi divovski planeti, uglavnom sastoji od plinova. Njegova rotacija varira od 10 sati i 39 minuta do 10 sati i 46 minuta. Ova mjerenja temelje se na radio promatranjima planeta.

Slika planeta Saturn

Koristeći najnovije pogonske sustave i lansirna vozila, letjelici će trebati najmanje 6 godina i 9 mjeseci da stigne na planet.

Trenutačno je jedina svemirska letjelica Cassini u orbiti od 2004. godine, a ona je već dugi niz godina glavni dobavljač znanstvenih podataka i otkrića. Za djecu je planet Saturn, kao u principu za odrasle, uistinu najljepši od planeta.

Opće karakteristike

Najveći planet u Sunčevom sustavu je Jupiter. Ali naslov drugog najvećeg planeta pripada Saturnu.

Samo za usporedbu, promjer Jupitera je oko 143 tisuće kilometara, a Saturna samo 120 tisuća kilometara. Jupiter je 1,18 puta veći od Saturna i 3,34 puta veći od njegove mase.

Zapravo, Saturn je vrlo velik, ali lagan. A ako je planet Saturn uronjen u vodu, plutat će na površini. Gravitacija planeta je samo 91% Zemljine.

Saturn i Zemlja razlikuju se po veličini za faktor 9,4, a po masi za faktor 95. Volumen plinovitog diva mogao bi stati na 763 planeta poput našeg.

Orbita

Vrijeme potpune revolucije planeta oko Sunca je 29,7 godina. Kao i svi planeti u Sunčevom sustavu, njegova orbita nije savršena kružnica, već ima eliptičnu putanju. Udaljenost do Sunca je u prosjeku 1,43 milijarde km, odnosno 9,58 AJ.

Najbliža točka Saturnove orbite naziva se perihel i nalazi se 9 astronomskih jedinica od Sunca (1 AJ je prosječna udaljenost od Zemlje do Sunca).

Najudaljenija točka orbite zove se afel i nalazi se 10,1 astronomske jedinice od Sunca.

Cassini prelazi ravninu Saturnovih prstenova.

Jedan od zanimljive značajke Saturnova orbita je sljedeća. Poput Zemlje, Saturnova os rotacije je nagnuta u odnosu na ravninu Sunca. Na pola puta svoje orbite, Saturnov južni pol okrenut je prema Suncu, a zatim prema sjeveru. Tijekom saturnove godine (gotovo 30 zemaljskih godina), dolaze razdoblja kada se planet vidi na rubu od Zemlje, a ravnina divovskih prstenova poklapa se s našim kutom gledanja i oni nestaju iz vida. Stvar je u tome što su prstenovi izuzetno tanki, pa ih je s velike udaljenosti gotovo nemoguće vidjeti s ruba. Sljedeći put će prstenovi nestati za promatrača Zemlje 2024.-2025. Budući da Saturnova godina traje skoro 30 godina, otkako ju je Galileo prvi put promatrao teleskopom 1610. godine, on je oko 13 puta obišao Sunce.

Klimatske značajke

Jedna od zanimljivih činjenica je da je os planeta nagnuta prema ravnini ekliptike (kao i Zemljina). I baš kao i naše, na Saturnu postoje godišnja doba. Na pola puta svoje orbite, sjeverna hemisfera prima više sunčevog zračenja, a onda se sve mijenja i južna hemisfera je okupana sunčevom svjetlošću. To stvara ogromne olujne sustave koji se značajno mijenjaju ovisno o položaju planeta u orbiti.

Oluja u Saturnovoj atmosferi. Korištena je kompozitna slika, umjetne boje, MT3, MT2, CB2 filteri i infracrveni podaci

Godišnja doba utječu na vrijeme planeta. Tijekom posljednjih 30 godina znanstvenici su otkrili da su se brzine vjetra oko ekvatorijalnih područja planeta smanjile za oko 40%. NASA-ine sonde Voyager 1980.-1981. pronašle su brzine vjetra i do 1700 km/h, a trenutno samo oko 1000 km/h (izmjereno 2003.).

Saturn obavi jedan okret oko svoje osi za 10.656 sati. Znanstvenicima je trebalo puno vremena i istraživanja da pronađu tako točnu brojku. Budući da planet nema površinu, nije moguće promatrati prolazak istih područja planeta, procjenjujući tako njegovu brzinu rotacije. Znanstvenici su koristili radio emisije planeta kako bi procijenili brzinu rotacije i pronašli točnu duljinu dana.

Galerija slika

Slike planeta snimljene teleskopom Hubble i svemirskom letjelicom Cassini.

Fizička svojstva

Slika teleskopa Hubble

Ekvatorijalni promjer je 120 536 km, 9,44 puta veći od Zemljinog;

Polarni promjer je 108 728 km, 8,55 puta veći od Zemljinog;

Površina planeta je 4,27 x 10 * 10 km2, što je 83,7 puta veće od Zemljine;

Volumen - 8,2713 x 10 * 14 km3, 763,6 puta veći od onog na Zemlji;

Masa - 5,6846 x 10 * 26 kg, 95,2 puta više od Zemlje;

Gustoća - 0,687 g / cm3, 8 puta manje od one na Zemlji, Saturn je čak i lakši od vode;

Ove informacije su nepotpune, više detalja o opća svojstva planet Saturn, napisat ćemo u nastavku.

Saturn ima 62 mjeseca, zapravo oko 40% mjeseci u našem Sunčevom sustavu se okreće oko njega. Mnogi od ovih satelita su vrlo mali i nisu vidljivi sa Zemlje. Potonje je otkrila letjelica Cassini, a znanstvenici očekuju da će s vremenom uređaj pronaći još više ledenih satelita.

Unatoč činjenici da je Saturn previše neprijateljski raspoložen za bilo koji oblik života, znamo da je njegov mjesec Enceladus jedan od najprikladnijih kandidata za potragu za životom. Enceladus je poznat po tome što na svojoj površini ima ledene gejzire. Postoji neki mehanizam (vjerojatno Saturnovo plimno djelovanje) koji stvara dovoljno topline za postojanje tekuće vode. Neki znanstvenici vjeruju da postoji šansa za život na Enceladu.

Formiranje planeta

Kao i ostali planeti, Saturn je nastao iz solarne maglice prije oko 4,6 milijardi godina. Ova solarna maglica bila je golem oblak hladnog plina i prašine koji se možda sudario s drugim oblakom ili udarnim valom supernove. Ovaj događaj inicirao je početak kontrakcije protosolarne maglice s daljnjim formiranjem Sunčevog sustava.

Oblak se sve više skupljao dok se u središtu nije stvorila protozvijezda, koja je bila okružena ravnim diskom materijala. Unutarnji dio ovog diska sadržavao je više teških elemenata i formirao je zemaljske planete, dok je vanjski dio bio dovoljno hladan i, zapravo, ostao netaknut.

Materijal iz Sunčeve maglice formirao je sve više planetezimala. Ovi planetesimali su se sudarili, spajajući se u planete. U nekom trenutku u ranoj Saturnovoj povijesti, njegov mjesec, otprilike 300 kilometara u promjeru, bio je rastrgan njegovom gravitacijom i stvorio prstenove koji i danas kruže oko planeta. Zapravo, glavni parametri planeta izravno su ovisili o mjestu njegovog formiranja i količini plina koju je mogao uhvatiti.

Budući da je Saturn manji od Jupitera, hladi se brže. Astronomi vjeruju da se, čim se njegova vanjska atmosfera ohladila na 15 stupnjeva Kelvina, helij kondenzirao u kapljice koje su počele tonuti prema jezgri. Trenje ovih kapljica zagrijalo je planet i sada emitira oko 2,3 puta više energije nego što prima od Sunca.

