Dimensi planet Saturnus. Planet Saturnus adalah tempat ujian lain untuk keselamatan umat manusia. Ada pita di atmosfer atas

Saturnus adalah planet keenam dari Matahari dan planet terbesar kedua di tata surya setelah Jupiter. Saturnus, serta Jupiter, Uranus dan Neptunus, diklasifikasikan sebagai raksasa gas. Saturnus dinamai dewa pertanian Romawi.

Saturnus sebagian besar terdiri dari hidrogen, dengan beberapa helium dan jejak air, metana, amonia, dan elemen berat. Wilayah bagian dalam adalah inti kecil dari besi, nikel dan es, ditutupi dengan lapisan tipis hidrogen logam dan lapisan luar gas. Atmosfer luar planet ini tampak tenang dan homogen dari luar angkasa, meskipun terkadang formasi jangka panjang muncul di atasnya. Kecepatan angin di Saturnus dapat mencapai 1800 km/jam di beberapa tempat, yang jauh lebih banyak daripada di Jupiter. Saturnus memiliki medan magnet planet, yang menempati posisi menengah dalam kekuatan antara medan magnet Bumi dan medan kuat Jupiter. Medan magnet Saturnus meluas 1.000.000 kilometer ke arah Matahari. Gelombang kejut direkam oleh Voyager 1 pada jarak 26,2 jari-jari Saturnus dari planet itu sendiri, magnetopause terletak pada jarak 22,9 jari-jari.

Saturnus memiliki sistem cincin yang menonjol, terutama terdiri dari partikel es, sejumlah kecil elemen berat dan debu. Saat ini ada 62 satelit yang diketahui mengorbit planet ini. Titan adalah yang terbesar di antara mereka, serta satelit terbesar kedua di tata surya (setelah satelit Yupiter, Ganymede), yang lebih besar dari Merkurius dan memiliki satu-satunya atmosfer padat di antara satelit-satelit tata surya.

Saat ini mengorbit Saturnus adalah stasiun antarplanet otomatis Cassini, diluncurkan pada tahun 1997 dan mencapai sistem Saturnus pada tahun 2004, yang tugasnya adalah mempelajari struktur cincin, serta dinamika atmosfer dan magnetosfer Saturnus.

Saturnus di antara planet-planet tata surya

Saturnus termasuk dalam jenis planet gas: sebagian besar terdiri dari gas dan tidak memiliki permukaan padat. Jari-jari khatulistiwa planet ini adalah 60.300 km, jari-jari kutub adalah 54.400 km; Dari semua planet di tata surya, Saturnus memiliki kompresi paling banyak. Massa planet ini 95 kali massa Bumi, namun kerapatan rata-rata Saturnus hanya 0,69 g / cm2, yang menjadikannya satu-satunya planet di tata surya yang kerapatan rata-ratanya lebih kecil daripada air. Oleh karena itu, meskipun massa Jupiter dan Saturnus berbeda lebih dari 3 kali, diameter ekuatornya hanya berbeda sebesar 19%. Kepadatan raksasa gas lainnya jauh lebih tinggi (1,27-1,64 g/cm2). Percepatan gravitasi di ekuator adalah 10,44 m/s2, sebanding dengan Bumi dan Neptunus, tetapi jauh lebih kecil daripada Jupiter.

Jarak rata-rata antara Saturnus dan Matahari adalah 1430 juta km (9,58 SA). Bergerak dengan kecepatan rata-rata 9,69 km / s, Saturnus berputar mengelilingi Matahari dalam 10.759 hari (sekitar 29,5 tahun). Jarak dari Saturnus ke Bumi bervariasi dari 1195 (8,0 SA) hingga 1660 (11,1 SA) juta km, jarak rata-rata selama oposisi adalah sekitar 1280 juta km. Saturnus dan Jupiter berada dalam resonansi 2:5 yang hampir tepat. Karena eksentrisitas orbit Saturnus adalah 0,056, perbedaan antara jarak ke Matahari pada perihelion dan aphelion adalah 162 juta km.

Objek karakteristik atmosfer Saturnus terlihat selama pengamatan berputar pada kecepatan yang berbeda tergantung pada garis lintang. Seperti dalam kasus Jupiter, ada beberapa kelompok objek semacam itu. Yang disebut "Zona 1" memiliki periode rotasi 10 jam 14 menit 00 detik (yaitu kecepatannya adalah 844,3°/hari). Membentang dari tepi utara sabuk khatulistiwa selatan hingga tepi selatan sabuk khatulistiwa utara. Di semua garis lintang Saturnus lainnya yang membentuk "Zona 2", periode rotasi awalnya diperkirakan 10 jam 39 menit 24 detik (kecepatan 810,76 ° / hari). Selanjutnya, data direvisi: perkiraan baru diberikan - 10 jam, 34 menit, dan 13 detik. "Zona 3", yang keberadaannya diasumsikan berdasarkan pengamatan emisi radio planet selama penerbangan Voyager 1, memiliki periode rotasi 10 jam 39 menit 22,5 detik (kecepatan 810,8 ° / hari).

Nilai 10 jam, 34 menit, dan 13 detik diambil sebagai durasi rotasi Saturnus di sekitar porosnya.Nilai pasti periode rotasi bagian dalam planet ini masih sulit diukur. Ketika pendarat Cassini mencapai Saturnus pada tahun 2004, ditemukan bahwa, menurut pengamatan emisi radio, durasi rotasi bagian internal secara signifikan melebihi periode rotasi di "Zona 1" dan "Zona 2" dan sekitar 10 jam 45 menit. 45 detik (± 36 detik) .

Pada bulan Maret 2007, ditemukan bahwa rotasi pola emisi radio Saturnus dihasilkan oleh aliran konveksi di piringan plasma, yang tidak hanya bergantung pada rotasi planet, tetapi juga pada faktor lain. Dilaporkan juga bahwa fluktuasi periode rotasi pola radiasi dikaitkan dengan aktivitas geyser di bulan Saturnus - Enceladus. Partikel uap air bermuatan di orbit planet menyebabkan distorsi medan magnet dan, sebagai akibatnya, pola emisi radio. Gambar yang ditemukan memunculkan pendapat bahwa saat ini tidak ada metode yang tepat untuk menentukan kecepatan rotasi inti planet sama sekali.

Asal

Asal usul Saturnus (serta Jupiter) dijelaskan oleh dua hipotesis utama. Menurut hipotesis "kontraksi", komposisi Saturnus, mirip dengan Matahari (sebagian besar hidrogen), dan, sebagai akibatnya, kepadatan rendah dapat dijelaskan oleh fakta bahwa selama pembentukan planet pada tahap awal dari perkembangan Tata Surya, "gumpalan" masif terbentuk di piringan gas dan debu, yang memberikan awal mula planet, yaitu Matahari dan planet-planet terbentuk dengan cara yang sama. Namun, hipotesis ini tidak dapat menjelaskan perbedaan komposisi Saturnus dan Matahari.

Hipotesis "pertambahan" menyatakan bahwa proses pembentukan Saturnus terjadi dalam dua tahap. Pertama, selama 200 juta tahun, proses pembentukan benda padat padat, seperti planet-planet dari kelompok terestrial, berlangsung. Selama tahap ini, sebagian gas menghilang dari wilayah Jupiter dan Saturnus, yang kemudian mempengaruhi perbedaan komposisi kimia Saturnus dan Matahari. Kemudian tahap kedua dimulai, ketika benda terbesar mencapai dua kali massa Bumi. Selama beberapa ratus ribu tahun, proses pertambahan gas ke badan-badan ini dari awan protoplanet primer terus berlanjut. Pada tahap kedua, suhu lapisan luar Saturnus mencapai 2000 °C.

Suasana dan struktur

Aurora borealis di atas kutub utara Saturnus. Aurora berwarna biru, dan awan di bawahnya berwarna merah. Tepat di bawah aurora, awan heksagonal yang ditemukan sebelumnya terlihat.

Atmosfer atas Saturnus terdiri dari 96,3% hidrogen (berdasarkan volume) dan 3,25% helium (dibandingkan dengan 10% di atmosfer Jupiter). Ada kotoran metana, amonia, fosfin, etana dan beberapa gas lainnya. Awan amonia di bagian atas atmosfer lebih kuat daripada Yupiter. Awan di atmosfer bawah terdiri dari amonium hidrosulfida (NH4SH) atau air.

Menurut Voyagers, angin kencang bertiup di Saturnus, perangkat mencatat kecepatan udara 500 m / s. Angin bertiup terutama ke arah timur (dalam arah rotasi aksial). Kekuatan mereka melemah dengan jarak dari khatulistiwa; saat kita menjauh dari khatulistiwa, arus atmosfer barat juga muncul. Sejumlah data menunjukkan bahwa sirkulasi atmosfer terjadi tidak hanya di lapisan awan atas, tetapi juga di kedalaman minimal 2.000 km. Selain itu, pengukuran Voyager 2 menunjukkan bahwa angin di belahan bumi selatan dan utara simetris terhadap khatulistiwa. Ada asumsi bahwa aliran simetris entah bagaimana terhubung di bawah lapisan atmosfer yang terlihat.

Di atmosfer Saturnus, formasi stabil terkadang muncul, yang merupakan badai super kuat. Objek serupa diamati di planet gas lain di tata surya (lihat Bintik Merah Besar di Jupiter, Bintik Gelap Besar di Neptunus). Raksasa "Oval Putih Besar" muncul di Saturnus sekitar sekali setiap 30 tahun, terakhir kali diamati pada tahun 1990 (badai yang lebih kecil lebih sering terbentuk).

Pada 12 November 2008, kamera Cassini mengambil gambar inframerah kutub utara Saturnus. Pada mereka, para peneliti menemukan aurora, yang belum pernah diamati di tata surya. Juga, aurora ini diamati dalam rentang ultraviolet dan terlihat. Aurora adalah cincin oval terang terus menerus yang mengelilingi kutub planet. Cincin terletak pada garis lintang, sebagai suatu peraturan, pada 70-80 °. Cincin selatan terletak pada garis lintang rata-rata 75 ± 1°, sedangkan cincin utara sekitar 1,5° lebih dekat ke kutub, yang disebabkan oleh fakta bahwa medan magnet agak lebih kuat di belahan bumi utara. Terkadang cincin menjadi spiral bukannya oval.

Tidak seperti Jupiter, aurora Saturnus tidak terkait dengan rotasi yang tidak merata dari lembaran plasma di bagian luar magnetosfer planet. Agaknya, mereka muncul karena rekoneksi magnetik di bawah pengaruh angin matahari. Bentuk dan penampilan aurora Saturnus sangat berubah dari waktu ke waktu. Lokasi dan kecerahannya sangat terkait dengan tekanan angin matahari: semakin besar, semakin terang aurora dan semakin dekat ke kutub. Kekuatan rata-rata aurora adalah 50 GW pada kisaran 80-170 nm (ultraviolet) dan 150-300 GW pada kisaran 3-4 mikron (inframerah).

Pada 28 Desember 2010, Cassini memotret badai yang menyerupai asap rokok. Badai lain yang sangat kuat, tercatat pada 20 Mei 2011.

Formasi heksagonal di kutub utara

Formasi atmosfer heksagonal di kutub utara Saturnus

Awan di kutub utara Saturnus membentuk segi enam - segi enam raksasa. Ini pertama kali ditemukan selama penerbangan Voyager di Saturnus pada 1980-an, dan belum pernah terlihat di tempat lain di tata surya. Segi enam terletak pada garis lintang 78°, dan masing-masing sisi kira-kira 13.800 km, yaitu lebih dari diameter Bumi. Periode rotasinya adalah 10 jam 39 menit. Jika kutub selatan Saturnus, dengan badai yang berputar, tidak tampak aneh, maka kutub utara mungkin jauh lebih tidak biasa. Periode ini bertepatan dengan periode perubahan intensitas pancaran radio, yang pada gilirannya diambil sama dengan periode rotasi bagian dalam Saturnus.

Struktur awan yang aneh ditunjukkan dalam gambar inframerah yang diambil oleh pesawat luar angkasa Cassini yang mengorbit Saturnus pada Oktober 2006. Gambar menunjukkan bahwa segi enam tetap stabil selama 20 tahun setelah penerbangan Voyager. Film yang menunjukkan kutub utara Saturnus menunjukkan bahwa awan mempertahankan pola heksagonalnya saat berputar. Awan individu di Bumi mungkin berbentuk seperti segi enam, tetapi tidak seperti mereka, sistem awan di Saturnus memiliki enam sisi yang terdefinisi dengan baik dengan panjang yang hampir sama. Empat Bumi bisa muat di dalam segi enam ini. Diasumsikan adanya kekeruhan yang tidak merata secara signifikan di area segi enam. Daerah yang praktis tidak berawan memiliki ketinggian hingga 75 km.

Belum ada penjelasan lengkap tentang fenomena ini, tetapi para ilmuwan berhasil melakukan eksperimen yang cukup akurat memodelkan struktur atmosfer ini. Para peneliti menempatkan botol air 30 liter pada alat yang berputar, dengan cincin kecil ditempatkan di dalamnya yang berputar lebih cepat daripada wadah. Semakin besar kecepatan cincin, semakin banyak bentuk pusaran, yang terbentuk selama rotasi total elemen instalasi, berbeda dari yang melingkar. Selama percobaan, juga diperoleh pusaran berbentuk segi enam.