Formiranje prstena

Pogled na planet iz svemira

Glavna prepoznatljiva karakteristika Saturna su prstenovi. Kako nastaju prstenovi? Postoji nekoliko verzija. Konvencionalna teorija je da su prstenovi stari gotovo koliko i sam planet i da postoje najmanje 4 milijarde godina. U ranoj povijesti diva, satelit od 300 km mu se previše približio i bio je rastrgan na komadiće. Također postoji mogućnost da su se dva satelita sudarila, ili da je dovoljno veliki komet ili asteroid udario u satelit, pa se jednostavno raspao u orbiti.

Alternativna hipoteza za formiranje prstena

Druga hipoteza je da nije došlo do uništenja satelita. Umjesto toga, prstenovi, kao i sam planet, nastali su iz solarne maglice.

Ali ovdje je problem: led u ringovima je previše čist. Kad bi se prstenovi formirali sa Saturnom prije nekoliko milijardi godina, očekivali bismo da budu potpuno prekriveni prljavštinom od udara mikrometeora. Ali danas vidimo da su čiste kao da su nastale prije manje od 100 milijuna godina.

Moguće je da prstenovi neprestano obnavljaju svoj materijal lijepeći se i sudarajući jedan s drugim, što otežava određivanje njihove starosti. Ovo je jedan od misterija koje tek treba riješiti.

Atmosfera

Kao i ostali divovski planeti, Saturnova atmosfera sastoji se od 75% vodika i 25% helija, uz tragove drugih tvari kao što su voda i metan.

Atmosferske značajke

Izgled planeta, u vidljivom svjetlu, izgleda mirniji od Jupiterovog. Planet ima trake oblaka u atmosferi, ali oni su blijedo narančasti i jedva vidljivi. Narančasta boja je posljedica spojeva sumpora u njegovoj atmosferi. Osim sumpora, u gornjim slojevima atmosfere nalaze se male količine dušika i kisika. Ti atomi međusobno reagiraju i pod utjecajem sunčeve svjetlosti tvore složene molekule koje nalikuju smogu. Na različitim valnim duljinama svjetlosti, kao i na poboljšanim Cassinijevim slikama, atmosfera izgleda puno impresivnije i turbulentnije.

Vjetrovi u atmosferi

Atmosfera planeta stvara neke od najbržih vjetrova u Sunčevom sustavu (brže samo na Neptunu). NASA-ina letjelica Voyager, koja je proletjela pokraj Saturna, izmjerila je brzinu vjetra, a ispostavilo se da je u području od 1800 km/h na ekvatoru planeta. Velike bijele oluje nastaju unutar pojasa koji kruže oko planeta, ali za razliku od Jupitera, ove oluje traju samo nekoliko mjeseci i apsorbira ih atmosfera.

Oblaci u vidljivom dijelu atmosfere sastavljeni su od amonijaka, a nalaze se 100 km ispod gornjeg dijela troposfere (tropopauze), gdje temperatura pada na -250°C. Ispod ove granice oblaci su sastavljeni od amonijevog hidrosulfida a niže su otprilike 170 km. U ovom sloju temperatura je samo -70 stupnjeva C. Najdublji oblaci sastoje se od vode i nalaze se oko 130 km ispod tropopauze. Temperatura je ovdje 0 stupnjeva.

Što je niži, to više raste tlak i temperatura i plinoviti vodik polako prelazi u tekućinu.

Šesterokut

Jedan od najčudnijih vremenskih fenomena ikad otkrivenih je takozvana sjeverna heksagonalna oluja.

Heksagonalne oblake oko planeta Saturn prvi su otkrili Voyageri 1 i 2 nakon što su posjetili planet prije više od tri desetljeća. Nedavno je Saturnov šesterokut detaljno fotografirala NASA-ina svemirska letjelica Cassini, koja je trenutno u orbiti oko Saturna. Šesterokut (ili šesterokutni vrtlog) je promjera oko 25 000 km. Može stati 4 takva planeta kao što je Zemlja.

Šesterokut se rotira točno istom brzinom kao i sam planet. Međutim, Sjeverni pol planeta razlikuje se od Južnog pola, u čijem središtu je ogroman uragan s divovskim lijevkom. Svaka strana šesterokuta ima veličinu od oko 13.800 km, a cijela struktura napravi jedan okret oko osi za 10 sati i 39 minuta, baš kao i sam planet.

Razlog za formiranje šesterokuta

Pa zašto je vrtlog Sjevernog pola u obliku šesterokuta? Astronomima je teško 100% odgovoriti na ovo pitanje, ali jedan od stručnjaka i članova tima zadužen za vizualni i infracrveni spektrometar Cassini rekao je: “Ovo je vrlo čudna oluja koja ima precizne geometrijske oblike sa šest gotovo identičnih strana. Nikada nismo vidjeli ništa slično na drugim planetima."

Galerija slika atmosfere planeta

Saturn je planet oluja

Jupiter je poznat po svojim silovitim olujama, koje su jasno vidljive kroz gornju atmosferu, posebno Veliku crvenu pjegu. No, na Saturnu ima i oluja, iako nisu tako velike i intenzivne, ali u usporedbi sa zemaljskim, jednostavno su ogromne.

Jedna od najvećih oluja bila je Velika bijela pjega, poznata i kao Veliki bijeli oval, koju je promatrao svemirski teleskop Hubble 1990. godine. Takve se oluje vjerojatno događaju jednom godišnje na Saturnu (jednom svakih 30 zemaljskih godina).

atmosfera i površina

Planet vrlo podsjeća na loptu, gotovo u potpunosti napravljenu od vodika i helija. Njegova gustoća i temperatura mijenjaju se kako se krećete dublje u planet.

Sastav atmosfere

Vanjska atmosfera planeta sastoji se od 93% molekularnog vodika, ostatak helija i tragova amonijaka, acetilena, etana, fosfina i metana. Upravo ti elementi u tragovima stvaraju vidljive pruge i oblake koje vidimo na slikama.

Jezgra

Opći dijagram strukture Saturna

Prema teoriji akrecije, jezgra planeta je stjenovita s velikom masom, dovoljnom da uhvati veliku količinu plinova u ranoj sunčevoj maglici. Njegova jezgra, kao i ona drugih plinskih divova, morala bi se formirati i postati masivna mnogo brže od drugih planeta kako bi imala vremena za primarne plinove.

Plinski div najvjerojatnije je nastao od kamenih ili ledenih komponenti, a niska gustoća ukazuje na nečistoće tekućeg metala i stijena u jezgri. To je jedini planet čija je gustoća niža od gustoće vode. u svakom slučaju, unutarnja struktura planet Saturn je više poput kugle gustog sirupa s nečistoćama kamenih krhotina.

metalni vodik

Metalni vodik u jezgri stvara magnetsko polje. Ovako stvoreno magnetsko polje nešto je slabije od Zemljinog i proteže se samo do orbite njenog najvećeg satelita Titana. Titan pridonosi pojavi ioniziranih čestica u magnetosferi planeta, koje stvaraju aurore u atmosferi. Voyager 2 otkrio je visok tlak solarnog vjetra na magnetosferi planeta. Prema mjerenjima napravljenim tijekom iste misije, magnetsko polje se proteže samo preko 1,1 milijun km.

Veličina planeta

Planet ima ekvatorijalni promjer od 120 536 km, 9,44 puta veći od Zemlje. Radijus je 60268 km, što ga čini drugim najvećim planetom u našem Sunčevom sustavu, odmah iza Jupitera. On je, kao i svi drugi planeti, spljošteni sferoid. To znači da je njegov ekvatorijalni promjer veći od promjera izmjerenog kroz polove. U slučaju Saturna ta je udaljenost prilično značajna, zbog velike brzine rotacije planeta. Polarni promjer je 108728 km, što je 9,796% manje od ekvatorijalnog, pa je oblik Saturna ovalan.