Struktur internal

Struktur internal Saturnus

Di kedalaman atmosfer Saturnus, tekanan dan suhu meningkat, dan hidrogen berubah menjadi cair, tetapi transisi ini bertahap. Pada kedalaman sekitar 30 ribu km, hidrogen menjadi logam (dan tekanannya mencapai sekitar 3 juta atmosfer). Sirkulasi arus listrik dalam hidrogen metalik menciptakan medan magnet (jauh lebih kuat daripada Jupiter). Di pusat planet adalah inti masif dari bahan berat - batu, besi dan, mungkin, es. Massanya kira-kira 9 hingga 22 kali massa Bumi. Suhu inti mencapai 11.700 °C, dan energi yang dipancarkannya ke luar angkasa adalah 2,5 kali energi yang diterima Saturnus dari Matahari. Sebagian besar energi ini dihasilkan karena mekanisme Kelvin-Heimholtz, yang terletak pada kenyataan bahwa ketika suhu planet turun, tekanan di dalamnya juga turun. Akibatnya, ia berkontraksi, dan energi potensial zatnya diubah menjadi panas. Namun, pada saat yang sama, ditunjukkan bahwa mekanisme ini tidak dapat menjadi satu-satunya sumber energi planet ini. Diasumsikan bahwa bagian tambahan dari panas dibuat karena kondensasi dan jatuhnya tetesan helium berikutnya melalui lapisan hidrogen (kurang padat daripada tetes) jauh ke dalam inti. Hasilnya adalah transisi energi potensial tetes ini menjadi panas. Wilayah inti diperkirakan berdiameter sekitar 25.000 km.

Medan magnet

Struktur magnetosfer Saturnus

Magnetosfer Saturnus ditemukan oleh pesawat luar angkasa Pioneer 11 pada tahun 1979. Ini adalah yang kedua setelah magnetosfer Jupiter dalam ukuran. Magnetopause, batas antara magnetosfer Saturnus dan angin matahari, terletak pada jarak sekitar 20 jari-jari Saturnus dari pusatnya, dan ekor magnet memanjang hingga ratusan jari-jari. Magnetosfer Saturnus dipenuhi dengan plasma yang dihasilkan oleh planet dan satelitnya. Di antara satelit, Enceladus memainkan peran terbesar, yang geysernya memancarkan sekitar 300-600 kg uap air setiap detik, yang sebagian terionisasi oleh medan magnet Saturnus.

Interaksi antara magnetosfer Saturnus dan angin matahari menghasilkan oval aurora terang di sekitar kutub planet, terlihat dalam cahaya tampak, ultraviolet dan inframerah. Medan magnet Saturnus, seperti halnya Jupiter, tercipta karena efek dinamo selama sirkulasi hidrogen logam di inti luar. Medan magnet hampir dipol, sama seperti bumi, dengan kutub magnet utara dan selatan. Kutub magnet utara berada di belahan bumi utara, dan selatan berada di selatan, tidak seperti Bumi, dimana letak kutub geografis berlawanan dengan letak kutub magnet. Besarnya medan magnet di ekuator Saturnus adalah 21 T (0,21 G), yang sesuai dengan momen magnet dipol sekitar 4,6? 10 18 T m3. Dipol magnet Saturnus terikat erat dengan sumbu rotasinya, sehingga medan magnetnya sangat asimetris. Dipol agak bergeser sepanjang sumbu rotasi Saturnus menuju kutub utara.

Medan magnet internal Saturnus membelokkan angin matahari menjauh dari permukaan planet, mencegahnya berinteraksi dengan atmosfer, dan menciptakan wilayah yang disebut magnetosfer yang diisi dengan jenis plasma yang sangat berbeda dari plasma angin matahari. Magnetosfer Saturnus adalah magnetosfer terbesar kedua di tata surya, yang terbesar adalah magnetosfer Jupiter. Seperti di magnetosfer Bumi, batas antara angin matahari dan magnetosfer disebut magnetopause. Jarak dari magnetopause ke pusat planet (sepanjang garis lurus Matahari - Saturnus) bervariasi dari 16 hingga 27 Rs (Rs = 60330 km - jari-jari khatulistiwa Saturnus). Jarak tergantung pada tekanan angin matahari, yang tergantung pada aktivitas matahari. Jarak rata-rata ke magnetopause adalah 22 Rs. Di sisi lain planet ini, angin matahari meregangkan medan magnet Saturnus menjadi ekor magnet yang panjang.

Eksplorasi Saturnus

Saturnus adalah salah satu dari lima planet di tata surya yang mudah terlihat. mata telanjang dari bumi. Secara maksimal, kecerahan Saturnus melebihi magnitudo pertama. Untuk mengamati cincin Saturnus, Anda memerlukan teleskop dengan diameter minimal 15 mm. Dengan lubang instrumen 100 mm, tutup kutub yang lebih gelap, garis gelap di dekat daerah tropis dan bayangan cincin di planet ini terlihat. Dan pada 150-200 mm, empat hingga lima pita awan di atmosfer dan ketidakhomogenan di dalamnya akan terlihat, tetapi kontrasnya akan jauh lebih sedikit daripada Yupiter.

Pemandangan Saturnus melalui teleskop modern (kiri) dan melalui teleskop dari zaman Galileo (kanan)

Mengamati Saturnus untuk pertama kalinya melalui teleskop pada tahun 1609-1610, Galileo Galilei memperhatikan bahwa Saturnus tidak terlihat seperti satu benda langit, tetapi seperti tiga benda yang hampir saling bersentuhan, dan menyarankan bahwa ini adalah dua "pendamping" besar (satelit ) dari Saturnus. Dua tahun kemudian, Galileo mengulangi pengamatannya dan, dengan takjub, dia tidak menemukan satelit.

Pada tahun 1659 Huygens, dengan bantuan lebih banyak lagi teleskop yang kuat menemukan bahwa "pendamping" sebenarnya adalah cincin datar tipis yang mengelilingi planet dan tidak menyentuhnya. Huygens juga menemukan bulan terbesar Saturnus, Titan. Sejak 1675, Cassini telah mempelajari planet ini. Dia memperhatikan bahwa cincin itu terdiri dari dua cincin, dipisahkan dengan jelas celah yang terlihat- celah Cassini, dan menemukan beberapa satelit Saturnus yang lebih besar: Iapetus, Tethys, Dione, dan Rhea.

Di masa depan, tidak ada penemuan signifikan hingga 1789, ketika W. Herschel menemukan dua satelit lagi - Mimas dan Enceladus. Kemudian sekelompok astronom Inggris menemukan satelit Hyperion, dengan bentuk yang sangat berbeda dari bola, dalam resonansi orbit dengan Titan. Pada tahun 1899, William Pickering menemukan Phoebe, yang termasuk dalam kelas satelit tidak beraturan dan tidak berotasi sinkron dengan Saturnus seperti kebanyakan satelit. Periode revolusinya mengelilingi planet ini lebih dari 500 hari, sedangkan peredarannya berlawanan arah. Pada tahun 1944, Gerard Kuiper menemukan keberadaan atmosfer yang kuat di satelit lain, Titan. Fenomena ini unik untuk sebuah satelit di tata surya.

Pada 1990-an, Saturnus, bulan dan cincinnya berulang kali dipelajari oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble. Pengamatan jangka panjang telah menghasilkan banyak informasi baru yang tidak tersedia untuk Pioneer 11 dan Voyagers selama penerbangan mereka ke planet ini. Beberapa satelit Saturnus juga ditemukan, dan ketebalan maksimum cincinnya ditentukan. Selama pengukuran yang dilakukan pada 20-21 November 1995, struktur detailnya ditentukan. Selama periode kemiringan maksimum cincin pada tahun 2003, 30 gambar planet diperoleh dalam berbagai rentang panjang gelombang, yang pada saat itu memberikan cakupan spektrum terbaik sepanjang sejarah pengamatan. Gambar-gambar ini memungkinkan para ilmuwan untuk lebih memahami proses dinamis yang terjadi di atmosfer dan membuat model perilaku musiman atmosfer. Juga, pengamatan Saturnus skala besar dilakukan oleh Observatorium Eropa Selatan pada periode 2000 hingga 2003. Beberapa bulan kecil berbentuk tidak beraturan telah ditemukan.

Penelitian menggunakan pesawat luar angkasa

Gerhana matahari oleh Saturnus pada 15 September 2006. Foto stasiun antarplanet Cassini dari jarak 2,2 juta km

Pada tahun 1979, stasiun antarplanet otomatis (AMS) Amerika Serikat "Pioneer-11" untuk pertama kalinya dalam sejarah terbang di dekat Saturnus. Studi tentang planet ini dimulai pada 2 Agustus 1979. Setelah pendekatan terakhir, perangkat melakukan penerbangan di bidang cincin Saturnus pada 1 September 1979. Penerbangan berlangsung di ketinggian 20.000 km di atas ketinggian awan maksimum planet ini. Gambar planet dan beberapa satelitnya diperoleh, tetapi resolusinya tidak cukup untuk melihat detail permukaan. Juga, karena rendahnya penerangan Saturnus oleh Matahari, gambarnya terlalu redup. Aparat juga mempelajari cincin. Di antara penemuannya adalah penemuan cincin F yang tipis. Selain itu, ditemukan bahwa banyak area yang terlihat dari Bumi sebagai terang terlihat dari Pioneer 11 sebagai gelap, dan sebaliknya. Perangkat itu juga mengukur suhu Titan. Eksplorasi planet berlanjut hingga 15 September, setelah itu peralatan terbang ke bagian terluar tata surya.

Pada 1980-1981, Pioneer 11 juga diikuti oleh pesawat luar angkasa Amerika Voyager 1 dan Voyager 2. Voyager 1 melakukan pendekatan terdekatnya ke planet ini pada 13 November 1980, tetapi penjelajahannya ke Saturnus dimulai tiga bulan sebelumnya. Selama perjalanan, sejumlah foto beresolusi tinggi diambil. Dimungkinkan untuk mendapatkan gambar satelit: Titan, Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea. Pada saat yang sama, perangkat itu terbang di dekat Titan pada jarak hanya 6.500 km, yang memungkinkan untuk mengumpulkan data tentang atmosfer dan suhunya. Ditemukan bahwa atmosfer Titan begitu padat sehingga tidak memancarkan cahaya yang cukup dalam jangkauan yang terlihat, sehingga foto-foto detail permukaannya tidak dapat diperoleh. Setelah itu, perangkat meninggalkan bidang ekliptika tata surya untuk memotret Saturnus dari kutub.

Saturnus dan satelitnya - Titan, Janus, Mimas dan Prometheus - dengan latar belakang cincin Saturnus, terlihat dari tepi dan cakram planet raksasa

Setahun kemudian, pada 25 Agustus 1981, Voyager 2 mendekati Saturnus. Selama penerbangannya, perangkat itu mempelajari atmosfer planet menggunakan radar. Data diperoleh tentang suhu dan kepadatan atmosfer. Sekitar 16.000 foto dengan pengamatan dikirim ke Bumi. Sayangnya, selama penerbangan, sistem rotasi kamera macet selama beberapa hari, dan beberapa gambar yang diperlukan tidak dapat diperoleh. Kemudian perangkat, menggunakan gaya gravitasi Saturnus, berbalik dan terbang menuju Uranus. Juga, perangkat ini untuk pertama kalinya mendeteksi medan magnet Saturnus dan menjelajahi magnetosfernya, mengamati badai di atmosfer Saturnus, memperoleh gambar terperinci dari struktur cincin dan menemukan komposisinya. Celah Maxwell dan celah Keeler di cincin ditemukan. Selain itu, beberapa satelit baru planet ini ditemukan di dekat cincin.

Pada tahun 1997, Cassini-Huygens AMS diluncurkan ke Saturnus, yang, setelah 7 tahun terbang pada 1 Juli 2004, mencapai sistem Saturnus dan memasuki orbit di sekitar planet ini. Tujuan utama dari misi ini, awalnya dirancang selama 4 tahun, adalah untuk mempelajari struktur dan dinamika cincin dan satelit, serta untuk mempelajari dinamika atmosfer dan magnetosfer Saturnus dan studi rinci tentang satelit terbesar di planet ini, Titan.

Sebelum memasuki orbit pada Juni 2004, AMS melewati Phoebe dan mengirim gambar beresolusi tinggi dan data lainnya kembali ke Bumi. Selain itu, pengorbit Cassini Amerika telah berulang kali terbang melewati Titan. Gambar diambil dari danau besar dan garis pantainya dengan sejumlah besar gunung dan pulau. Kemudian sebuah probe khusus Eropa "Huygens" dipisahkan dari perangkat dan diterjunkan pada 14 Januari 2005 ke permukaan Titan. Perjalanan turun memakan waktu 2 jam 28 menit. Selama turun, Huygens mengambil sampel atmosfer. Menurut interpretasi data dari penyelidikan Huygens, bagian atas awan terdiri dari es metana, dan bagian bawah metana cair dan nitrogen.

Sejak awal 2005, para ilmuwan telah mengamati radiasi yang berasal dari Saturnus. Pada tanggal 23 Januari 2006, badai terjadi di Saturnus, yang menghasilkan kilatan yang 1000 kali lebih kuat dari radiasi biasa. Pada tahun 2006, NASA melaporkan bahwa pesawat ruang angkasa telah menemukan jejak air yang jelas meletus dari geyser Enceladus. Pada Mei 2011, ilmuwan NASA menyatakan bahwa Enceladus "terbukti menjadi tempat paling layak huni di tata surya setelah Bumi."

Saturnus dan satelitnya: di tengah gambar adalah Enceladus, di sebelah kanan, dari dekat, setengah dari Rhea terlihat, dari belakang Mimas melihat keluar. Foto diambil oleh wahana Cassini, Juli 2011

Foto-foto yang diambil oleh Cassini menghasilkan penemuan penting lainnya. Mereka mengungkapkan cincin planet yang sebelumnya belum ditemukan di luar wilayah cincin terang utama dan di dalam cincin G dan E. Cincin ini diberi nama R/2004 S1 dan R/2004 S2. Diasumsikan bahwa bahan untuk cincin-cincin ini dapat terbentuk sebagai akibat dari tumbukan pada Janus atau Epimetheus oleh meteorit atau komet. Pada Juli 2006, gambar Cassini mengungkapkan keberadaan danau hidrokarbon di dekat kutub utara Titan. Fakta ini akhirnya dikonfirmasi oleh gambar tambahan pada Maret 2007. Pada Oktober 2006, badai dengan diameter 8000 km ditemukan di kutub selatan Saturnus.