Oko Saturna

Dužina dana

Brzina rotacije atmosfere i samog planeta može se izmjeriti s tri različite metode. Prvi je mjerenje brzine rotacije planeta u sloju oblaka u ekvatorijalnom dijelu planeta. Ima period rotacije od 10 sati i 14 minuta. Ako se mjere u drugim područjima Saturna, tada će brzina rotacije biti 10 sati 38 minuta i 25,4 sekunde. Do danas, najtočnija metoda za mjerenje duljine dana temelji se na mjerenju radio emisije. Ova metoda daje planetarnu brzinu rotacije od 10 sati 39 minuta i 22,4 sekunde. Unatoč ovim brojkama, brzina rotacije unutrašnjosti planeta trenutno se ne može točno izmjeriti.

Opet, ekvatorijalni promjer planeta je 120 536 km, a polarni 108 728 km. Važno je znati zašto ta razlika u tim brojevima utječe na brzinu rotacije planeta. Ista situacija je i na drugim divovskim planetima, posebno je razlika u rotaciji različitih dijelova planeta izražena u Jupiteru.

Duljina dana prema radio emisiji planeta

Uz pomoć radio emisije koja dolazi iz unutarnjih regija Saturna, znanstvenici su uspjeli odrediti njegovo razdoblje rotacije. Nabijene čestice zarobljene u njegovom magnetskom polju emitiraju radio valove kada su u interakciji sa Saturnovim magnetskim poljem, na oko 100 kiloherca.

Sonda Voyager mjerila je radio emisiju planeta tijekom devet mjeseci dok je letjela 1980-ih, a utvrđeno je da je rotacija bila 10 sati 39 minuta i 24 sekunde, s greškom od 7 sekundi. Svemirska letjelica Ulysses također je izvršila mjerenja 15 godina kasnije, te je dala rezultat od 10 sati 45 minuta 45 sekundi, s greškom od 36 sekundi.

Ispada čak 6 minuta razlike! Ili je rotacija planeta usporila tijekom godina, ili smo nešto propustili. Međuplanetarna sonda Cassini mjerila je te iste radio emisije plazma spektrometrom, a znanstvenici su, osim 6-minutne razlike u 30-godišnjim mjerenjima, otkrili da se rotacija mijenja i za jedan posto tjedno.

Znanstvenici misle da bi to moglo biti zbog dvije stvari: solarni vjetar koji dolazi sa Sunca ometa mjerenja, a čestice iz Enceladusovih gejzira utječu na magnetsko polje. Oba ova faktora uzrokuju promjenu radijske emisije, a mogu uzrokovati različite rezultate u isto vrijeme.

Novi podaci

Godine 2007. otkriveno je da neki točkasti izvori radio-emisije planeta ne odgovaraju Saturnovoj brzini rotacije. Neki znanstvenici vjeruju da je razlika posljedica utjecaja mjeseca Enceladusa. Vodena para iz ovih gejzira ulazi u orbitu planeta i ionizira se, čime utječe na magnetsko polje planeta. To usporava rotaciju magnetskog polja, ali tek neznatno u usporedbi s rotacijom samog planeta. Trenutna procjena Saturnove rotacije, temeljena na različitim mjerenjima svemirskih letjelica Cassini, Voyager i Pioneer, iznosi 10 sati 32 minute i 35 sekundi od rujna 2007.

Cassinijeve osnovne karakteristike planeta sugeriraju da je solarni vjetar najvjerojatniji uzrok razlike u podacima. Razlike u mjerenju rotacije magnetskog polja javljaju se svakih 25 dana, što odgovara razdoblju rotacije Sunca. Brzina sunčevog vjetra također se stalno mijenja, što se mora uzeti u obzir. Enceladus može napraviti dugoročne promjene.

gravitacija

Saturn je divovski planet i nema čvrstu površinu, a ono što je nemoguće vidjeti je njegova površina (vidimo samo gornji sloj oblaka) i osjetiti silu gravitacije. Ali zamislimo da postoji neka uvjetna granica koja će odgovarati njegovoj imaginarnoj površini. Kolika bi bila sila gravitacije na planetu da možete stajati na površini?

Iako Saturn ima veću masu od Zemlje (druga najveća masa u Sunčevom sustavu, nakon Jupitera), ujedno je i "najlakši" od svih planeta u Sunčevom sustavu. Stvarna gravitacija u bilo kojoj točki na njegovoj imaginarnoj površini bila bi 91% one na Zemlji. Drugim riječima, ako vaša vaga pokazuje da na Zemlji imate 100 kg (oh, užas!), na "površini" Saturna biste imali 92 kg (nešto bolje, ali ipak).

Za usporedbu, na "površini" Jupitera gravitacija je 2,5 puta veća od Zemljine. Na Marsu samo 1/3, a na Mjesecu 1/6.

Što čini silu gravitacije tako slabom? Divovski planet se uglavnom sastoji od vodika i helija, koje je nakupio na samom početku formiranja Sunčevog sustava. Ovi elementi su nastali na početku svemira kao rezultat Velikog praska. Sve zbog činjenice da planet ima izuzetno nisku gustoću.

temperatura planeta

Slika Voyagera 2

Najviši sloj atmosfere, koji se nalazi na granici s svemirom, ima temperaturu od -150 C. Ali, kako zaranjate u atmosferu, tlak raste i, sukladno tome, raste temperatura. U jezgri planeta temperatura može doseći 11 700 C. Ali gdje to ide toplina? Nastaje zbog veliki iznos vodik i helij, koji, dok tone u utrobu planeta, skuplja i zagrijava jezgru.

Zahvaljujući gravitacijskoj kontrakciji, planet zapravo stvara toplinu, oslobađajući 2,5 puta više energije nego što prima od Sunca.

Na dnu sloja oblaka, koji se sastoji od vodenog leda, prosječna temperatura je -23 Celzijeva stupnja. Iznad ovog sloja leda nalazi se amonijev hidrosulfid, s prosječnom temperaturom od -93 C. Iznad njega su oblaci amonijačnog leda koji atmosferu boje narančasto i žuto.

Kako izgleda Saturn i koje je boje

Čak i gledajući kroz mali teleskop, boja planeta vidljiva je kao blijedožuta s primjesama narančaste boje. S moćnijim teleskopima kao što su Hubble ili NASA-ina svemirska letjelica Cassini, možete vidjeti tanke slojeve oblaka i oluje koje su mješavina bijele i narančaste boje. Ali što Saturnu daje boju?

Poput Jupitera, planet je gotovo u potpunosti sastavljen od vodika, s malom količinom helija, kao i manjim količinama drugih spojeva kao što su amonijak, vodena para i razni jednostavni ugljikovodici.

Samo gornji sloj oblaka, koji se uglavnom sastoji od kristala amonijaka, odgovoran je za boju planeta, a donja razina oblaka je ili amonijev hidrosulfid ili voda.

Saturn ima prugastu atmosferu sličnu onoj Jupitera, ali su pruge mnogo slabije i šire u blizini ekvatora. Također nema dugovječne oluje – ništa poput Velike crvene pjege – koje se često događaju kada se Jupiter približi ljetnom solsticiju na sjevernoj hemisferi.

Neke od fotografija koje je dao Cassini izgledaju plavo, slično Uranu. Ali to je vjerojatno zato što vidimo raspršivanje svjetlosti s Cassinijeve točke gledišta.

Spoj

Saturn na noćnom nebu

Prstenovi diljem planeta zarobljavaju maštu ljudi stotinama godina. Također je bilo prirodno željeti znati od čega je planet napravljen. Različitim metodama znanstvenici su to naučili kemijski sastav Saturn je 96% vodika, 3% helija i 1% raznih elemenata koji uključuju metan, amonijak, etan, vodik i deuterij. Neki od tih plinova mogu se naći u njegovoj atmosferi, u tekućem i rastaljenom stanju.

Stanje plinova se mijenja s porastom tlaka i temperature. Na vrhu oblaka naići ćete na kristale amonijaka, na dnu oblaka s amonijevim hidrosulfidom i/ili vodom. Ispod oblaka raste atmosferski tlak, što uzrokuje porast temperature i vodik prelazi u tekuće stanje. Kako se krećemo dublje u planet, tlak i temperatura nastavljaju rasti. Kao rezultat toga, u jezgri vodik postaje metalan, prelazeći u ovo posebno stanje agregacije. Vjeruje se da planet ima labavu jezgru, koja se, osim vodika, sastoji od stijena i nekih metala.