Pada bulan Oktober 2008, Cassini mengirimkan gambar dari belahan bumi utara planet. Sejak 2004, ketika Cassini terbang ke arahnya, ada perubahan nyata, dan sekarang dia dicat dengan warna yang tidak biasa. Alasan untuk ini belum jelas. Diasumsikan bahwa perubahan warna baru-baru ini dikaitkan dengan perubahan musim. Dari 2004 hingga 2 November 2009, 8 satelit baru ditemukan dengan bantuan peralatan. Misi utama Cassini berakhir pada 2008, ketika perangkat itu membuat 74 orbit di sekitar planet ini. Kemudian tugas penyelidikan diperpanjang hingga September 2010, dan kemudian hingga 2017 untuk mempelajari siklus penuh musim Saturnus.

Pada tahun 2009, sebuah proyek bersama Amerika-Eropa antara NASA dan ESA muncul untuk meluncurkan Misi Sistem Saturnus AMS Titan untuk mempelajari Saturnus dan bulan-bulannya Titan dan Enceladus. Selama itu, stasiun tersebut akan terbang ke sistem Saturnus selama 7-8 tahun, dan kemudian menjadi satelit Titan selama dua tahun. Ini juga akan meluncurkan balon probe ke atmosfer Titan dan pendarat (mungkin mengambang).

satelit

Satelit terbesar - Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Titan dan Iapetus - ditemukan pada 1789, tetapi hingga hari ini tetap menjadi objek utama penelitian. Diameter satelit ini bervariasi dari 397 (Mimas) hingga 5150 km (Titan), sumbu semi-mayor orbit dari 186 ribu km (Mimas) hingga 3561 ribu km (Iapetus). Distribusi massa sesuai dengan distribusi diameter. Titan memiliki eksentrisitas orbit terbesar, Dione dan Tethys yang terkecil. Semua satelit dengan parameter yang diketahui berada di atas orbit sinkron, yang mengarah pada penghapusan bertahap.

Satelit Saturnus

Bulan terbesar adalah Titan. Ini juga yang terbesar kedua di tata surya secara keseluruhan, setelah bulan Jupiter Ganymede. Titan adalah sekitar setengah air es dan setengah batu. Komposisi ini mirip dengan beberapa satelit besar lainnya dari planet gas, tetapi Titan sangat berbeda dari mereka dalam komposisi dan struktur atmosfernya, yang didominasi nitrogen, ada juga sejumlah kecil metana dan etana yang membentuk awan. . Selain Bumi, Titan juga merupakan satu-satunya benda di tata surya yang telah terbukti keberadaan cairan di permukaannya. Kemungkinan munculnya organisme paling sederhana tidak dikecualikan oleh para ilmuwan. Diameter Titan adalah 50% lebih besar dari Bulan. Itu juga melebihi ukuran planet Merkurius, meskipun massanya lebih rendah daripadanya.

Satelit besar lainnya juga memiliki ciri khas. Jadi, Iapetus memiliki dua belahan dengan albedo yang berbeda (masing-masing 0,03-0,05 dan 0,5). Oleh karena itu, ketika Giovanni Cassini menemukan satelit ini, ia menemukan bahwa satelit itu hanya terlihat ketika berada di sisi tertentu Saturnus. Belahan depan dan belakang Dione dan Rhea juga memiliki perbedaan. Belahan utama Dione sangat berkawah dan kecerahannya seragam. Belahan belakang berisi area gelap, serta jaringan garis tipis tipis, yang merupakan pegunungan es dan tebing. Ciri khas Mimas adalah kawah tumbukan Herschel yang sangat besar dengan diameter 130 km. Demikian pula, Tethys memiliki kawah Odysseus berdiameter 400 km. Enceladus, menurut gambar Voyager 2, memiliki permukaan dengan area usia geologis yang berbeda, kawah besar di tengah dan lintang utara tinggi dan kawah kecil lebih dekat ke khatulistiwa.

Pada Februari 2010, 62 bulan Saturnus diketahui. 12 di antaranya ditemukan menggunakan pesawat luar angkasa: Voyager 1 (1980), Voyager 2 (1981), Cassini (2004-2007). Sebagian besar satelit, kecuali Hyperion dan Phoebe, memiliki rotasi sinkronnya sendiri - mereka selalu mengarah ke Saturnus di satu sisi. Tidak ada informasi tentang rotasi bulan terkecil. Tethys dan Dione ditemani oleh dua satelit di titik Lagrange L4 dan L5.

Selama tahun 2006, sebuah tim ilmuwan yang dipimpin oleh David Jewitt dari Universitas Hawaii yang mengerjakan Teleskop Subaru Jepang di Hawaii mengumumkan penemuan 9 bulan Saturnus. Semuanya milik apa yang disebut satelit tidak beraturan, yang berbeda dalam orbit retrograde. Periode revolusi mereka di sekitar planet ini adalah dari 862 hingga 1300 hari.

Cincin

Perbandingan Saturnus dan Bumi

Saat ini, keempat raksasa gas diketahui memiliki cincin, tetapi Saturnus adalah yang paling menonjol. Cincin-cincin tersebut membentuk sudut kira-kira 28° terhadap bidang ekliptika. Oleh karena itu, dari Bumi, tergantung pada posisi relatif planet-planet, mereka terlihat berbeda: mereka dapat dilihat baik dalam bentuk cincin maupun "dari tepi". Seperti yang disarankan Huygens, cincin bukanlah benda padat padat, tetapi terdiri dari miliaran partikel kecil yang mengorbit di sekitar planet ini. Hal ini dibuktikan dengan pengamatan spektrometri oleh A. A. Belopolsky di Observatorium Pulkovo dan oleh dua ilmuwan lainnya pada tahun 1895-1896.

Ada tiga cincin utama dan yang keempat lebih tipis. Bersama-sama mereka memantulkan lebih banyak cahaya daripada piringan Saturnus itu sendiri. Tiga cincin utama biasanya dilambangkan dengan huruf pertama dari alfabet Latin. Cincin B adalah yang pusat, terluas dan paling terang, dipisahkan dari cincin luar A oleh celah Cassini, lebarnya hampir 4000 km, di mana ada cincin tertipis, hampir transparan. Di dalam ring A ada celah tipis yang disebut garis pemisah Encke. Cincin C, yang bahkan lebih dekat ke planet daripada B, hampir transparan.

Cincin Saturnus sangat tipis. Dengan diameter sekitar 250.000 km, ketebalannya bahkan tidak mencapai satu kilometer (walaupun ada juga pegunungan aneh di permukaan cincin). Terlepas dari penampilannya yang mengesankan, jumlah zat yang membentuk cincin itu sangat kecil. Jika dirangkai menjadi satu monolit, diameternya tidak akan melebihi 100 km. Gambar probe menunjukkan bahwa cincin itu sebenarnya terdiri dari ribuan cincin yang diselingi celah; gambarnya menyerupai jejak piringan hitam. Partikel yang membentuk cincin berkisar dari 1 sentimeter hingga 10 meter. Dengan komposisi, mereka adalah 93% es dengan kotoran kecil, yang mungkin termasuk kopolimer yang terbentuk di bawah aksi radiasi matahari dan silikat, dan 7% karbon.

Ada konsistensi dalam pergerakan partikel di cincin dan satelit planet ini. Beberapa di antaranya, yang disebut "satelit gembala", berperan dalam menjaga cincin tetap di tempatnya. Mimas, misalnya, berada dalam resonansi 2:1 dengan celah Cassinian, dan di bawah pengaruh daya tariknya, zat tersebut dikeluarkan darinya, dan Pan terletak di dalam jalur pemisah Encke. Pada tahun 2010, data diterima dari probe Cassini yang menunjukkan bahwa cincin Saturnus berosilasi. Fluktuasi terdiri dari gangguan konstan yang diperkenalkan oleh Mimas dan gangguan spontan yang timbul dari interaksi partikel yang terbang di dalam cincin. Asal usul cincin Saturnus belum sepenuhnya jelas. Menurut satu teori, yang diajukan pada tahun 1849 oleh Eduard Rosh, cincin-cincin itu terbentuk sebagai akibat dari runtuhnya satelit cair di bawah pengaruh gaya pasang surut. Menurut yang lain, satelit itu pecah karena tumbukan komet atau asteroid.

Informasi umum tentang Saturnus

Saturnus adalah planet keenam dari Matahari (planet keenam dalam tata surya).

Saturnus milik raksasa gas dan dinamai dewa pertanian Romawi kuno.

Saturnus telah dikenal orang sejak zaman kuno.

Tetangga Saturnus adalah Jupiter dan Uranus. Yupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus hidup di wilayah terluar tata surya.

Diyakini bahwa di pusat raksasa gas terdapat inti masif dari bahan padat dan berat (silikat, logam) dan es air.

Medan magnet Saturnus diciptakan oleh efek dinamo dalam sirkulasi hidrogen logam di inti luar dan hampir dipol dengan kutub magnet utara dan selatan.

Saturnus memiliki sistem cincin planet yang paling menonjol di tata surya.

Saturnus memiliki 82 satelit alami sejauh ini.

Orbit Saturnus

Jarak rata-rata dari Saturnus ke Matahari adalah 1430 juta kilometer (9,58 unit astronomi).

Perihelion (titik terdekat orbit ke Matahari): 1353,573 juta kilometer (9,048 unit astronomi).

Aphelion (titik terjauh orbit dari Matahari): 1513,326 juta kilometer (10,116 unit astronomi).

Kecepatan orbit rata-rata Saturnus adalah sekitar 9,69 kilometer per detik.

Planet ini membuat satu revolusi mengelilingi Matahari dalam 29,46 tahun Bumi.

Setahun di planet ini adalah 378,09 hari Saturnus.

Jarak dari Saturnus ke Bumi bervariasi dari 1195 hingga 1660 juta kilometer.

Arah rotasi Saturnus sesuai dengan arah rotasi semua (kecuali Venus dan Uranus) planet tata surya.

Model 3D Saturnus

Karakteristik fisik Saturnus

Saturnus adalah planet terbesar kedua di tata surya.

Jari-jari rata-rata Saturnus adalah 58.232 ± 6 kilometer, yaitu sekitar 9 jari-jari Bumi.

Luas permukaan Saturnus adalah 42,72 miliar kilometer persegi.

Kepadatan rata-rata Saturnus adalah 0,687 gram per sentimeter kubik.

Percepatan jatuh bebas di Saturnus adalah 10,44 meter per detik kuadrat (1,067 g).

Massa Saturnus adalah 5,6846 x 1026 kilogram, yaitu sekitar 95 massa Bumi.

Suasana Saturnus

Dua komponen utama atmosfer Saturnus adalah hidrogen (sekitar 96%) dan helium (sekitar 3%).

Di kedalaman atmosfer Saturnus, tekanan dan suhu meningkat, dan hidrogen berubah menjadi cair, tetapi transisi ini bertahap. Pada kedalaman 30.000 kilometer, hidrogen menjadi logam, dan tekanan di sana mencapai 3 juta atmosfer.

Badai super-kuat yang berkelanjutan terkadang muncul di atmosfer Saturnus.

Selama badai dan badai, pelepasan petir yang kuat diamati di planet ini.

Aurora di Saturnus adalah cincin oval terang terus menerus yang mengelilingi kutub planet.

Perbandingan ukuran Saturnus dan Bumi

Cincin Saturnus

Diameter cincin diperkirakan 250.000 kilometer, dan ketebalannya tidak melebihi 1 kilometer.

Para ilmuwan secara konvensional membagi sistem cincin Saturnus menjadi tiga cincin utama dan cincin keempat yang lebih tipis, padahal cincin tersebut terbentuk dari ribuan cincin yang berselang-seling dengan slot.

Sistem cincin sebagian besar terdiri dari partikel es (sekitar 93%), sejumlah kecil elemen berat dan debu.

Partikel yang membentuk cincin Saturnus berkisar dari 1 sentimeter hingga 10 meter.

Cincin-cincin itu terletak pada sudut sekitar 28 derajat ke bidang ekliptika, oleh karena itu, tergantung pada posisi relatif planet-planet dari Bumi, mereka terlihat berbeda: baik dalam bentuk cincin maupun tepi.

Penjelajahan Saturnus

Untuk pertama kalinya mengamati Saturnus melalui teleskop pada tahun 1609-1610, Galileo Galilei memperhatikan bahwa planet itu terlihat seperti tiga benda, hampir saling bersentuhan, dan menyarankan bahwa ini adalah dua "pendamping" besar Saturnus, tetapi 2 tahun kemudian tidak menemukan konfirmasi ini.

Pada tahun 1659, Christian Huygens, menggunakan teleskop yang lebih kuat, menemukan bahwa "pendamping" sebenarnya adalah cincin datar tipis yang mengelilingi planet dan tidak menyentuhnya.

Pada tahun 1979, pesawat ruang angkasa robot Pioneer 11 terbang mendekati Saturnus untuk pertama kalinya dalam sejarah, mengambil gambar planet dan beberapa bulannya serta menemukan cincin F.

Pada tahun 1980 - 1981, sistem Saturnus juga dikunjungi oleh Voyager 1 dan Voyager 2. Selama pendekatan ke planet ini, sejumlah foto resolusi tinggi diambil dan data diperoleh tentang suhu dan kepadatan atmosfer Saturnus, serta karakteristik fisik satelitnya, termasuk Titan.

Sejak 1990-an, Saturnus, bulan dan cincinnya telah berulang kali dipelajari oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble.

Pada tahun 1997, misi Cassini-Huygens diluncurkan ke Saturnus, yang, setelah 7 tahun terbang, mencapai sistem Saturnus pada 1 Juli 2004 dan memasuki orbit di sekitar planet ini. Penyelidikan Huygens dipisahkan dari kendaraan dan diterjunkan ke permukaan Titan pada 14 Januari 2005, mengambil sampel atmosfer. Selama 13 tahun kegiatan ilmiah, pesawat ruang angkasa Cassini telah mengubah pandangan para ilmuwan tentang sistem raksasa gas. Misi Cassini selesai pada 15 September 2017 dengan menenggelamkan pesawat ruang angkasa ke atmosfer Saturnus.

Saturnus memiliki kerapatan rata-rata hanya 0,687 gram per sentimeter kubik, menjadikannya satu-satunya planet di tata surya yang kerapatan rata-ratanya di bawah air.