Moderna istraživanja svemira dovela su do mnogih otkrića u Saturnovom sustavu. Istraživanje je počelo preletom svemirske letjelice Pioneer 11 1979. godine. Ova misija otkrila je prsten F. Voyager 1 je proletio sljedeće godine, šaljući površinske detalje nekih satelita natrag na Zemlju. Također je dokazao da atmosfera na Titanu nije prozirna za vidljivu svjetlost. Godine 1981. Voyager 2 posjetio je Saturn i otkrio promjene u atmosferi, a također je potvrdio prisutnost Maxwellovih i Keelerovih praznina koje je Voyager 1 prvi vidio.

Nakon Voyagera 2, u sustav je stigla svemirska letjelica Cassini-Huygens koja je 2004. godine otišla u orbitu oko planeta, više o njenoj misiji možete pročitati u ovom članku.

Radijacija

Kada je NASA-in lender Cassini prvi put stigao na planet, otkrio je grmljavinu i radijacijske pojaseve oko planeta. Čak je pronašao novi pojas zračenja koji se nalazi unutar prstena planeta. Novi radijacijski pojas udaljen je 139 000 km od središta Saturna i proteže se do 362 000 km.

Sjeverno svjetlo na Saturnu

Video koji prikazuje sjever, stvoren od slika s Hubble svemirskog teleskopa i svemirske letjelice Cassini.

Zbog prisutnosti magnetskog polja, nabijene čestice Sunca bivaju zarobljene magnetosferom i formiraju pojaseve zračenja. Te se nabijene čestice kreću duž linija magnetskog polja sile i sudaraju se s atmosferom planeta. Mehanizam nastanka aurore sličan je zemaljskom, ali zbog različitog sastava atmosfere, aurore na divu su ljubičaste, za razliku od zelenih na Zemlji.

Saturnova aurora koju vidi teleskop Hubble

Galerija Aurora

najbliži susjedi

Koji je planet najbliži Saturnu? Ovisi o tome gdje se u orbiti trenutno nalazi, kao i o položaju drugih planeta.

Za većinu orbite najbliži planet je . Kada su Saturn i Jupiter na minimalnoj udaljenosti jedan od drugog, udaljeni su samo 655 000 000 km.

Kada se nalaze na suprotnim stranama jedan od drugog, planeti Saturn se ponekad i jako približe jedan drugome i u ovom trenutku su međusobno udaljeni 1,43 milijarde km.

Opće informacije

Sljedeće činjenice o planetu temelje se na NASA-inim planetarnim biltenima.

Težina - 568,46 x 10 * 24 kg

Volumen: 82.713 x 10*10 km3

Prosječni radijus: 58232 km

Prosječni promjer: 116.464 km

Gustoća: 0,687 g/cm3

Prva brzina bijega: 35,5 km/s

Ubrzanje slobodnog pada: 10,44 m/s2

Prirodni sateliti: 62

Udaljenost od Sunca (glavne osi orbite): 1,43353 milijarde km

Orbitalni period: 10.759,22 dana

Perihel: 1,35255 milijardi km

Afel: 1,5145 milijardi km

Orbitalna brzina: 9,69 km/s

Orbitalni nagib: 2,485 stupnjeva

Ekscentricitet orbite: 0,0565

Razdoblje sideralne rotacije: 10.656 sati

Period rotacije oko osi: 10.656 sati

Aksijalni nagib: 26,73°

Tko je otkrio: poznato je još od prapovijesti

Minimalna udaljenost od Zemlje: 1,1955 milijardi km

Maksimalna udaljenost od Zemlje: 1,6585 milijardi km

Maksimalni prividni promjer sa Zemlje: 20,1 lučne sekunde

Minimalni prividni promjer od Zemlje: 14,5 lučnih sekundi

Prividni sjaj (maksimalno): 0,43 magnituda

Priča

Svemirska slika snimljena teleskopom Hubble

Planet je jasno vidljiv golim okom, pa je teško reći kada je planet prvi put otkriven. Zašto se planet zove Saturn? Ime je dobio po rimskom bogu žetve - ovaj bog odgovara grčkom bogu Kronosu. Zato je podrijetlo imena rimsko.

Galileo

Saturn i njegovi prstenovi bili su misterij sve dok Galileo nije prvi napravio svoj primitivni, ali radni teleskop i pogledao planet 1610. godine. Naravno, Galileo nije razumio što vidi i mislio je da su prstenovi veliki mjeseci s obje strane planeta. To je bilo prije nego što je Christian Huygens upotrijebio najbolji teleskop da vidi da to zapravo nisu mjeseci, već prstenovi. Huygens je također bio prvi koji je otkrio najveći mjesec, Titan. Unatoč činjenici da vidljivost planeta omogućuje da se promatra sa gotovo svuda, njegovi sateliti, poput prstenova, vidljivi su samo kroz teleskop.

Jean Dominique Cassini

Otkrio je prazninu u prstenovima, kasnije nazvanu Cassini, i prvi je otkrio 4 satelita planeta: Japet, Rhea, Tethys i Dione.

William Herschel

Godine 1789. astronom William Herschel otkrio je još dva mjeseca, Mimas i Enceladus. A 1848. godine britanski znanstvenici otkrili su satelit nazvan Hyperion.

Prije leta svemirske letjelice na planet, nismo znali toliko o tome, unatoč činjenici da planet možete vidjeti čak i golim okom. 70-ih i 80-ih godina NASA je lansirala letjelicu Pioneer 11, koja je bila prva letjelica koja je posjetila Saturn, prošavši unutar 20.000 km od sloja oblaka planeta. Slijedila su lansiranja Voyagera 1 1980. i Voyagera 2 u kolovozu 1981. godine.

U srpnju 2004. NASA-in lander Cassini stigao je u Saturnov sustav i prikupio najviše Detaljan opis planet Saturn i njegovi sustavi. Cassini je napravio gotovo 100 preleta Titanovog mjeseca, nekoliko preleta mnogih drugih mjeseca i poslao nam tisuće slika planeta i njegovih mjeseci. Cassini je otkrio 4 nova mjeseca, novi prsten i otkrio mora tekućih ugljikovodika na Titanu.

Proširena animacija Cassinijevog leta u Saturnovom sustavu

Prstenovi

Sastoje se od čestica leda koje kruže oko planeta. Postoji nekoliko glavnih prstenova koji su jasno vidljivi sa Zemlje, a astronomi koriste posebne oznake za svaki od Saturnovih prstenova. Ali koliko prstenova zapravo ima planet Saturn?

Prstenovi: pogled s Cassinija

Pokušajmo odgovoriti na ovo pitanje. Sami prstenovi podijeljeni su na sljedeće dijelove. Dva najgušća dijela prstena označena su kao A i B, odvojeni su Cassinijevim razmakom, nakon čega slijedi prsten C. Nakon 3 glavna prstena, nalaze se manji, prašnjavi prstenovi: D, G, E, a također i prsten F prsten, koji je najudaljeniji . Dakle, koliko je glavnih prstenova? Tako je - 8!

Ova tri glavna prstena i 5 prstenova za prašinu čine većinu. Ali postoji još nekoliko prstenova, kao što su Janus, Meton, Pallene, kao i lukovi Anf prstena.

Postoje i manji prstenovi, te praznine u raznim prstenovima koje je teško izbrojati (npr. Enckeov jaz, Huygensov jaz, Dawesov jaz i mnogi drugi). Daljnje promatranje prstenovi će vam omogućiti da razjasnite njihove parametre i količinu.

Prstenovi koji nestaju

Zbog nagiba orbite planeta, prstenovi postaju rubni svakih 14-15 godina, a zbog činjenice da su vrlo tanki, zapravo nestaju iz vidnog polja promatrača Zemlje. Godine 1612. Galileo je primijetio da su sateliti koje je otkrio negdje nestali. Situacija je bila toliko čudna da je Galileo čak odustao od promatranja planeta (najvjerojatnije kao rezultat kolapsa nada!). Prstenove je otkrio (i zamijenio ih za satelite) dvije godine ranije i odmah je bio fasciniran njima.