Karena inti panas, yang suhunya mencapai 11.700 derajat Celcius, Saturnus memancarkan energi 2,5 kali lebih banyak ke luar angkasa daripada yang diterimanya dari Matahari.

Awan di kutub utara Saturnus membentuk segi enam raksasa, masing-masing sisi berukuran sekitar 13.800 kilometer.

Beberapa bulan Saturnus, seperti Pan dan Mimas, adalah "penggembala cincin": gravitasi mereka berperan dalam menjaga cincin tetap di tempatnya dengan beresonansi dengan bagian-bagian tertentu dari sistem cincin.

Diyakini bahwa Saturnus akan menelan cincinnya dalam 100 juta tahun.

Pada tahun 1921, rumor menyebar bahwa cincin Saturnus telah menghilang. Hal ini disebabkan fakta bahwa pada saat pengamatan sistem cincin menghadap ke Bumi dari tepi dan tidak dapat dianggap dengan peralatan pada waktu itu.

Foto diambil dari pesawat luar angkasa Cassini

Planet Saturnus adalah planet keenam dari Matahari. Semua orang tahu tentang planet ini. Hampir semua orang dapat dengan mudah mengenalinya, karena cincinnya adalah kartu panggilnya.

Informasi umum tentang planet Saturnus

Apakah Anda tahu terbuat dari apa cincin terkenalnya? Cincin terdiri dari batu es mulai dari ukuran mikron hingga beberapa meter. Saturnus, seperti semua planet raksasa, sebagian besar terdiri dari gas. Rotasinya bervariasi dari 10 jam 39 menit hingga 10 jam 46 menit. Pengukuran ini didasarkan pada pengamatan radio planet ini.

Gambar planet Saturnus

Menggunakan sistem propulsi terbaru dan kendaraan peluncuran, pesawat ruang angkasa akan memakan waktu setidaknya 6 tahun dan 9 bulan untuk tiba di planet ini.

Saat ini, satu-satunya pesawat ruang angkasa Cassini telah mengorbit sejak 2004, dan telah menjadi pemasok utama data dan penemuan ilmiah selama bertahun-tahun. Untuk anak-anak, planet Saturnus, seperti pada prinsipnya untuk orang dewasa, benar-benar planet yang paling indah.

Karakteristik umum

Planet terbesar di tata surya adalah Yupiter. Namun gelar planet terbesar kedua milik Saturnus.

Sekadar perbandingan, diameter Jupiter sekitar 143 ribu kilometer, dan Saturnus hanya 120 ribu kilometer. Jupiter berukuran 1,18 kali ukuran Saturnus dan 3,34 kali massanya.

Faktanya, Saturnus sangat besar, tetapi ringan. Dan jika planet Saturnus dibenamkan ke dalam air, ia akan mengapung di permukaan. Gravitasi planet ini hanya 91% dari Bumi.

Saturnus dan Bumi berbeda ukuran dengan faktor 9,4 dan massa dengan faktor 95. Volume raksasa gas bisa muat 763 planet seperti kita.

Orbit

Waktu revolusi lengkap planet mengelilingi Matahari adalah 29,7 tahun. Seperti semua planet di tata surya, orbitnya bukan lingkaran sempurna, tetapi memiliki lintasan elips. Jarak ke Matahari rata-rata 1,43 miliar km atau 9,58 AU.

Titik terdekat orbit Saturnus disebut perihelion dan terletak 9 unit astronomi dari Matahari (1 SA adalah jarak rata-rata dari Bumi ke Matahari).

Titik terjauh dari orbit disebut aphelion dan terletak 10,1 unit astronomi dari Matahari.

Cassini melintasi bidang cincin Saturnus.

Satu dari fitur menarik Orbit Saturnus adalah sebagai berikut. Seperti Bumi, sumbu rotasi Saturnus miring relatif terhadap bidang Matahari. Setengah jalan melalui orbitnya, kutub selatan Saturnus menghadap Matahari, dan kemudian ke utara. Selama tahun Saturnus (hampir 30 tahun Bumi), datanglah periode ketika planet terlihat dari tepi Bumi dan bidang cincin raksasa bertepatan dengan sudut pandang kita, dan mereka menghilang dari pandangan. Masalahnya adalah cincinnya sangat tipis, jadi dari jarak yang sangat jauh hampir tidak mungkin untuk melihatnya dari tepi. Kali berikutnya cincin itu akan hilang bagi pengamat Bumi pada tahun 2024-2025. Karena tahun Saturnus hampir 30 tahun, sejak Galileo pertama kali mengamatinya melalui teleskop pada tahun 1610, ia telah mengelilingi Matahari sekitar 13 kali.

Fitur iklim

Salah satu fakta yang menarik adalah bahwa sumbu planet cenderung terhadap bidang ekliptika (seperti halnya Bumi). Dan seperti kita, ada musim di Saturnus. Setengah jalan melalui orbitnya, Belahan Bumi Utara menerima lebih banyak radiasi matahari, dan kemudian semuanya berubah dan Belahan Bumi Selatan bermandikan sinar matahari. Ini menciptakan sistem badai besar yang berubah secara signifikan tergantung pada lokasi planet di orbit.

Badai di atmosfer Saturnus. Gambar komposit, warna buatan, MT3, MT2, filter CB2 dan data inframerah digunakan

Musim mempengaruhi cuaca planet ini. Selama 30 tahun terakhir, para ilmuwan telah menemukan bahwa kecepatan angin di sekitar wilayah khatulistiwa planet telah menurun sekitar 40%. Penyelidikan Voyager NASA pada 1980-1981 menemukan kecepatan angin setinggi 1.700 km/jam, dan saat ini hanya sekitar 1.000 km/jam (diukur pada 2003).

Saturnus menyelesaikan satu revolusi di sekitar porosnya dalam 10.656 jam. Butuh banyak waktu dan penelitian bagi para ilmuwan untuk menemukan angka yang akurat. Karena planet ini tidak memiliki permukaan, maka tidak mungkin untuk mengamati lintasan area yang sama di planet ini, sehingga memperkirakan kecepatan rotasinya. Para ilmuwan menggunakan emisi radio planet untuk memperkirakan tingkat rotasi dan menemukan panjang hari yang tepat.

Galeri Gambar

Gambar planet yang diambil oleh teleskop Hubble dan pesawat luar angkasa Cassini.

Properti fisik

Gambar teleskop Hubble

Diameter ekuator adalah 120.536 km, 9,44 kali diameter Bumi;

Diameter kutub adalah 108.728 km, 8,55 kali diameter Bumi;

Luas planet ini adalah 4,27 x 10 * 10 km2, yang 83,7 kali lebih besar dari Bumi;

Volume - 8,2713 x 10 * 14 km3, 763,6 kali lebih besar dari Bumi;

Massa - 5,6846 x 10 * 26 kg, 95,2 kali lebih banyak dari Bumi;

Kepadatan - 0,687 g / cm3, 8 kali lebih kecil dari Bumi, Saturnus bahkan lebih ringan dari air;

Informasi ini tidak lengkap, lebih detail tentang properti Umum planet Saturnus, kami akan menulis di bawah ini.

Saturnus memiliki 62 bulan, faktanya sekitar 40% bulan di tata surya kita berputar mengelilinginya. Banyak dari satelit ini sangat kecil dan tidak terlihat dari Bumi. Yang terakhir ditemukan oleh pesawat ruang angkasa Cassini, dan para ilmuwan berharap bahwa seiring waktu perangkat akan menemukan lebih banyak satelit es.

Terlepas dari kenyataan bahwa Saturnus terlalu bermusuhan untuk segala bentuk kehidupan, kita tahu bahwa bulannya Enceladus adalah salah satu kandidat yang paling cocok untuk pencarian kehidupan. Enceladus terkenal karena memiliki geyser es di permukaannya. Ada beberapa mekanisme (mungkin aksi pasang surut Saturnus) yang menciptakan panas yang cukup untuk air cair ada. Beberapa ilmuwan percaya bahwa ada kemungkinan kehidupan di Enceladus.

Pembentukan planet

Seperti planet lainnya, Saturnus terbentuk dari nebula matahari sekitar 4,6 miliar tahun yang lalu. Nebula matahari ini adalah awan besar gas dingin dan debu yang mungkin bertabrakan dengan awan lain, atau gelombang kejut supernova. Peristiwa ini mengawali awal kontraksi nebula protosolar dengan pembentukan tata surya selanjutnya.

Awan berkontraksi lebih dan lebih sampai protobintang terbentuk di tengah, yang dikelilingi oleh bahan piringan datar. Bagian dalam piringan ini mengandung unsur-unsur yang lebih berat, dan membentuk planet-planet terestrial, sedangkan wilayah luarnya cukup dingin dan, pada kenyataannya, tetap tidak tersentuh.

Bahan dari nebula surya membentuk lebih banyak planetesimal. Planetesimal ini bertabrakan bersama, bergabung menjadi planet. Di beberapa titik dalam sejarah awal Saturnus, bulannya, yang lebarnya kira-kira 300 kilometer, terkoyak oleh gravitasinya dan menciptakan cincin yang masih mengorbit planet ini sampai sekarang. Faktanya, parameter utama planet ini secara langsung bergantung pada tempat pembentukannya dan jumlah gas yang dapat ditangkapnya.

Karena Saturnus lebih kecil dari Jupiter, ia mendingin lebih cepat. Para astronom percaya bahwa segera setelah atmosfer luarnya mendingin hingga 15 derajat Kelvin, helium mengembun menjadi tetesan yang mulai tenggelam menuju inti. Gesekan tetesan ini memanaskan planet, dan sekarang ia memancarkan energi sekitar 2,3 kali lebih banyak daripada yang diterimanya dari Matahari.

Formasi cincin

Pemandangan planet dari luar angkasa

Fitur pembeda utama Saturnus adalah cincinnya. Bagaimana cincin terbentuk? Ada beberapa versi. Teori konvensional adalah bahwa cincin itu hampir setua planet itu sendiri dan telah ada setidaknya selama 4 miliar tahun. Dalam sejarah awal raksasa, satelit 300 km terlalu dekat dengannya dan hancur berkeping-keping. Ada juga kemungkinan bahwa dua satelit bertabrakan, atau komet atau asteroid yang cukup besar menabrak satelit, dan jatuh begitu saja di orbit.

Hipotesis alternatif untuk pembentukan cincin

Hipotesis lain adalah bahwa tidak ada penghancuran satelit. Sebaliknya, cincin, serta planet itu sendiri, terbentuk dari nebula matahari.

Tapi inilah masalahnya: es di cincin terlalu bersih. Jika cincin terbentuk dengan Saturnus, miliaran tahun yang lalu, maka kita akan mengharapkan cincin itu sepenuhnya tertutup kotoran dari dampak mikrometeor. Tapi hari ini kita melihat bahwa mereka semurni mereka terbentuk kurang dari 100 juta tahun yang lalu.

Ada kemungkinan bahwa cincin-cincin itu terus-menerus memperbaharui materinya dengan saling menempel dan bertabrakan satu sama lain, sehingga sulit untuk menentukan usianya. Ini adalah salah satu misteri yang belum terpecahkan.

Suasana

Seperti planet-planet raksasa lainnya, atmosfer Saturnus adalah 75% hidrogen dan 25% helium, dengan sejumlah kecil zat lain seperti air dan metana.

Fitur Atmosfer

Penampilan planet ini, dalam cahaya tampak, tampak lebih tenang daripada Jupiter. Planet ini memiliki pita awan di atmosfer, tetapi berwarna oranye pucat dan hampir tidak terlihat. Warna jingga ini disebabkan oleh senyawa belerang di atmosfernya. Selain belerang, di atmosfer bagian atas, ada sejumlah kecil nitrogen dan oksigen. Atom-atom ini bereaksi satu sama lain dan, di bawah pengaruh sinar matahari, membentuk molekul kompleks yang menyerupai kabut asap. Pada berbagai panjang gelombang cahaya, serta gambar Cassini yang ditingkatkan, suasananya terlihat jauh lebih mengesankan dan bergejolak.

Angin di atmosfer

Atmosfer planet menghasilkan beberapa angin tercepat di tata surya (lebih cepat hanya di Neptunus). Pesawat ruang angkasa NASA Voyager, yang terbang melalui Saturnus, mengukur kecepatan angin, ternyata berada di wilayah 1800 km / jam di ekuator planet. Badai putih besar terbentuk di dalam pita yang mengorbit planet ini, tetapi tidak seperti Jupiter, badai ini hanya berlangsung beberapa bulan dan diserap oleh atmosfer.

Awan di bagian atmosfer yang terlihat terdiri dari amonia, dan terletak 100 km di bawah bagian atas troposfer (tropopause), di mana suhu turun hingga -250 ° C. Di bawah batas ini, awan terdiri dari amonium hidrosulfida dan sekitar 170 km lebih rendah. Di lapisan ini, suhunya hanya -70 derajat C. Awan terdalam terdiri dari air dan terletak sekitar 130 km di bawah tropopause. Suhu di sini adalah 0 derajat.

Semakin rendah, semakin banyak tekanan dan suhu yang meningkat dan gas hidrogen perlahan berubah menjadi cairan.

Segi enam

Salah satu fenomena cuaca paling aneh yang pernah ditemukan adalah apa yang disebut badai heksagonal utara.

Awan heksagonal di sekitar planet Saturnus pertama kali ditemukan oleh Voyagers 1 dan 2 setelah mereka mengunjungi planet tersebut lebih dari tiga dekade lalu. Baru-baru ini, segi enam Saturnus telah difoto dengan sangat detail oleh pesawat luar angkasa Cassini NASA, yang saat ini mengorbit di sekitar Saturnus. Hexagon (atau pusaran heksagonal) berdiameter sekitar 25.000 km. Itu bisa muat 4 planet seperti Bumi.

Segi enam berputar dengan kecepatan yang persis sama dengan planet itu sendiri. Namun, Kutub Utara planet ini berbeda dari Kutub Selatan, di tengahnya ada badai besar dengan corong raksasa. Setiap sisi segi enam memiliki ukuran sekitar 13.800 km, dan seluruh struktur membuat satu revolusi di sekitar sumbu dalam 10 jam dan 39 menit, seperti planet itu sendiri.

Alasan pembentukan segi enam

Lantas mengapa pusaran kutub utara berbentuk seperti segi enam? Para astronom merasa sulit untuk menjawab pertanyaan ini 100%, tetapi salah satu ahli dan anggota tim yang bertanggung jawab atas spektrometer visual dan inframerah Cassini mengatakan: “Ini adalah badai yang sangat aneh yang memiliki bentuk geometris yang presisi dengan enam sisi yang hampir identik. Kami belum pernah melihat yang seperti itu di planet lain."

Galeri gambar atmosfer planet

Saturnus adalah planet badai

Yupiter dikenal dengan badai dahsyatnya, yang terlihat jelas melalui atmosfer bagian atas, terutama Bintik Merah Besar. Tetapi ada juga badai di Saturnus, meskipun tidak begitu besar dan intens, tetapi dibandingkan dengan badai di Bumi, mereka sangat besar.

Salah satu badai terbesar adalah Bintik Putih Besar, juga dikenal sebagai Oval Putih Besar, yang diamati oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble pada tahun 1990. Badai semacam itu mungkin terjadi setahun sekali di Saturnus (sekali setiap 30 tahun Bumi).

atmosfer dan permukaan

Planet ini sangat mirip dengan bola, hampir seluruhnya terbuat dari hidrogen dan helium. Kepadatan dan suhunya berubah saat Anda bergerak lebih dalam ke planet ini.

Komposisi atmosfer

Atmosfer luar planet ini terdiri dari 93% molekul hidrogen, sisanya helium dan sejumlah kecil amonia, asetilen, etana, fosfin, dan metana. Elemen jejak inilah yang menciptakan garis-garis dan awan yang terlihat seperti yang kita lihat dalam gambar.

Inti

Diagram skema umum struktur Saturnus

Menurut teori akresi, inti planet ini berbatu dengan massa yang besar, cukup untuk menangkap sejumlah besar gas di nebula surya awal. Intinya, seperti halnya raksasa gas lainnya, harus terbentuk dan menjadi masif jauh lebih cepat daripada planet lain agar punya waktu untuk memperoleh gas primer.

Raksasa gas kemungkinan besar terbentuk dari komponen berbatu atau es, dan kepadatan rendah menunjukkan logam cair dan kotoran batu di intinya. Ini adalah satu-satunya planet yang kepadatannya lebih rendah dari air. Bagaimanapun, struktur internal planet Saturnus lebih seperti bola sirup kental dengan kotoran pecahan batu.

hidrogen metalik

Hidrogen logam di inti menghasilkan medan magnet. Medan magnet yang diciptakan dengan cara ini sedikit lebih lemah dari Bumi dan hanya meluas ke orbit satelit terbesarnya Titan. Titan berkontribusi pada munculnya partikel terionisasi di magnetosfer planet, yang menciptakan aurora di atmosfer. Voyager 2 mendeteksi tekanan angin matahari yang tinggi di magnetosfer planet. Menurut pengukuran yang dilakukan selama misi yang sama, medan magnet hanya meluas lebih dari 1,1 juta km.

Ukuran planet

Planet ini memiliki diameter ekuator 120.536 km, 9,44 kali diameter Bumi. Jari-jarinya adalah 60268 km, yang menjadikannya planet terbesar kedua di tata surya kita, kedua setelah Jupiter. Itu, seperti semua planet lain, adalah spheroid oblate. Ini berarti diameter ekuatornya lebih besar dari diameter yang diukur melalui kutub. Dalam kasus Saturnus, jarak ini cukup signifikan, karena kecepatan rotasi planet yang tinggi. Diameter kutub adalah 108728 km, yaitu 9,796% lebih kecil dari diameter khatulistiwa, sehingga bentuk Saturnus adalah oval.

Di sekitar Saturnus

Panjang hari

Kecepatan rotasi atmosfer dan planet itu sendiri dapat diukur dengan tiga metode berbeda. Yang pertama adalah mengukur kecepatan rotasi planet di lapisan awan di bagian ekuator planet. memiliki periode rotasi 10 jam 14 menit. Jika pengukuran dilakukan di area lain Saturnus, maka kecepatan rotasi akan menjadi 10 jam 38 menit dan 25,4 detik. Sampai saat ini, metode yang paling akurat untuk mengukur panjang hari didasarkan pada pengukuran emisi radio. Metode ini memberikan kecepatan rotasi planet 10 jam 39 menit dan 22,4 detik. Terlepas dari angka-angka ini, laju rotasi bagian dalam planet saat ini tidak dapat diukur secara akurat.

Sekali lagi, diameter ekuator planet ini adalah 120.536 km, dan yang kutub adalah 108.728 km. Penting untuk mengetahui mengapa perbedaan angka-angka ini mempengaruhi laju rotasi planet. Situasi yang sama juga terjadi pada planet-planet raksasa lainnya, terutama perbedaan rotasi bagian planet yang berbeda diungkapkan di Jupiter.

Panjang hari menurut pancaran radio planet ini

Dengan bantuan pancaran radio yang berasal dari bagian dalam Saturnus, para ilmuwan dapat menentukan periode rotasinya. Partikel bermuatan yang terperangkap dalam medan magnetnya memancarkan gelombang radio ketika berinteraksi dengan medan magnet Saturnus, sekitar 100 kilohertz.

Probe Voyager mengukur emisi radio planet selama sembilan bulan saat terbang pada 1980-an dan rotasi ditentukan menjadi 10 jam 39 menit 24 detik, dengan kesalahan 7 detik. Pesawat ruang angkasa Ulysses juga melakukan pengukuran 15 tahun kemudian, dan memberikan hasil 10 jam 45 menit 45 detik, dengan kesalahan 36 detik.

Ternyata selisihnya sebanyak 6 menit! Entah rotasi planet telah melambat selama bertahun-tahun, atau kita melewatkan sesuatu. Penyelidikan antarplanet Cassini mengukur emisi radio yang sama ini dengan spektrometer plasma, dan para ilmuwan, selain perbedaan 6 menit dalam pengukuran 30 tahun, menemukan bahwa rotasi juga berubah satu persen per minggu.

Para ilmuwan berpikir ini bisa disebabkan oleh dua hal: angin matahari yang datang dari matahari mengganggu pengukuran, dan partikel dari geyser Enceladus mempengaruhi medan magnet. Kedua faktor ini menyebabkan pancaran radio berubah, dan keduanya dapat menyebabkan hasil yang berbeda pada saat yang bersamaan.

data baru

Pada tahun 2007, ditemukan bahwa beberapa titik sumber emisi radio planet tidak sesuai dengan kecepatan rotasi Saturnus. Beberapa ilmuwan percaya bahwa perbedaan itu karena pengaruh bulan Enceladus. Uap air dari geyser ini memasuki orbit planet dan terionisasi, sehingga mempengaruhi medan magnet planet. Ini memperlambat rotasi medan magnet, tetapi hanya sedikit dibandingkan dengan rotasi planet itu sendiri. Perkiraan rotasi Saturnus saat ini, berdasarkan berbagai pengukuran dari pesawat luar angkasa Cassini, Voyager dan Pioneer, adalah 10 jam 32 menit dan 35 detik pada September 2007.

Fitur utama Cassini dari planet ini menunjukkan bahwa angin matahari adalah penyebab paling mungkin dari perbedaan data. Perbedaan pengukuran rotasi medan magnet terjadi setiap 25 hari, yang sesuai dengan periode rotasi Matahari. Kecepatan angin matahari juga terus berubah, yang harus diperhitungkan. Enceladus dapat membuat perubahan jangka panjang.

gravitasi

Saturnus adalah planet raksasa dan tidak memiliki permukaan padat, dan yang tidak mungkin dilihat adalah permukaannya (kita hanya melihat lapisan awan bagian atas) dan merasakan gaya gravitasi. Tapi mari kita bayangkan bahwa ada beberapa batas bersyarat yang akan sesuai dengan permukaan imajinernya. Apa yang akan menjadi gaya gravitasi di planet ini jika Anda bisa berdiri di permukaan?

Meskipun Saturnus memiliki massa yang lebih besar daripada Bumi (massa terbesar kedua di tata surya, setelah Yupiter), Saturnus juga "paling ringan" dari semua planet di tata surya. Gravitasi sebenarnya pada setiap titik di permukaan imajinernya akan menjadi 91% dari gravitasi di Bumi. Dengan kata lain, jika timbangan Anda menunjukkan bahwa Anda memiliki berat 100 kg di Bumi (oh, ngeri!), di "permukaan" Saturnus, Anda akan menimbang 92 kg (sedikit lebih baik, tapi tetap saja).

Sebagai perbandingan, di "permukaan" Jupiter, gravitasi 2,5 kali lebih besar dari Bumi. Di Mars hanya 1/3, dan di Bulan 1/6.

Apa yang membuat gaya gravitasi begitu lemah? Planet raksasa ini terutama terdiri dari hidrogen dan helium, yang ia kumpulkan pada awal pembentukan tata surya. Unsur-unsur ini terbentuk di awal alam semesta sebagai akibat dari Big Bang. Semua karena fakta bahwa planet ini memiliki kepadatan yang sangat rendah.

suhu planet

gambar Voyager 2

Lapisan atmosfer paling atas, yang terletak di perbatasan dengan ruang angkasa, memiliki suhu -150 C. Namun, saat Anda menyelam ke atmosfer, tekanannya naik dan, karenanya, suhunya naik. Di inti planet, suhu bisa mencapai 11.700 C. Tapi di mana ini? panas? Terbentuk karena jumlah yang besar hidrogen dan helium, yang, saat tenggelam ke dalam perut planet, berkontraksi dan memanaskan inti.

Berkat kontraksi gravitasi, planet ini benar-benar menghasilkan panas, melepaskan energi 2,5 kali lebih banyak daripada yang diterimanya dari Matahari.

Di bagian bawah lapisan awan, yang terdiri dari air es, suhu rata-rata adalah -23 derajat Celcius. Di atas lapisan es ini terdapat amonium hidrosulfida, dengan suhu rata-rata -93 C. Di atasnya terdapat awan es amonia yang mewarnai atmosfer dengan warna jingga dan kuning.

Seperti apa bentuk Saturnus dan apa warnanya

Bahkan melihat melalui teleskop kecil, warna planet ini terlihat kuning pucat dengan sedikit jingga. Dengan teleskop yang lebih kuat seperti Hubble atau pesawat luar angkasa Cassini milik NASA, Anda dapat melihat lapisan tipis awan dan badai yang merupakan campuran warna putih dan oranye. Tapi apa yang memberi warna pada Saturnus?

Seperti Jupiter, planet ini hampir seluruhnya terdiri dari hidrogen, dengan sejumlah kecil helium, serta sejumlah kecil senyawa lain seperti amonia, uap air, dan berbagai hidrokarbon sederhana.

Hanya lapisan atas awan, yang sebagian besar terdiri dari kristal amonia, yang bertanggung jawab atas warna planet ini, dan lapisan bawah awan adalah amonium hidrosulfida atau air.

Saturnus memiliki atmosfer bergaris yang mirip dengan Jupiter, tetapi garis-garisnya jauh lebih lemah dan lebih lebar di dekat khatulistiwa. Ia juga tidak memiliki badai berumur panjang—tidak seperti Bintik Merah Besar—yang sering terjadi ketika Jupiter mendekati titik balik matahari musim panas di belahan bumi utara.

Beberapa foto yang diberikan oleh Cassini tampak berwarna biru, mirip dengan Uranus. Tapi itu mungkin karena kita melihat hamburan cahaya dari sudut pandang Cassini.

Menggabungkan

Saturnus di langit malam

Cincin di sekitar planet ini telah menangkap imajinasi orang selama ratusan tahun. Itu juga wajar untuk ingin tahu dari apa planet itu dibuat. Melalui berbagai metode, para ilmuwan telah mempelajari bahwa komposisi kimia Saturnus adalah 96% hidrogen, 3% helium dan 1% berbagai elemen yang meliputi metana, amonia, etana, hidrogen dan deuterium. Beberapa dari gas ini dapat ditemukan di atmosfernya, dalam keadaan cair dan cair.

Keadaan gas berubah dengan meningkatnya tekanan dan suhu. Di bagian atas awan, Anda akan menemukan kristal amonia, di bagian bawah awan dengan amonium hidrosulfida dan / atau air. Di bawah awan, tekanan atmosfer meningkat, yang menyebabkan peningkatan suhu dan hidrogen berubah menjadi keadaan cair. Saat kita bergerak lebih dalam ke planet ini, tekanan dan suhu terus meningkat. Akibatnya, di dalam nukleus, hidrogen menjadi logam, melewati keadaan agregasi khusus ini. Planet ini diyakini memiliki inti yang longgar, yang selain hidrogen, terdiri dari batuan dan beberapa logam.

Eksplorasi ruang angkasa modern telah menghasilkan banyak penemuan dalam sistem Saturnus. Penelitian dimulai dengan terbangnya pesawat luar angkasa Pioneer 11 pada tahun 1979. Misi ini menemukan cincin F. Voyager 1 terbang pada tahun berikutnya, mengirimkan detail permukaan beberapa satelit kembali ke Bumi. Ia juga membuktikan bahwa atmosfer di Titan tidak tembus cahaya tampak. Pada tahun 1981, Voyager 2 mengunjungi Saturnus dan mendeteksi perubahan di atmosfer, dan juga mengkonfirmasi keberadaan celah Maxwell dan Keeler yang pertama kali dilihat oleh Voyager 1.

Setelah Voyager 2, pesawat ruang angkasa Cassini-Huygens tiba di sistem, yang mengorbit di sekitar planet pada tahun 2004, Anda dapat membaca lebih lanjut tentang misinya di artikel ini.

Radiasi

Ketika pendarat Cassini NASA pertama kali tiba di planet ini, ia mendeteksi badai petir dan sabuk radiasi di sekitar planet ini. Dia bahkan menemukan sabuk radiasi baru yang terletak di dalam cincin planet. Sabuk radiasi baru berjarak 139.000 km dari pusat Saturnus dan memanjang hingga 362.000 km.