Parametri prstena

Planet se ponekad naziva "biserom Sunčevog sustava" jer njegov sustav prstenova izgleda kao kruna. Ovi prstenovi se sastoje od prašine, kamena i leda. Zato se prstenovi ne raspadaju, jer. nije cijela, nego se sastoji od milijardi čestica. Neki od materijala u prstenastom sustavu su veličine zrna pijeska, a neki su objekti veći od visokih zgrada, dosežući kilometar u prečniku. Od čega se prave prstenovi? Uglavnom čestice leda, iako ima i prstenova prašine. Zapanjujuća stvar je da se svaki prsten rotira različitom brzinom u odnosu na planet. Prosječna gustoća prstenova planeta je toliko niska da se kroz njih mogu vidjeti zvijezde.

Saturn nije jedini planet sa sustavom prstenova. Svi plinski divovi imaju prstenove. Saturnovi prstenovi se ističu jer su najveći i najsjajniji. Prstenovi su debeli oko jedan kilometar i protežu se do 482 000 km od središta planeta.

Saturnovi prstenovi imenovani su abecednim redom prema redoslijedu kojim su otkriveni. To čini prstenove pomalo zbunjujućim, navodi ih izvan reda s planeta. Ispod je popis glavnih prstenova i praznina između njih, kao i udaljenost od središta planeta i njihova širina.

Zvukovi prstenova

U ovom prekrasnom videu čujete zvukove planeta Saturn, koji su radio emisija planeta prevedena u zvuk. Radioemisija kilometarskog raspona stvara se zajedno s aurorama na planetu.

Cassini plazma spektrometar napravio je mjerenja visoke razlučivosti koja su znanstvenicima omogućila pretvaranje radio valova u zvuk pomicanjem frekvencije.

Pojava prstenova

Kako su se pojavili prstenovi? Najjednostavniji odgovor zašto planet ima prstenove i od čega su napravljeni jest da je planet nakupio puno prašine i leda na raznim udaljenostima od sebe. Ove elemente najvjerojatnije je uhvatila gravitacija. Iako neki smatraju da su nastali kao posljedica uništenja malog satelita koji je došao preblizu planetu i pao u Rocheovu granicu, uslijed čega ga je sam planet raskomadao.

Neki znanstvenici sugeriraju da je sav materijal u prstenovima proizvod sudara satelita s asteroidima ili kometima. Nakon sudara, ostaci asteroida uspjeli su pobjeći gravitacijskoj privlačnosti planeta i formirali su prstenove.

Bez obzira koja je od ovih verzija točna, prstenovi su prilično impresivni. Zapravo, Saturn je gospodar prstenova. Nakon istraživanja prstenova potrebno je proučiti sustave prstenova drugih planeta: Neptuna, Urana i Jupitera. Svaki od ovih sustava je slabiji, ali ipak zanimljiv na svoj način.

Galerija slika prstenja

Život na Saturnu

Teško je zamisliti planet manje gostoljubiv za život od Saturna. Planet se gotovo u potpunosti sastoji od vodika i helija, s tragovima vodenog leda u donjem sloju oblaka. Temperatura na vrhu oblaka može pasti do -150 C.

Kako se spuštate u atmosferu, tlak i temperatura će rasti. Ako je temperatura dovoljno topla da spriječi zamrzavanje vode, tada je tlak atmosfere na ovoj razini isti kao nekoliko kilometara ispod Zemljinog oceana.

Život na satelitima planete

Kako bi pronašli život, znanstvenici nude pogled na satelite planeta. Sastoje se od značajne količine vodenog leda, a njihova gravitacijska interakcija sa Saturnom vjerojatno održava njihovu unutrašnjost toplom. Poznato je da mjesec Enceladus na svojoj površini ima gejzire vode koji izbijaju gotovo neprekidno. Moguće je da ima ogromne rezerve tople vode ispod ledene kore (gotovo kao Europa).

Drugi mjesec, Titan, ima jezera i mora tekućih ugljikovodika i smatra se da je mjesto s potencijalom stvaranja života. Astronomi vjeruju da je Titan po sastavu vrlo sličan Zemlji u svojoj ranoj povijesti. Nakon što se Sunce pretvori u crveni patuljak (za 4-5 milijardi godina), temperatura na satelitu postat će povoljna za nastanak i održavanje života, a velika količina ugljikovodika, uključujući i složene, bit će primarna "juha". ”.

položaj na nebu

Saturn i njegovih šest mjeseci, amaterska fotografija

Saturn je vidljiv na nebu kao prilično svijetla zvijezda. Trenutne koordinate planeta najbolje su specificirane u specijaliziranim programima planetarija, kao što je Stellarium, a događaji vezani uz njegovo pokrivanje ili prolazak preko određene regije, kao i sve o planetu Saturnu, mogu se zaviriti u članku 100 astronomskih događaja godina. Sukob planeta uvijek pruža priliku da ga sagledamo maksimalno detaljno.

Predstojeća sučeljavanja

Poznavajući efemeride planeta i njegovu veličinu, pronaći Saturn na zvjezdanom nebu nije teško. Međutim, ako imate malo iskustva, potraga za njim može biti odgođena, pa preporučujemo korištenje amaterskih teleskopa s Go-To nosačem. Upotrijebite teleskop s Go-To nosačem i nećete morati znati koordinate planeta i gdje se trenutno može vidjeti.

Let na planet

Koliko će trajati svemirsko putovanje do Saturna? Ovisno o ruti koju odaberete, let može potrajati različito.

Na primjer: Pioneer-u 11 trebalo je šest i pol godina da stigne do planeta. Voyageru 1 trebalo je tri godine i dva mjeseca, Voyageru 2 četiri godine, a svemirskoj letjelici Cassini šest godina i devet mjeseci! Letjelica New Horizons koristila je Saturn kao gravitacijsku odskočnu dasku na svom putu do Plutona i stigla je dvije godine i četiri mjeseca nakon lansiranja. Zašto tako velika razlika u vremenu leta?

Prvi faktor koji određuje vrijeme leta

Razmislimo je li letjelica lansirana izravno na Saturn, ili usput koristi druga nebeska tijela kao praćku?

Drugi faktor koji određuje vrijeme leta

Ovo je vrsta motora svemirske letjelice, a treći faktor je hoćemo li proletjeti pored planeta ili ćemo ući u njegovu orbitu.

Imajući na umu ove čimbenike, pogledajmo gore navedene misije. Pioneer 11 i Cassini koristili su gravitacijski utjecaj drugih planeta prije nego što su krenuli prema Saturnu. Ovi preleti drugih tijela dodali su godine već dugom putovanju. Voyager 1 i 2 koristili su samo Jupiter na putu do Saturna i stigli su mnogo brže. Brod New Horizons imao je nekoliko izrazitih prednosti u odnosu na sve druge sonde. Dvije glavne prednosti su što ima najbrži i najnapredniji motor i što je lansiran na kratkoj putanji do Saturna na putu do Plutona.

Faze istraživanja

Panoramska slika Saturna snimljena 19. srpnja 2013. svemirskom sondicom Cassini. U ispražnjenom prstenu s lijeve strane, bijela točka je Enceladus. Tlo je vidljivo ispod i desno od središta slike.

Godine 1979. prva svemirska letjelica stigla je do divovskog planeta.

Pionir-11

Stvoren 1973., Pioneer 11 proletio je pored Jupitera i iskoristio gravitaciju planeta da promijeni svoju putanju i uputi se prema Saturnu. Stigao je 1. rujna 1979. prošavši 22 000 km iznad sloja oblaka planeta. Prvi put u povijesti proveo je studije Saturna iz blizine i prenio fotografije planeta iz blizine, otkrivši dosad nepoznati prsten.

Voyager 1

NASA-ina sonda Voyager 1 bila je sljedeća letjelica koja je posjetila planet 12. studenog 1980. godine. Preletio je 124 000 km od sloja oblaka planeta i poslao niz zaista neprocjenjivih fotografija na Zemlju. Odlučili su poslati Voyager 1 da leti oko satelita Titana, a njegovog brata blizanca Voyagera 2 poslati na druge divovske planete. Kao rezultat toga, pokazalo se da iako je aparat prenio mnogo znanstvenih informacija, nije vidio površinu Titana, budući da je neproziran za vidljivu svjetlost. Stoga je, zapravo, brod žrtvovan u korist najvećeg satelita, u koji su znanstvenici polagali velike nade, ali su na kraju vidjeli narančastu kuglu, bez ikakvih detalja.

Voyager 2

Ubrzo nakon preleta Voyagera 1, Voyager 2 je uletio u Saturnov sustav i izveo gotovo identičan program. Na planet je stigao 26. kolovoza 1981. godine. Osim što je kružio oko planeta na udaljenosti od 100.800 km, letio je blizu Encelada, Tetide, Hiperiona, Japeta, Phoebe i niza drugih mjeseci. Voyager 2, primivši gravitacijsko ubrzanje od planeta, krenuo je prema Uranu (uspješan prelet 1986.) i Neptunu (uspješan prelet 1989.), nakon čega je nastavio put do granica Sunčevog sustava.

Cassini-Huygens

Pogled na Saturn s Cassinija

NASA-ina sonda Cassini-Huygens, koja je na planet stigla 2004. godine, uspjela je uistinu proučavati planet iz stalne orbite. U sklopu svoje misije, letjelica je dopremila sondu Huygens na površinu Titana.

TOP 10 slika Cassinija

Cassini je sada završio svoju glavnu misiju i nastavio proučavati sustav Saturna i njegovih mjeseci već dugi niz godina. Među njegovim otkrićima vrijedi istaknuti otkriće gejzira na Enceladu, mora i jezera ugljikovodika na Titanu, nove prstenove i satelite, kao i podatke i fotografije s površine Titana. Znanstvenici planiraju okončati misiju Cassini 2017. godine zbog smanjenja NASA-inog proračuna za istraživanje planeta.

Buduće misije

Sljedeću misiju sustava Titan Saturn (TSSM) ne treba očekivati ​​prije 2020. godine, već mnogo kasnije. Koristeći gravitacijske manevre u blizini Zemlje i Venere, ovaj uređaj će moći doći do Saturna otprilike 2029. godine.

Predviđen je četverogodišnji plan leta u kojem su 2 godine predviđene za proučavanje samog planeta, 2 mjeseca za proučavanje površine Titana u kojem će sudjelovati lander i 20 mjeseci za proučavanje satelita od orbita. Rusija bi također mogla sudjelovati u ovom doista grandioznom projektu. Već se raspravlja o budućem angažmanu federalne agencije Roscosmos. Iako je ova misija daleko od realizacije, još uvijek imamo priliku uživati ​​u fantastičnim Cassinijevim slikama koje on redovito prenosi i kojima je svima dostupan samo nekoliko dana nakon prijenosa na Zemlju. Sretno u istraživanju Saturna!

Odgovori na najčešća pitanja

1. Po kome je planet Saturn dobio ime? U čast rimskog boga plodnosti.
2. Kada je Saturn otkriven? Poznato je od davnina, a nemoguće je ustanoviti tko je prvi utvrdio da se radi o planetu.
3. Koliko je Saturn udaljen od Sunca? Prosječna udaljenost od Sunca je 1,43 milijarde km, odnosno 9,58 AJ.
4. Kako ga pronaći na nebu? Najbolje je koristiti karte za pretraživanje i specijalizirani softver, kao što je Stellarium.
5. Koje su koordinate mjesta? Budući da je ovo planet, njegove koordinate se mijenjaju, možete saznati efemeride Saturna na specijaliziranim astronomskim resursima.

Saturn je, ako se računa po udaljenosti od Sunca, šesti planet, a ako je najveći, onda drugi. Ovo je plinski div, čija masa premašuje masu 95 puta. Ima najmanju gustoću od svih planeta i čak manju od gustoće vode. Planet Saturn je možda jedan od najljepših i najtajnovitijih. Njen izgled je upečatljiv i primamljiv. Vilinski prstenovi stvaraju osjećaj nečeg neobičnog, zahvaljujući njima, ne može se pomiješati s drugim planetom, jedinstven je.

Što znači ime Saturn? Poznato je da dolazi od imena boga Kronosa, koji je zapovijedao moćnim titanima u grčkoj mitologiji. Planet je ime dobio zbog svoje divovske veličine i neobičnog izgleda.

Parametri planeta

Atmosfera

U Saturnovoj atmosferi bjesne jaki vjetrovi. Brzina im je toliko velika da iznosi oko 500 km / h, a ponekad doseže i 1500 km / h. Slažem se, prilično neugodan fenomen, ali sa Zemlje (kada se gleda kroz teleskop) izgledaju vrlo lijepo. Planetom bjesne prave ciklone, od kojih je najveća Veliki bijeli oval. Ovo ime dobila je po svom izgledu, a moćna je anticiklona koja se sustavno pojavljuje na površini otprilike jednom u trideset godina. Njegove dimenzije su jednostavno gigantske, a iznose oko 17 tisuća kilometara.

Atmosfera planeta sastoji se uglavnom od vodika i helija, s prilično malo dušika. Oblaci amonijaka uočavaju se u gornjim slojevima.

Postoje i formacije kao što su mrlje. Istina, nisu tako uočljive kao, na primjer, Jupiterove, ali ipak su neke prilično velike i dosežu oko 11 tisuća km. Mislim, prilično impresivno. Postoje i svijetle točke, one su puno manje, samo oko 3 tisuće km, kao i smeđe, čija je veličina 10 tisuća km.

Tu su i pruge, koje su se, kako sugeriraju znanstvenici, pojavile iz temperaturne razlike. Ima ih poprilično i upravo u središtu bendova pušu najjači vjetrovi.
Vrlo je hladno u gornjim slojevima atmosfere. Temperatura varira od -180 °S do -150 °S. Iako je strašna hladnoća, ali da unutar planeta nema jezgre koja grije i daje toplinu, tada bi temperatura atmosfere bila osjetno niža, jer je Sunce daleko.

Površinski

Saturn nema čvrstu površinu, a ono što vidimo su samo vrhovi oblaka. Gornji sloj im je napravljen od smrznutog amonijaka, a donji od amonijaka. Što je bliže planetu, to je vodikova atmosfera gušća i toplija.

Unutarnja struktura vrlo je slična onoj Jupitera. Znanstvenici sugeriraju da se u središtu planeta nalazi velika silikatno-metalna jezgra. Dakle, na dubini od oko 30.000 km. temperatura je 10 000 °C, a tlak oko 3 milijuna atmosfera. U samoj jezgri tlak je još veći, kao i temperatura. To je izvor topline koji zagrijava cijeli planet. Saturn daje više topline nego što prima.

Jezgra je okružena vodikom koji je u metalnom stanju, a iznad nje, bliže površini, nalazi se sloj tekućeg molekularnog vodika, koji prelazi u svoju plinovitu fazu uz atmosferu. Magnetno polje planeta ima jedinstvenu značajku, a to je podudarnost s osi rotacije planeta. Saturnova magnetosfera ima simetričan izgled, ali polovi zračenja su pravilnog oblika i imaju praznine.

Prvi koji je ugledao prstenje bio je veliki Galileo Galilei, a bilo je to već 1610. godine. Kasnije, koristeći snažniji teleskop, nizozemski astronom Huygens sugerirao je da Saturn ima dva prstena: jedan tanak i jedan ravan. Zapravo ih je puno više, a sastoje se od brojnih komada leda, kamenja, najviše različite veličine brišući sve na svom putu. Prstenovi su jednostavno super. Najveći od njih premašuje veličinu planeta 200 puta. Zapravo, to je krhotina koja ostaje od uništenih kometa, satelita i drugog svemirskog otpada.