Cahaya Utara di Saturnus

Video menunjukkan utara, dibuat dari gambar dari Teleskop Luar Angkasa Hubble dan pesawat ruang angkasa Cassini.

Karena adanya medan magnet, partikel bermuatan Matahari ditangkap oleh magnetosfer dan membentuk sabuk radiasi. Partikel bermuatan ini bergerak sepanjang garis medan gaya magnet dan bertabrakan dengan atmosfer planet. Mekanisme terjadinya aurora mirip dengan di Bumi, namun karena komposisi atmosfer yang berbeda, aurora di raksasa berwarna ungu, berbeda dengan yang hijau di Bumi.

Aurora Saturnus seperti yang terlihat oleh teleskop Hubble

Galeri Aurora

tetangga terdekat

Planet apa yang paling dekat dengan Saturnus? Itu tergantung di mana di orbitnya saat ini, serta posisi planet lain.

Untuk sebagian besar orbit, planet terdekat adalah . Ketika Saturnus dan Jupiter berada pada jarak minimum satu sama lain, jarak mereka hanya 655.000.000 km.

Ketika mereka terletak di sisi yang berlawanan satu sama lain, planet-planet Saturnus dan kadang-kadang datang sangat dekat satu sama lain dan pada saat ini mereka dipisahkan oleh 1,43 miliar km satu sama lain.

Informasi Umum

Fakta planet berikut didasarkan pada buletin planet NASA.

Berat - 568,46 x 10 * 24 kg

Volume: 82.713 x 10*10 km3

Radius rata-rata: 58232 km

Diameter rata-rata: 116.464 km

Kepadatan: 0,687 g/cm3

Kecepatan lepas pertama: 35,5 km/s

Percepatan jatuh bebas: 10,44 m/s2

Satelit alami: 62

Jarak dari Matahari (sumbu utama orbit): 1,43353 miliar km

Periode orbit: 10.759,22 hari

Perihelion: 1,35255 miliar km

Aphelion: 1,5145 miliar km

Kecepatan orbit: 9,69 km/s

Kemiringan orbit: 2,485 derajat

Eksentrisitas orbit: 0,0565

Periode rotasi sidereal: 10.656 jam

Periode rotasi di sekitar sumbu: 10.656 jam

Kemiringan Aksial: 26,73°

Siapa yang menemukan: sudah dikenal sejak zaman prasejarah

Jarak minimum dari Bumi: 1,1955 miliar km

Jarak maksimum dari Bumi: 1,6585 miliar km

Diameter tampak maksimum dari Bumi: 20,1 detik busur

Diameter semu minimum dari Bumi: 14,5 detik busur

Kecemerlangan yang nyata (maksimum): 0,43 magnitudo

Cerita

Gambar luar angkasa yang diambil oleh teleskop Hubble

Planet ini terlihat jelas dengan mata telanjang, sehingga sulit untuk mengatakan kapan planet ini pertama kali ditemukan. Mengapa planet itu disebut Saturnus? Dinamai setelah dewa panen Romawi - dewa ini sesuai dengan dewa Yunani Kronos. Itulah sebabnya asal usul nama itu adalah Romawi.

Galileo

Saturnus dan cincinnya adalah sebuah misteri sampai Galileo pertama kali membangun teleskop primitif tetapi berfungsi dan melihat planet ini pada tahun 1610. Tentu saja, Galileo tidak mengerti apa yang dilihatnya dan mengira cincin itu adalah bulan-bulan besar di kedua sisi planet. Itu sebelum Christian Huygens menggunakan teleskop terbaik untuk melihat bahwa mereka sebenarnya bukan bulan, tetapi cincin. Huygens juga yang pertama menemukan bulan terbesar, Titan. Terlepas dari kenyataan bahwa visibilitas planet memungkinkannya untuk diamati dari hampir semua tempat, satelitnya, seperti cincin, hanya dapat dilihat melalui teleskop.

Jean Dominique Cassini

Dia menemukan celah di cincin, kemudian bernama Cassini, dan merupakan orang pertama yang menemukan 4 satelit di planet ini: Iapetus, Rhea, Tethys dan Dione.

William Herschel

Pada tahun 1789, astronom William Herschel menemukan dua bulan lagi, Mimas dan Enceladus. Dan pada tahun 1848, ilmuwan Inggris menemukan satelit bernama Hyperion.

Sebelum penerbangan pesawat ruang angkasa ke planet ini, kami tidak tahu banyak tentangnya, terlepas dari kenyataan bahwa Anda bahkan dapat melihat planet ini dengan mata telanjang. Pada tahun 70-an dan 80-an, NASA meluncurkan pesawat ruang angkasa Pioneer 11, yang merupakan pesawat ruang angkasa pertama yang mengunjungi Saturnus, melewati dalam jarak 20.000 km dari lapisan awan planet. Itu diikuti oleh peluncuran Voyager 1 pada 1980, dan Voyager 2 pada Agustus 1981.

Pada Juli 2004, pendarat Cassini NASA tiba di sistem Saturnus dan mengumpulkan paling banyak Detil Deskripsi planet Saturnus dan sistemnya. Cassini telah melakukan hampir 100 kali terbang lintas di bulan Titan, beberapa kali melintas di banyak bulan lainnya, dan mengirimkan ribuan gambar planet dan bulan-bulannya kepada kami. Cassini menemukan 4 bulan baru, cincin baru, dan menemukan lautan hidrokarbon cair di Titan.

Animasi diperpanjang dari penerbangan Cassini di sistem Saturnus

Cincin

Mereka terdiri dari partikel es yang mengorbit planet ini. Ada beberapa cincin utama yang terlihat jelas dari Bumi, dan para astronom menggunakan sebutan khusus untuk setiap cincin Saturnus. Tapi berapa banyak cincin yang dimiliki planet Saturnus?

Cincin: pemandangan dari Cassini

Mari kita coba menjawab pertanyaan ini. Cincin itu sendiri dibagi menjadi beberapa bagian berikut. Dua bagian terpadat dari cincin ditunjuk sebagai A dan B, mereka dipisahkan oleh celah Cassini, diikuti oleh cincin C. Setelah 3 cincin utama, ada cincin yang lebih kecil dan berdebu: D, G, E, dan juga cincin F cincin, yang merupakan terluar . Jadi berapa banyak cincin utama? Itu benar - 8!

Tiga cincin utama dan 5 cincin debu ini membentuk sebagian besar. Tetapi ada beberapa cincin lagi, seperti Janus, Meton, Pallene, serta busur cincin Anf.

Ada juga cincin yang lebih kecil, dan celah di berbagai cincin yang sulit dihitung (misalnya, celah Encke, celah Huygens, celah Dawes, dan banyak lainnya). Pengamatan lebih lanjut cincin akan memungkinkan Anda untuk mengklarifikasi parameter dan kuantitasnya.

Cincin menghilang

Karena kemiringan orbit planet, cincin menjadi tepi setiap 14-15 tahun, dan karena fakta bahwa mereka sangat tipis, mereka benar-benar menghilang dari bidang pandang pengamat Bumi. Pada tahun 1612, Galileo menyadari bahwa satelit yang dia temukan telah menghilang entah kemana. Situasinya sangat aneh sehingga Galileo bahkan mengabaikan pengamatan planet ini (kemungkinan besar sebagai akibat dari runtuhnya harapan!). Dia telah menemukan cincin itu (dan mengira mereka sebagai satelit) dua tahun sebelumnya dan langsung terpesona olehnya.

Parameter dering

Planet ini kadang-kadang disebut sebagai "Mutiara Tata Surya" karena sistem cincinnya terlihat seperti mahkota. Cincin ini terbuat dari debu, batu, dan es. Itulah sebabnya cincin tidak putus, karena. itu tidak utuh, tetapi terdiri dari miliaran partikel. Beberapa material dalam sistem cincin seukuran butiran pasir, dan beberapa objek lebih besar dari gedung tinggi, mencapai satu kilometer. Cincin terbuat dari apa? Sebagian besar partikel es, meskipun ada juga cincin debu. Hal yang mencolok adalah bahwa setiap cincin berputar pada kecepatan yang berbeda sehubungan dengan planet ini. Kepadatan rata-rata cincin planet ini sangat rendah sehingga bintang-bintang dapat terlihat melaluinya.

Saturnus bukan satu-satunya planet dengan sistem cincin. Semua raksasa gas memiliki cincin. Cincin Saturnus menonjol karena mereka adalah yang terbesar dan paling terang. Cincin tersebut memiliki ketebalan sekitar satu kilometer dan membentang hingga 482.000 km dari pusat planet.

Cincin Saturnus diberi nama dalam urutan abjad sesuai dengan urutan di mana mereka ditemukan. Ini membuat cincin-cincin itu sedikit membingungkan, membuat daftarnya tidak berurutan dari planet ini. Di bawah ini adalah daftar cincin utama dan celah di antara mereka, serta jarak dari pusat planet dan lebarnya.

Suara cincin

Dalam video yang luar biasa ini, Anda mendengar suara planet Saturnus, yang merupakan emisi radio dari planet yang diterjemahkan menjadi suara. Emisi radio jarak-kilometer dihasilkan bersama dengan aurora di planet ini.

Cassini Plasma Spectrometer membuat pengukuran resolusi tinggi yang memungkinkan para ilmuwan untuk mengubah gelombang radio menjadi audio dengan pergeseran frekuensi.

Munculnya cincin

Bagaimana cincin itu muncul? Jawaban paling sederhana mengapa planet ini memiliki cincin dan terbuat dari apa adalah bahwa planet ini telah mengumpulkan banyak debu dan es pada berbagai jarak dari dirinya sendiri. Elemen-elemen ini kemungkinan besar telah ditangkap oleh gravitasi. Meskipun beberapa orang percaya bahwa mereka terbentuk sebagai akibat dari penghancuran satelit kecil yang datang terlalu dekat dengan planet ini dan jatuh ke batas Roche, sebagai akibatnya ia dicabik-cabik oleh planet itu sendiri.

Beberapa ilmuwan berpendapat bahwa semua materi di cincin adalah produk tabrakan satelit dengan asteroid atau komet. Setelah tumbukan, sisa-sisa asteroid dapat lepas dari tarikan gravitasi planet dan membentuk cincin.

Terlepas dari versi mana yang benar, cincinnya cukup mengesankan. Faktanya, Saturnus adalah penguasa cincin. Setelah menjelajahi cincin, perlu mempelajari sistem cincin planet lain: Neptunus, Uranus, dan Jupiter. Masing-masing sistem ini lebih lemah, tetapi tetap menarik dengan caranya sendiri.

Galeri gambar cincin

Kehidupan di Saturnus

Sulit membayangkan planet yang kurang ramah untuk kehidupan daripada Saturnus. Planet ini hampir seluruhnya terdiri dari hidrogen dan helium, dengan sejumlah kecil es air di lapisan awan yang lebih rendah. Suhu di puncak awan bisa turun hingga -150 C.

Saat Anda turun ke atmosfer, tekanan dan suhu akan meningkat. Jika suhunya cukup hangat untuk menahan air agar tidak membeku, maka tekanan atmosfer pada tingkat ini sama dengan beberapa kilometer di bawah lautan Bumi.

Kehidupan di satelit planet ini

Untuk menemukan kehidupan, para ilmuwan menawarkan untuk melihat satelit planet. Mereka terdiri dari sejumlah besar es air, dan interaksi gravitasi mereka dengan Saturnus kemungkinan membuat interior mereka tetap hangat. Bulan Enceladus diketahui memiliki geyser air di permukaannya yang meletus hampir terus menerus. Ada kemungkinan bahwa ia memiliki cadangan air hangat yang besar di bawah kerak es (hampir seperti Eropa).

Bulan lain, Titan, memiliki danau dan lautan hidrokarbon cair dan dianggap sebagai tempat yang berpotensi menciptakan kehidupan. Para astronom percaya bahwa komposisi Titan sangat mirip dengan Bumi pada awal sejarahnya. Setelah Matahari berubah menjadi katai merah (dalam 4-5 miliar tahun), suhu di satelit akan menjadi menguntungkan bagi asal usul dan pemeliharaan kehidupan, dan sejumlah besar hidrokarbon, termasuk yang kompleks, akan menjadi "kaldu" utama. ”.

posisi di langit

Saturnus dan enam bulannya, foto amatir

Saturnus terlihat di langit sebagai bintang yang cukup terang. Koordinat planet saat ini paling baik ditentukan dalam program planetarium khusus, seperti Stellarium, dan peristiwa yang terkait dengan cakupan atau lintasannya di wilayah tertentu, serta segala sesuatu tentang planet Saturnus, dapat diintip dalam artikel 100 peristiwa astronomi dari tahun. Konfrontasi planet selalu memberikan kesempatan untuk melihatnya secara maksimal.

Konfrontasi yang akan datang

Mengetahui ephemerides planet dan besarnya, menemukan Saturnus di langit berbintang tidaklah sulit. Namun, jika Anda memiliki sedikit pengalaman, maka pencariannya dapat ditunda, jadi kami sarankan untuk menggunakan teleskop amatir dengan dudukan Go-To. Gunakan teleskop dengan Go-To mount dan Anda tidak perlu mengetahui koordinat planet dan di mana ia dapat dilihat sekarang.

Penerbangan ke planet

Berapa lama perjalanan ruang angkasa ke Saturnus? Tergantung pada rute yang Anda pilih, penerbangan mungkin memerlukan waktu yang berbeda.

Sebagai contoh: Pioneer 11 membutuhkan waktu enam setengah tahun untuk mencapai planet ini. Voyager 1 membutuhkan waktu tiga tahun dua bulan, Voyager 2 membutuhkan waktu empat tahun, dan pesawat luar angkasa Cassini membutuhkan waktu enam tahun sembilan bulan! Pesawat ruang angkasa New Horizons menggunakan Saturnus sebagai batu loncatan gravitasi dalam perjalanannya ke Pluto dan tiba dua tahun empat bulan setelah peluncuran. Mengapa perbedaan waktu penerbangan yang begitu besar?