Zanimljivo je da prstenovi imaju i ime. Oni su poredani abecednim redom, to jest, ovaj prsten je A, B, C i tako dalje.

Saturn ima ukupno 61 mjesec. Oni imaju različitog oblika ali većinom su male. Uglavnom su to ledene formacije, a samo neke imaju nečistoće stijena. Imena mnogih satelita potječu od imena titana, i njihovih potomaka, budući da samo ime planeta potječe od Kronosa, koji im je zapovijedao.

Najveći sateliti planeta su Titan, Phoebe, Mimas, Tethys, Dione, Rhea, Hyperion i Iapetus. Oni, osim Phoebe, rotiraju sinkrono i stalno su okrenuti na jednu stranu u odnosu na Saturn. Mnogi istraživači sugeriraju da je Titan po strukturi i nekim drugim parametrima vrlo sličan mladoj Zemlji (kao što je bila prije 4,6 milijardi godina).

Ovdje su uvjeti povoljniji, a možda postoje i najjednostavniji mikroorganizmi. No, za sada to nije moguće potvrditi.

Putovanje do Saturna

Kad bismo sada otišli na ovaj nevjerojatan planet, vidjeli bismo očaravajuću sliku. Zamislite divovski Saturn, oko kojeg se velikom brzinom vrte brojni ostaci planeta, komadići kometa i leda, jer upravo to je i sam pojas – prsten koji sa Zemlje izgleda tako lijepo. Zapravo, nije sve tako romantično. I oblaci lebde iznad planeta, gusto prekrivajući cijelu površinu. Na mjestima bjesne divlji vjetrovi koji jure ogromnom brzinom koja je veća od brzine zvuka na Zemlji.

S vremena na vrijeme ovdje ima gromova, što znači da bismo mogli pasti pod njihov utjecaj, tim opasniji jer se nema gdje sakriti. Općenito, Saturn je prilično opasno mjesto za pronalazak osobe, bez obzira na to koliko je pouzdano zaštićen. Može vas odnijeti uragan ili udariti grom, tim više, ne zaboravite da je ovo plinoviti planet, sa svim posljedicama koje iz toga proizlaze.

• Saturn je planet s najviše pražnjenja. Gustoća je manja od gustoće vode. A rotacija planeta je tolika da je spljoštena prema polovima.
• Saturn ima fenomen koji se zove divovski heksagon. Niti jedan drugi planet u Sunčevom sustavu to nema. Što je? Ovo je prilično stabilna formacija, koja je pravilan šesterokut koji okružuje sjeverni pol planeta. Ovaj atmosferski fenomen još nitko ne može objasniti. Pretpostavlja se da je to glavni dio vrtloga, čija se glavna masa nalazi u dubinama vodikove atmosfere. Njegove dimenzije su ogromne i iznose 25 tisuća kilometara.
• Da je Sunce u obliku vrata, tada bi planet Zemlja u usporedbi s njim bio veličine novčića, a Saturn bi bio poput košarkaške lopte. Ovo su njihove veličine u usporedbi.
• Saturn je divovski plinoviti planet bez čvrste površine. Odnosno, ono što možemo vidjeti nije čvrsto, već samo oblaci.
• Prosječni polumjer planeta je 58,232 km. Ali unatoč tako velikoj veličini, rotira se prilično brzo.
• Na Saturnu dan traje 10,7 sati, što je vrijeme potrebno planetu da napravi jedan okret oko svoje osi. Duljina godine je 29,5 zemaljskih godina.
• Sunčev vjetar, zabijajući se u atmosferu Saturna, stvara svojevrsne "zvukove". Ako ih prevedete u raspon koji osoba može čuti zvučni valovi, dobijete zastrašujuću melodiju:

Oni koji su letjeli na Saturn

Prva letjelica koja je stigla do Saturna bila bi Pioneer 11, a ovaj događaj se dogodio 1979. godine. Nije sletio na sam planet, već je letio samo relativno blizu, na udaljenosti od 22 000 km. snimljene su fotografije koje su astronomima otvorile svjetlo na neka pitanja svemirskom divu. Nešto kasnije Cassini je uspio poslati sondu na svoj satelit - Titan. Uspješno je sletio i napravio detaljnije slike i samog Saturna i Titana. A 2009. godine ispod ledene površine Enceladusa otkriven je cijeli ocean leda.

Nedavno su astronomi otkrili novu vrstu aurore u atmosferi planeta, koja tvori prsten oko jednog od polova.

Planet je još uvijek prepun mnogih tajni i misterija koje će astronomi i znanstvenici morati razotkriti u budućnosti.

Jedan od najljepših astronomskih objekata za promatranje nesumnjivo je planet s prstenovima – Saturn. Teško je ne složiti se s ovom tvrdnjom ako je barem jednom bilo moguće promatrati prstenastog diva kroz leću teleskopa. Međutim, ovaj objekt Sunčevog sustava zanimljiv je ne samo s gledišta estetike.

Zašto šesti planet od Sunca ima sustav prstenova i zašto je dobila tako svijetli atribut? Astrofizičari i astronomi još uvijek pokušavaju odgovoriti na ova i mnoga pitanja.

Kratak opis planeta Saturn

Kao i drugi plinoviti divovi našeg bliskog svemira, Saturn je od interesa za znanstvenu zajednicu. Udaljenost od Zemlje do nje varira u rasponu od 1,20-1,66 milijardi kilometara. Kako bi prevladali ovaj golem i dug put, letjelicama lansiranim s našeg planeta trebat će nešto više od dvije godine. Najnovija automatska sonda "New Horizons" do šestog planeta stigla je dvije godine i četiri mjeseca. U ovom slučaju treba imati na umu da je kretanje planeta oko Sunca slično orbitalnom kretanju Zemlje. Drugim riječima, Saturnova orbita je savršena elipsa. Ima treći najveći ekscentricitet orbite, nakon Merkura i Marsa. Udaljenost od Sunca u perihelu iznosi 1.353.572.956 km, dok se u afelu plinoviti div malo udaljava, nalazi se na udaljenosti od 1.513.325.783 km.

Čak i na tako značajnoj udaljenosti od središnje zvijezde, šesti planet se ponaša prilično žustro, rotirajući oko svoje osi ogromnom brzinom od 9,69 km / s. Saturnov period rotacije je 10 sati i 39 minuta. Prema ovom pokazatelju, drugi je nakon Jupitera. Tako visoka brzina rotacije uzrokuje da planet izgleda spljošten od polova. Vizualno, Saturn nalikuje vrhuncu koji se vrti nevjerojatnom brzinom, jureći svemirom brzinom od 9,89 km/s, čineći punu revoluciju oko Sunca za gotovo 30 zemaljskih godina. Od trenutka kada je Saturn otkrio Galileo 1610. godine, nebesko tijelo se samo 13 puta okrenulo oko glavne zvijezde Sunčevog sustava.

Planet izgleda na noćnom nebu kao prilično svijetla točka, čija prividna veličina varira u rasponu od +1,47 do -0,24. Posebno su vidljivi Saturnovi prstenovi koji imaju visok albedo.

Zanimljiv je i položaj Saturna u svemiru. Os rotacije ovog planeta ima gotovo isti nagib prema osi ekliptike kao i Zemljina. S tim u vezi, plinski div ima godišnja doba.

Saturn nije najveći planet Sunčevog sustava, već tek drugi najveći nebeski objekt u našem najbližem prostoru nakon Jupitera.Prosječni polumjer planeta je 58.232 km, naspram 69.911 km. kod Jupitera. U ovom slučaju, polarni promjer planeta je manji od ekvatorijalne vrijednosti. Masa planeta je 5,6846 10²⁶ kg, što je 96 puta više od mase Zemlje.

Najbliži planeti Saturnu su njegova braća u planetarnoj skupini - Jupiter i Uran. Prvi se odnosi na plinovite divove, dok je Uran klasificiran kao ledeni div. Dva plinovita diva Jupiter i Saturn karakteriziraju ogromna masa u kombinaciji s malom gustoćom. To je zbog činjenice da su oba planeta divovski sferni ugrušci ukapljenog plina. Gustoća Saturna je 0,687 g / cm³, popuštajući u ovom pokazatelju svim planetima Sunčevog sustava.

Za usporedbu, gustoća zemaljskih planeta Marsa, Zemlje, Venere i Merkura je 3,94 g/cm³, 5,515 g/cm³, 5,25 g/cm³ i 5,42 g/cm³, respektivno.

Opis i sastav atmosfere Saturna

Površina planeta je uvjetovan pojam, šesti planet nema zemaljski svod. Vjerojatno je da je površina dno vodikovo-helijskog oceana, gdje je pod utjecajem monstruoznog pritiska mješavina plinova prelazi u polutekuće i tekuće stanje. Do danas ne postoje tehnička sredstva za istraživanje površine planeta, pa sve pretpostavke o strukturi plinovitog diva izgledaju čisto teoretske. Predmet proučavanja je atmosfera Saturna, koja obavija planet u gustu deku.

Zračni omotač planeta uglavnom se sastoji od vodika. Upravo su vodik i helij kemijski elementi zbog kojih je atmosfera u stalnom kretanju. O tome svjedoče formacije oblaka velikih površina koje se sastoje od amonijaka. Zbog činjenice da su u sastavu mješavine zraka i plina prisutne najmanje čestice sumpora, Saturn sa strane ima narančastu boju. Oblačna zona počinje na donjoj granici troposfere, na nadmorskoj visini od 100 km. sa zamišljene površine planeta. Temperatura u ovom području varira u rasponu od 200-250⁰ Celzija ispod nule.

Točniji podaci o sastavu atmosfere su sljedeći:

• vodik 96%;
• helij 3%;
• metana je samo 0,4%;
• amonijak čini 0,01%;
• molekularni vodik 0,01%;
• 0,0007% je etan.

U smislu svoje gustoće i masivnosti, oblačnost na Saturnu izgleda snažnije nego na Jupiteru. U donjem dijelu atmosfere glavne komponente saturnovskih oblaka su amonijev hidrosulfit ili voda, u raznim varijacijama. Prisutnost vodene pare u nižim dijelovima Saturnove atmosfere, na visinama manjim od 100 km, također omogućuje temperaturu koja je u ovom području unutar apsolutne nule. Atmosferski tlak u nižim dijelovima atmosfere iznosi 140 kPa. Kako se približavate površini nebeskog tijela, temperatura i tlak počinju rasti. Plinoviti spojevi se transformiraju, stvarajući nove oblike. Zbog visokotlačni vodik poprima polutekuće stanje. Približno prosječna temperatura na površini vodikovo-helij oceana je 143K.

Ovo stanje zračno-plinske ljuske bilo je razlog da je Saturn jedini planet Sunčevog sustava koji daje više topline okolnom svemiru nego što prima od našeg Sunca.

Saturn, koji se nalazi na udaljenosti od milijardu i pol kilometara od Sunca, prima 100 puta manje sunčeve topline od Zemlje.

Saturnova peć se objašnjava radom Kelvin-Helmholtzovog mehanizma. Kada temperatura padne, smanjuje se i tlak u slojevima atmosfere planeta. Nebesko tijelo nehotice se počinje skupljati, pretvarajući potencijalnu energiju kompresije u toplinu. Još jedna pretpostavka koja objašnjava intenzivno oslobađanje topline od strane Saturna je kemijska reakcija. Kao rezultat konvekcije u slojevima atmosfere, molekule helija kondenziraju se u slojevima vodika, praćeno oslobađanjem topline.

Guste mase oblaka, temperaturne razlike u slojevima atmosfere, pridonose činjenici da je Saturn jedna od najvjetrovitijih regija Sunčevog sustava. Oluje i uragani ovdje su za red veličine jači i snažniji nego na Jupiteru. Brzina strujanja zraka u nekim slučajevima doseže nevjerojatnih 1800 km/h. Štoviše, saturnove oluje se brzo formiraju. Podrijetlo uragana na površini planeta može se vizualno promatrati nekoliko sati promatranjem Saturna kroz teleskop. Međutim, nakon brzog rođenja, počinje dugo razdoblje nasilja kozmičkog elementa.

Struktura planeta i opis jezgre

S povećanjem temperature i tlaka, vodik postupno prelazi u tekuće stanje. Približno na dubini od 20-30 tisuća km, tlak je 300 GPa. U takvim uvjetima vodik počinje metalizirati. Kako ulazimo dublje u utrobu planeta, udio spojeva oksida s vodikom počinje rasti. Metalni vodik čini vanjsku ljusku jezgre. Ovo stanje vodika doprinosi nastanku električnih struja visokog intenziteta, tvoreći snažno magnetsko polje.

Za razliku od vanjskih slojeva Saturna, unutarnji dio jezgre je masivna formacija promjera 25 tisuća kilometara, koja se sastoji od spojeva silicija i metala. Vjerojatno na ovom području temperature dosežu 11 tisuća stupnjeva Celzija. Masa jezgre varira u rasponu od 9-22 mase našeg planeta.

Saturnov satelitski sustav i prstenovi

Saturn ima 62 mjeseca, a većina njih ima čvrstu površinu i čak ima svoju atmosferu. Po svojoj veličini, neki od njih mogu tražiti titulu planeta. Koje su dimenzije samog Titana, koji je jedan od najvećih satelita Sunčevog sustava i veći od planeta Merkura. Ovo nebesko tijelo koje se okreće oko Saturna ima promjer od 5150 km. Satelit ima svoju atmosferu, koja po svom sastavu jako podsjeća na zračnu ljusku našeg planeta ranoj fazi formacije.

Znanstvenici smatraju da Saturn ima najrazvijeniji sustav satelita u cijelom Sunčevom sustavu. Prema informacijama dobivenim od automatske međuplanetarne stanice Cassini, Saturn je možda jedino mjesto u Sunčevom sustavu gdje tekuća voda može postojati na svojim satelitima. Do danas su istraženi samo neki od satelita prstenastog diva, ali čak i informacije koje su dostupne daju sve razloge da se ovaj najudaljeniji dio bliskog svemira smatra prikladnim za postojanje određenih oblika života. S tim u vezi, peti satelit, Enceladus, je od velikog interesa za astrofizičare.

Glavni ukras planeta, naravno, su njegovi prstenovi. Uobičajeno je razlikovati četiri glavna prstena u sustavu, koji imaju odgovarajuće nazive A, B, C i D. Širina najvećeg prstena B je 25 500 km. Prstenovi su razdvojeni prazninama, među kojima je najveća Cassinijeva podjela, koja omeđuje prstenove A i B. Saturnovi prstenovi su u svom sastavu nakupine malih i velikih čestica vodenog leda. Zbog strukture leda, Saturnovi oreoli imaju visok albedo, pa su stoga jasno vidljivi kroz teleskop.

Konačno

Napredak znanosti i tehnologije u posljednjih 30 godina omogućio je znanstvenicima da uz pomoć tehničkih sredstava intenzivnije istražuju udaljeni planet. Nakon prvih informacija dobivenih kao rezultat leta američke svemirske letjelice Pioneer 11, koja je prvi put doletjela u blizini plinskog diva 1979., Saturn se uhvatio u koštac.

Misiju Pioneer ranih 1980-ih nastavila su dva Voyagera, prvi i drugi. Naglasak u istraživanju stavljen je na satelite Saturna. Godine 1997. Zemljani su po prvi put dobili dovoljnu količinu informacija o Saturnu i sustavu ovog planeta zahvaljujući misiji AMS Cassini-Huygens. Program leta uključivao je slijetanje sonde Huygens na površinu Titana, koje je uspješno izvedeno 14. siječnja 2005. godine.