Faktor pertama yang menentukan waktu terbang

Mari kita pertimbangkan apakah pesawat ruang angkasa diluncurkan langsung ke Saturnus, atau apakah itu menggunakan benda langit lain di sepanjang jalan sebagai ketapel?

Faktor kedua yang menentukan waktu penerbangan

Ini adalah jenis mesin pesawat ruang angkasa, dan faktor ketiga adalah apakah kita akan terbang melewati planet atau memasuki orbitnya.

Dengan mempertimbangkan faktor-faktor ini, mari kita lihat misi yang disebutkan di atas. Pioneer 11 dan Cassini menggunakan pengaruh gravitasi planet lain sebelum menuju Saturnus. Lintasan terbang dari badan-badan lain ini menambah tahun perjalanan yang sudah lama. Voyager 1 dan 2 hanya menggunakan Jupiter dalam perjalanan mereka ke Saturnus dan tiba lebih cepat. Kapal New Horizons memiliki beberapa keunggulan berbeda dibandingkan semua probe lainnya. Dua keunggulan utama adalah ia memiliki mesin tercepat dan tercanggih dan diluncurkan pada lintasan pendek ke Saturnus dalam perjalanannya ke Pluto.

Tahapan penelitian

Gambar panorama Saturnus diambil pada 19 Juli 2013 oleh pesawat luar angkasa Cassini. Di ring kosong di sebelah kiri, titik putihnya adalah Enceladus. Tanah terlihat di bawah dan di sebelah kanan tengah gambar.

Pada tahun 1979, pesawat ruang angkasa pertama mencapai planet raksasa.

Perintis-11

Dibuat pada tahun 1973, Pioneer 11 terbang melewati Jupiter dan menggunakan gravitasi planet untuk mengubah lintasannya dan menuju Saturnus. Dia tiba pada 1 September 1979, melewati 22.000 km di atas lapisan awan planet. Untuk pertama kalinya dalam sejarah, ia melakukan studi close-up Saturnus dan mengirimkan foto-foto close-up planet tersebut, menemukan cincin yang sebelumnya tidak diketahui.

Pelayaran 1

Wahana Voyager 1 NASA adalah pesawat ruang angkasa berikutnya yang mengunjungi planet ini pada 12 November 1980. Dia terbang 124.000 km dari lapisan awan planet, dan mengirimkan aliran foto yang benar-benar tak ternilai ke Bumi. Mereka memutuskan untuk mengirim Voyager 1 untuk terbang mengelilingi satelit Titan, dan mengirim saudara kembarnya Voyager 2 ke planet raksasa lainnya. Akibatnya, ternyata meskipun peralatan itu mengirimkan banyak informasi ilmiah, ia tidak melihat permukaan Titan, karena tidak tembus cahaya tampak. Oleh karena itu, pada kenyataannya, kapal dikorbankan demi satelit terbesar, di mana para ilmuwan memiliki harapan besar, tetapi pada akhirnya mereka melihat bola oranye, tanpa detail apa pun.

Pelayaran 2

Tak lama setelah terbang lintas Voyager 1, Voyager 2 terbang ke sistem Saturnus dan melakukan program yang hampir sama. Itu mencapai planet ini pada 26 Agustus 1981. Selain mengorbit planet pada jarak 100.800 km, ia terbang dekat dengan Enceladus, Tethys, Hyperion, Iapetus, Phoebe dan sejumlah bulan lainnya. Voyager 2, setelah menerima percepatan gravitasi dari planet ini, menuju Uranus (berhasil terbang pada tahun 1986) dan Neptunus (berhasil terbang pada tahun 1989), setelah itu melanjutkan perjalanannya ke batas tata surya.

Cassini-Huygens

Pemandangan Saturnus dari Cassini

Penyelidikan Cassini-Huygens NASA, yang tiba di planet itu pada tahun 2004, mampu benar-benar mempelajari planet ini dari orbit permanen. Sebagai bagian dari misinya, pesawat antariksa itu mengantarkan wahana Huygens ke permukaan Titan.

10 gambar TOP dari Cassini

Cassini kini telah menyelesaikan misi utamanya dan terus mempelajari sistem Saturnus dan bulan-bulannya selama bertahun-tahun hingga sekarang. Di antara penemuannya, perlu dicatat penemuan geyser di Enceladus, laut dan danau hidrokarbon di Titan, cincin dan satelit baru, serta data dan foto dari permukaan Titan. Para ilmuwan berencana untuk mengakhiri misi Cassini pada tahun 2017 karena pemotongan anggaran NASA untuk eksplorasi planet.

Misi masa depan

Misi Sistem Saturnus Titan (TSSM) berikutnya seharusnya tidak diharapkan hingga tahun 2020, tetapi lebih lama lagi. Menggunakan manuver gravitasi di dekat Bumi dan Venus, perangkat ini akan dapat mencapai Saturnus sekitar tahun 2029.

Rencana penerbangan empat tahun direncanakan, di mana 2 tahun dialokasikan untuk mempelajari planet itu sendiri, 2 bulan untuk mempelajari permukaan Titan, di mana pendarat akan terlibat, dan 20 bulan untuk mempelajari satelit dari orbit. Rusia juga dapat mengambil bagian dalam proyek yang benar-benar megah ini. Keterlibatan badan federal Roscosmos di masa depan sudah dalam diskusi. Sementara misi ini masih jauh dari realisasi, kita masih memiliki kesempatan untuk menikmati gambar-gambar fantastis Cassini, yang ia pancarkan secara teratur dan yang dapat diakses setiap orang hanya beberapa hari setelah transmisi mereka ke Bumi. Semoga berhasil menjelajahi Saturnus!

Jawaban untuk pertanyaan paling umum

1. Siapa nama planet Saturnus? Untuk menghormati dewa kesuburan Romawi.
2. Kapan Saturnus ditemukan? Telah diketahui sejak zaman kuno, dan tidak mungkin untuk menetapkan siapa yang pertama kali menentukan bahwa ini adalah sebuah planet.
3. Seberapa jauh Saturnus dari Matahari? Jarak rata-rata dari Matahari adalah 1,43 miliar km, atau 9,58 AU.
4. Bagaimana menemukannya di langit? Cara terbaik adalah menggunakan peta pencarian dan perangkat lunak khusus, seperti Stellarium.
5. Berapakah koordinat situs tersebut? Karena ini adalah planet, koordinatnya berubah, Anda dapat mengetahui ephemerides Saturnus pada sumber daya astronomi khusus.

Saturnus, jika dihitung berdasarkan jarak dari Matahari, adalah planet keenam, dan jika yang terbesar, maka yang kedua. Ini adalah raksasa gas, yang massanya melebihi massa sebanyak 95 kali. Ini memiliki kepadatan terendah dari semua planet dan bahkan kurang dari air. Planet Saturnus mungkin salah satu yang paling indah dan misterius. Penampilannya mencolok dan memikat. Cincin peri menciptakan perasaan sesuatu yang tidak biasa, berkat mereka, cincin itu tidak dapat dikacaukan dengan planet lain, itu adalah satu-satunya.

Apa arti nama Saturnus itu? Diketahui bahwa itu berasal dari nama Dewa Kronos, yang memerintah para raksasa perkasa dalam mitologi Yunani. Planet ini mendapatkan namanya karena ukurannya yang besar dan penampilannya yang tidak biasa.

Parameter planet

Suasana

Angin kencang mengamuk di atmosfer Saturnus. Kecepatan mereka sangat tinggi hingga sekitar 500 km / jam, dan terkadang mencapai 1500 km / jam. Setuju, fenomena yang agak tidak menyenangkan, tetapi dari Bumi (bila dilihat melalui teleskop) mereka terlihat sangat indah. Siklon nyata mengamuk di planet ini, yang terbesar adalah Oval Putih Besar. Ini menerima nama ini untuk penampilannya, dan merupakan antisiklon kuat yang secara sistematis muncul di permukaan sekitar sekali setiap tiga puluh tahun. Dimensinya sangat besar, dan sekitar 17 ribu kilometer.

Atmosfer planet ini sebagian besar terdiri dari hidrogen dan helium, dengan sedikit nitrogen. Awan amonia diamati di lapisan atas.

Ada juga formasi seperti bintik-bintik. Benar, mereka tidak begitu mencolok, misalnya, Jupiter, tetapi masih ada beberapa yang cukup besar dan mencapai sekitar 11 ribu km. Maksudku, cukup mengesankan. Ada juga titik terang, jauh lebih kecil, hanya sekitar 3 ribu km, serta yang berwarna cokelat, yang ukurannya 10 ribu km.

Ada juga garis-garis, yang menurut para ilmuwan, muncul dari perbedaan suhu. Ada cukup banyak dari mereka dan di tengah-tengah pita itulah angin paling kuat bertiup.
Sangat dingin di atmosfer atas. Suhu berfluktuasi dari -180 °С hingga -150 °С. Meskipun dingin yang mengerikan, tetapi jika tidak ada inti di dalam planet yang menghangatkan dan memberikan panas, maka suhu atmosfer akan terasa lebih rendah, karena Matahari jauh.

Permukaan

Saturnus tidak memiliki permukaan padat, dan yang kita lihat hanyalah puncak awan. Lapisan atas mereka terbuat dari amonia beku, dan lapisan bawahnya terbuat dari amonium. Semakin dekat ke planet ini, semakin padat dan panas atmosfer hidrogennya.

Struktur internalnya sangat mirip dengan Jupiter, para ilmuwan berpendapat bahwa di pusat planet terdapat inti logam silikat yang besar. Jadi, pada kedalaman sekitar 30.000 km. suhunya 10.000 °C, dan tekanannya sekitar 3 juta atmosfer. Di inti itu sendiri, tekanannya bahkan lebih tinggi, seperti halnya suhu. Ini adalah sumber panas yang menghangatkan seluruh planet. Saturnus mengeluarkan lebih banyak panas daripada yang diterimanya.

Inti dikelilingi oleh hidrogen, yang berada dalam keadaan logam, dan di atasnya, lebih dekat ke permukaan, ada lapisan hidrogen molekuler cair, yang melewati fase gasnya yang berdekatan dengan atmosfer. Medan magnet planet ini memiliki ciri unik, yaitu kebetulan dengan sumbu rotasi planet. Magnetosfer Saturnus memiliki penampilan yang simetris, tetapi kutub radiasi berbentuk teratur dan memiliki rongga.

Yang pertama melihat cincin itu adalah Galileo Galilei yang agung, dan itu sudah terjadi pada tahun 1610. Kemudian, dengan menggunakan teleskop yang lebih kuat, astronom Belanda Huygens menyarankan bahwa Saturnus memiliki dua cincin: satu tipis dan satu datar. Sebenarnya, ada lebih banyak dari mereka, dan mereka terdiri dari banyak potongan es, batu, paling banyak ukuran yang berbeda menyapu segala sesuatu di jalannya. Cincinnya bagus sekali. Yang terbesar dari mereka melebihi ukuran planet sebanyak 200 kali. Sebenarnya, ini adalah puing-puing yang tersisa dari komet, satelit, dan sampah luar angkasa lainnya yang hancur.

Menariknya, cincin tersebut juga memiliki nama. Mereka disusun dalam urutan abjad, yaitu cincin ini adalah A, B, C, dan seterusnya.

Saturnus memiliki total 61 bulan. Mereka punya bentuk yang berbeda tetapi sebagian besar mereka kecil. Sebagian besar merupakan formasi es dan hanya beberapa yang memiliki pengotor batuan. Nama-nama banyak satelit berasal dari nama para raksasa, dan keturunan mereka, karena nama planet itu sendiri berasal dari Kronos, yang memerintahkan mereka.

Satelit terbesar di planet ini adalah Titan, Phoebe, Mimas, Tethys, Dione, Rhea, Hyperion, dan Iapetus. Mereka, kecuali Phoebe, berputar secara serempak dan terus-menerus menghadap satu sisi relatif terhadap Saturnus. Banyak peneliti menyarankan bahwa Titan sangat mirip dalam strukturnya dan beberapa parameter lainnya dengan Bumi muda (yang terjadi 4,6 miliar tahun yang lalu).

Di sini kondisinya lebih menguntungkan, dan mungkin ada mikroorganisme paling sederhana. Namun hingga saat ini pihaknya belum bisa memastikannya.

Perjalanan ke Saturnus

Jika kita sekarang pergi ke planet yang menakjubkan ini, kita akan melihat gambar yang mempesona. Bayangkan sebuah Saturnus raksasa, di mana banyak sisa-sisa planet, potongan komet, dan es berputar dengan kecepatan tinggi, karena inilah sabuknya sendiri - sebuah cincin yang terlihat sangat indah dari Bumi. Nyatanya, tidak semuanya romantis. Dan awan melayang-layang di atas planet ini, menutupi seluruh permukaan dengan rapat. Di beberapa tempat, angin liar mengamuk, melaju dengan kecepatan luar biasa yang lebih cepat dari kecepatan suara di Bumi.

Dari waktu ke waktu ada petir di sini, yang berarti kita bisa jatuh di bawah pengaruh mereka, lebih berbahaya lagi karena tidak ada tempat untuk bersembunyi. Secara umum, Saturnus adalah tempat yang agak berbahaya bagi seseorang untuk ditemukan, tidak peduli seberapa andal dia dilindungi. Anda dapat diterbangkan oleh badai atau disambar petir, terlebih lagi, jangan lupa bahwa ini adalah planet gas, dengan semua konsekuensi berikutnya.

• Saturnus adalah planet yang paling banyak mengeluarkan energi. Massa jenisnya lebih kecil dari massa jenis air. Dan rotasi planet ini sangat besar sehingga mendatar ke arah kutub.
• Saturnus memiliki fenomena yang disebut Giant Hexagon. Tidak ada planet lain di tata surya yang memilikinya. Apa itu? Ini adalah formasi yang cukup stabil, yaitu segi enam biasa yang mengelilingi kutub utara planet ini. Fenomena atmosfer ini masih belum ada yang bisa menjelaskan. Diasumsikan bahwa ini adalah bagian kepala pusaran, yang massa utamanya terletak di kedalaman atmosfer hidrogen. Dimensinya sangat besar dan mencapai 25 ribu kilometer.
• Jika Matahari berbentuk pintu, maka planet Bumi akan seukuran koin dibandingkan dengannya, dan Saturnus akan seperti bola basket. Ini adalah ukuran mereka sebagai perbandingan.
• Saturnus adalah planet gas raksasa tanpa permukaan padat. Artinya, yang bisa kita lihat bukanlah benda padat, melainkan hanya awan.
• Jari-jari rata-rata planet ini adalah 58,232 km. Tetapi meskipun ukurannya sangat besar, ia berputar cukup cepat.
• Di Saturnus, satu hari berlangsung selama 10,7 jam, yang merupakan waktu yang dibutuhkan planet untuk menyelesaikan satu revolusi di sekitar porosnya. Panjang satu tahun adalah 29,5 tahun Bumi.
• Angin matahari, menabrak atmosfer Saturnus, menciptakan semacam "suara". Jika Anda menerjemahkannya ke dalam jangkauan yang dapat didengar oleh seseorang gelombang suara, Anda mendapatkan melodi yang menakutkan:

Mereka yang terbang ke Saturnus

Pesawat ruang angkasa pertama yang mencapai Saturnus adalah Pioneer 11, dan peristiwa ini terjadi pada 1979. Dia tidak mendarat di planet itu sendiri, tetapi hanya terbang relatif dekat, pada jarak 22.000 km. foto-foto diambil yang membuka cahaya bagi para astronom atas beberapa pertanyaan kepada raksasa luar angkasa. Beberapa saat kemudian, Cassini berhasil mengirim probe ke satelitnya - Titan. Dia berhasil mendarat dan mengambil gambar yang lebih detail dari Saturnus itu sendiri dan Titan. Dan pada tahun 2009, seluruh lautan es ditemukan di bawah permukaan es Enceladus.

Baru-baru ini, para astronom telah menemukan jenis aurora baru di atmosfer planet, yang membentuk cincin di sekitar salah satu kutub.

Planet ini masih penuh dengan banyak rahasia dan misteri yang harus diungkap oleh para astronom dan ilmuwan di masa depan.

Salah satu objek astronomi yang paling indah untuk diamati tidak diragukan lagi adalah planet dengan cincin - Saturnus. Sulit untuk tidak setuju dengan pernyataan ini jika setidaknya sekali dimungkinkan untuk melihat raksasa bercincin melalui lensa teleskop. Namun, objek tata surya ini menarik bukan hanya dari segi estetika.

Mengapa planet keenam dari Matahari memiliki sistem cincin, dan mengapa dia mendapatkan atribut yang begitu cerah? Ahli astrofisika dan astronom masih mencoba menjawab ini dan banyak pertanyaan.

Deskripsi singkat tentang planet Saturnus

Seperti raksasa gas lain di luar angkasa kita, Saturnus menarik bagi komunitas ilmiah. Jarak dari Bumi ke sana bervariasi dalam kisaran 1,20-1,66 miliar kilometer. Untuk mengatasi jalan besar dan panjang ini, pesawat ruang angkasa yang diluncurkan dari planet kita akan membutuhkan waktu lebih dari dua tahun. Penyelidikan otomatis terbaru "New Horizons" mencapai planet keenam selama dua tahun empat bulan. Dalam hal ini, harus diingat bahwa pergerakan planet mengelilingi Matahari mirip dengan pergerakan orbit Bumi. Dengan kata lain, orbit Saturnus adalah elips sempurna. Ia memiliki eksentrisitas orbit terbesar ketiga, setelah Merkurius dan Mars. Jarak dari Matahari di perihelion adalah 1.353.572.956 km, sedangkan di aphelion, raksasa gas itu menjauh sedikit, berada pada jarak 1.513.325.783 km.

Bahkan pada jarak yang cukup jauh dari bintang pusat, planet keenam berperilaku cukup cepat, berputar di sekitar porosnya sendiri dengan kecepatan luar biasa 9,69 km / s. Periode rotasi Saturnus adalah 10 jam 39 menit. Menurut indikator ini, itu adalah yang kedua setelah Jupiter. Laju rotasi yang begitu tinggi menyebabkan planet terlihat gepeng dari kutub. Secara visual, Saturnus menyerupai gasing yang berputar, berputar dengan kecepatan yang mengejutkan, bergegas melintasi ruang angkasa dengan kecepatan 9,89 km / s, membuat revolusi lengkap mengelilingi Matahari dalam hampir 30 tahun Bumi. Sejak Saturnus ditemukan oleh Galileo pada tahun 1610, benda langit itu hanya 13 kali mengitari bintang utama tata surya.

Planet ini terlihat di langit malam sebagai titik yang cukup terang, dengan magnitudo nyata yang bervariasi dalam kisaran dari +1,47 hingga -0,24. Yang paling terlihat adalah cincin Saturnus, yang memiliki albedo tinggi.

Lokasi Saturnus di luar angkasa juga membuat penasaran. Sumbu rotasi planet ini memiliki kemiringan yang hampir sama dengan sumbu ekliptika bumi. Dalam hal ini, raksasa gas memiliki musim.

Saturnus bukanlah planet terbesar di tata surya, tetapi hanya benda langit terbesar kedua di ruang terdekat kita setelah Jupiter.Rata-rata jari-jari planet ini adalah 58,232 km, berbanding 69,911 km. di Yupiter. Dalam hal ini, diameter kutub planet kurang dari nilai ekuator. Massa planet adalah 5,6846 10²⁶ kg, yang merupakan 96 kali massa Bumi.

Planet terdekat dengan Saturnus adalah saudara-saudaranya dalam kelompok planet - Jupiter dan Uranus. Yang pertama mengacu pada raksasa gas, sedangkan Uranus diklasifikasikan sebagai raksasa es. Dua raksasa gas Jupiter dan Saturnus dicirikan oleh massa yang sangat besar yang dikombinasikan dengan kepadatan rendah. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa kedua planet tersebut adalah gumpalan gas cair berbentuk bola raksasa. Kepadatan Saturnus adalah 0,687 g / cm³, menghasilkan indikator ini untuk semua planet di tata surya.

Sebagai perbandingan, kerapatan planet terestrial Mars, Bumi, Venus, dan Merkurius masing-masing adalah 3,94 g/cm³, 5,515 g/cm³, 5,25 g/cm³, dan 5,42 g/cm³.

Deskripsi dan komposisi atmosfer Saturnus

Permukaan planet adalah konsep bersyarat, planet keenam tidak memiliki cakrawala bumi. Sangat mungkin bahwa permukaannya adalah dasar lautan hidrogen-helium, di mana, di bawah pengaruh tekanan dahsyat campuran gas berubah menjadi keadaan semi-cair dan cair. Sampai saat ini, tidak ada cara teknis untuk menjelajahi permukaan planet ini, sehingga semua asumsi tentang struktur raksasa gas terlihat murni teoretis. Objek penelitian adalah atmosfer Saturnus, yang menyelimuti planet ini dalam selimut tebal.

Selubung udara planet ini terutama terdiri dari hidrogen. Ini adalah hidrogen dan helium yang merupakan unsur kimia karena atmosfer bergerak konstan. Hal ini dibuktikan dengan formasi awan luas yang terdiri dari amonia. Karena fakta bahwa partikel terkecil belerang hadir dalam komposisi campuran udara-gas, Saturnus memiliki warna oranye dari samping. Zona mendung dimulai pada batas bawah troposfer, pada ketinggian 100 km. dari permukaan imajiner planet. Suhu di daerah ini bervariasi pada kisaran 200-250⁰ Celcius di bawah nol.

Data yang lebih akurat tentang komposisi atmosfer adalah sebagai berikut:

• hidrogen 96%;
• helium 3%;
• metana hanya 0,4%;
• amonia menyumbang 0,01%;
• molekul hidrogen 0,01%;
• 0,0007% adalah etana.

Dalam hal kepadatan dan besarnya, kekeruhan di Saturnus terlihat lebih kuat daripada di Jupiter. Di bagian bawah atmosfer, komponen utama awan Saturnus adalah amonium hidrosulfit atau air, dalam berbagai variasi. Adanya uap air di bagian bawah atmosfer Saturnus, pada ketinggian kurang dari 100 km, juga memungkinkan suhu di daerah ini berada dalam nol mutlak. Tekanan atmosfer di bagian bawah atmosfer adalah 140 kPa. Saat Anda mendekati permukaan benda angkasa, suhu dan tekanan mulai naik. Senyawa gas berubah, membentuk bentuk baru. Karena tekanan tinggi hidrogen mengambil keadaan semi-cair. Kira-kira suhu rata-rata di permukaan lautan hidrogen-helium adalah 143K.

Keadaan cangkang udara-gas ini adalah alasan bahwa Saturnus adalah satu-satunya planet di tata surya yang mengeluarkan lebih banyak panas ke luar angkasa di sekitarnya daripada yang diterimanya dari Matahari kita.

Saturnus, berada pada jarak satu setengah miliar kilometer dari Matahari, menerima panas matahari 100 kali lebih sedikit daripada Bumi.

Kompor Saturnus dijelaskan oleh pengoperasian mekanisme Kelvin-Helmholtz. Saat suhu turun, tekanan di lapisan atmosfer planet juga berkurang. Benda langit tanpa sadar mulai berkontraksi, mengubah energi potensial kompresi menjadi panas. Asumsi lain yang menjelaskan pelepasan panas yang intens oleh Saturnus adalah reaksi kimia. Akibat konveksi di lapisan atmosfer, molekul helium mengembun di lapisan hidrogen, disertai pelepasan panas.

Massa awan yang padat, perbedaan suhu di lapisan atmosfer, berkontribusi pada fakta bahwa Saturnus adalah salah satu daerah paling berangin di tata surya. Badai dan angin topan di sini adalah urutan besarnya lebih kuat dan lebih kuat daripada di Jupiter. Kecepatan aliran udara dalam beberapa kasus mencapai 1800 km / jam. Selain itu, badai Saturnus terbentuk dengan cepat. Asal usul badai di permukaan planet ini dapat diamati secara visual dengan mengamati Saturnus melalui teleskop selama beberapa jam. Namun, setelah kelahiran yang cepat, periode kekerasan elemen kosmik yang panjang dimulai.

Struktur planet dan deskripsi inti

Dengan meningkatnya suhu dan tekanan, hidrogen secara bertahap berubah menjadi keadaan cair. Kira-kira pada kedalaman 20-30 ribu km, tekanannya 300 GPa. Dalam kondisi seperti itu, hidrogen mulai mengalami metalisasi. Saat kita masuk lebih dalam ke perut planet ini, proporsi senyawa oksida dengan hidrogen mulai meningkat. Hidrogen logam membentuk kulit terluar nukleus. Keadaan hidrogen ini berkontribusi pada munculnya arus listrik berintensitas tinggi, membentuk medan magnet yang kuat.

Berbeda dengan lapisan luar Saturnus, bagian dalam inti adalah formasi masif dengan diameter 25 ribu kilometer, terdiri dari senyawa silikon dan logam. Diperkirakan di daerah ini suhunya mencapai 11 ribu derajat Celcius. Massa inti bervariasi dalam kisaran 9-22 massa planet kita.

Sistem satelit dan cincin Saturnus

Saturnus memiliki 62 bulan, dan sebagian besar memiliki permukaan padat dan bahkan memiliki atmosfernya sendiri. Dengan ukurannya, beberapa dari mereka dapat mengklaim gelar planet. Berapakah dimensi Titan saja yang merupakan salah satu satelit terbesar tata surya dan lebih besar dari planet Merkurius. Benda angkasa yang berputar mengelilingi Saturnus ini memiliki diameter 5150 km. Satelit memiliki atmosfernya sendiri, yang komposisinya sangat mirip dengan cangkang udara planet kita tahap awal formasi.

Para ilmuwan percaya bahwa Saturnus memiliki sistem satelit yang paling berkembang di seluruh tata surya. Menurut informasi yang diterima dari stasiun antarplanet otomatis Cassini, Saturnus mungkin adalah satu-satunya tempat di tata surya di mana air cair bisa ada di satelitnya. Sampai saat ini, hanya beberapa satelit dari raksasa bercincin yang telah dieksplorasi, tetapi bahkan informasi yang tersedia memberikan setiap alasan untuk menganggap bagian terjauh dari ruang dekat ini cocok untuk keberadaan bentuk kehidupan tertentu. Dalam hal ini, satelit kelima, Enceladus, sangat menarik bagi para astrofisikawan.

Dekorasi utama planet ini, tentu saja, adalah cincinnya. Merupakan kebiasaan untuk membedakan empat cincin utama dalam sistem, yang memiliki nama yang sesuai A, B, C dan D. Lebar cincin B terbesar adalah 25.500 km. Cincin dipisahkan oleh celah, di antaranya yang terbesar adalah divisi Cassini, yang membatasi cincin A dan B. Dalam komposisinya, cincin Saturnus adalah akumulasi partikel es air kecil dan besar. Karena struktur esnya, lingkaran cahaya Saturnus memiliki albedo yang tinggi, dan karenanya dapat dilihat dengan jelas melalui teleskop.

Akhirnya

Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi dalam 30 tahun terakhir memungkinkan para ilmuwan untuk lebih intensif menjelajahi planet yang jauh dengan bantuan sarana teknis. Mengikuti informasi pertama yang diperoleh sebagai hasil dari penerbangan pesawat ruang angkasa Amerika "Pioneer 11", yang pertama kali terbang di dekat raksasa gas pada tahun 1979, Saturnus mulai mengatasinya.

Misi Pioneer dilanjutkan pada awal 1980-an oleh dua Voyager, yang pertama dan yang kedua. Penekanan dalam penelitian ditempatkan pada satelit Saturnus. Pada tahun 1997, untuk pertama kalinya, penduduk bumi menerima cukup banyak informasi tentang Saturnus dan sistem planet ini berkat misi Cassini-Huygens. Program penerbangan tersebut termasuk pendaratan pesawat Huygens di permukaan Titan, yang berhasil dilakukan pada 14 Januari 2005.