Диаметр Сатурна
Солнечная система > Система Сатурн > Сатурн > Диаметр Сатурна
Экваториальный диаметр Сатурна в 9,44 раз превышает Земной и составляет 120 536 км. Благодаря этому он по размерам является второй планетой солнечной системы после Юпитера. Сатурн, как и прочие планеты, являет собой сплюснутый сфероид. То есть, его диаметр по экватору больше, нежели диаметр, измеряющийся по полюсам. В случае с Сатурна эта разница не достаточно велика благодаря большой скорости его вращения. Полярный диаметр Сатурна составляет 108728 км, это означает, что коэффициент сжатия планеты по полюсам составляет 9,796%.
Сравнение диаметра Сатурна и Земли
Ученым было известно, что скорость вращения Сатурна очень высока, но точные показатели скорости вращения определить достаточно тяжело из-за плотных облаков в атмосфере. На планетах подобных земле, ученые находят точку поверхности и засекают, сколько нужно времени, чтобы она вновь появилась в том же месте. Это упрощенное описание того, как определяются скорости вращения планет. С Сатурном проблема в том, что нет возможности обнаружить поверхность. Также усложняет задачу то, что видимые участки атмосферы планеты вращаются с разной скоростью в зависимости от широты.
Атмосфера Сатурна разбита на секторы. Сектор I является экваториальной зоной и оборачивается за 10 часов 14 минут. Сектор II охватывает все остальные области Сатурна и имеет скорость вращения 10 ч. 38 мин. и 25,4 сек. Сектор III – это радиоизлучения и в основном заменяется термином сектор II. Он имеет скорость вращения 10 ч. 39 мин. и 22,4 сек. Несмотря на знание этих данных, скорость оборачивания недр планеты на текущий момент точно определить невозможно. Космический аппарат Кассини определил скорость вращения радиоизлучений Сатурна, которая составляла 10 ч. 45 мин. и 45 сек.
В 2007 году установили, что различные скорость вращения радиоизлучений планеты не совпадает со скоростью вращения Сатурна. Ученые полагают, что несоответствие обусловлено активностью гейзеров на спутнике Сатурна Энцеладе. Водяной пар из этих гейзеров создает на орбите Сатурна эффект увлечения магнитного поля Сатурна. Это слегка замедляет скорость вращения магнитного поля по сравнению со скоростью вращения планеты. Текущая оценка вращения Сатурна – это данные основанные на различных измерениях с датчиков Voyager, Cassini и Pioneer. В сентябре 2007 г. эта скорость оценивалась в 10 ч. 32 мин. и 35 сек.
Итак, экваториальный диаметр Сатурна составляет 120536 км, полярный — 108 728 км. Чтобы лучше понять, почему разница в этих диаметрах настолько велика, так подробно рассматривается скорость вращения планеты.
Положение и движение Сатурна
Поверхность Сатурна
o-kosmose.net
Диаметр Сатурна
Если мерять по экватору, диаметр Сатурна составит 120536 километров – это почти в десять раз больше, чем диаметр Земли. Отметим, что Сатурн – огромная планета, которая по габаритам уступает только Юпитеру. Внешне Сатурн, как и большинство планет, напоминает слегка сдавленный по краям сфероид. Поэтому, если измерить диаметры Сатурна по полюсам и по экватору, мы получим разную длину. Учитывая скорость, с какой вращается планета, это обстоятельство мало на что влияет. К слову, полярный диаметр этого космического тела составляет 108728 километров. Соответственно, после несложных подсчетов, получаем коэффициент сжатия Сатурна – 9,79%.
Астрономы давно обратили внимание на повышенную скорость, с которой вращается Сатурн. К сожалению, выяснить точные показатели оказалось проблематично из-за очень плотной атмосферы. Чтобы определить скорость вращения, ученые находят на поверхности ориентир, после чего элементарно засекают, когда он появится в зоне видимости снова. Конечно, данное описание сильно упрощено, но в общих чертах процедура именно такая. Так вот, на Сатурне невозможно увидеть поверхность из-за густого полотна облаков, окутывающих эту планету. Что касается самой атмосферы, то в разных зонах она имеет различную скорость вращения, что также не позволяет сделать какие-либо точные замеры.
Атмосфера Сатурна, для большей простоты и эффективности изучения, была условно разбита астрономами на зоны. Первая зона соответствует экватору; она делает полный оборот примерно за 10 ч. 14 мин. Ко второй зоне относят все остальные видимые области атмосферы; они вращается со скоростью примерно 10 ч. 38 мин. (имеется в виду, один оборот). Третья зона включает в себя радиоизлучения и практически соответствует второй зоне; здесь скорость составляет 10 ч. 39 мин. Даже при наличии этой информации, определить скорость, с которой вращается сама планета (ее материальная часть), не представляется возможным.
Согласно с данными, полученными со станции Кассини, радиоизлучения Сатурна вращаются со скоростью 10 ч. 45 мин. Позже ученые выяснили, что скорость вращения радиоизлучений не совпадает со скоростью вращения планеты, поэтому таким образом узнать точные данные не вышло. Некоторые ученые предполагают, что получению достоверных данных препятствуют гейзеры, которые действуют на спутнике данной планеты. Спутник называется Энцелада. Из-за водяного пара, который исходит из его гейзеров, после ряда реакций, на орбите увеличивается воздействие магнитного поля исследуемой планеты. Поэтому магнитное поле начинает вращаться медленнее, чем сама планета. Официальная скорость вращения Сатурна была рассчитана на основании данных, зафиксированных аппаратурой Вояжера, Пионера и Кассини, и составляет 10 ч. 32 мин.
Вопрос скорости вращения Сатурна заинтересовал ученых во многом из-за большой разницы экваториального и полярного диаметров планеты, что является довольно необычным явлением. Именно поэтому данному вопросу уделено так много времени.
lfly.ru
Планета Сатурн — шестая от солнца. Газовый гигант
Содержание страницы:
Сатурн, если считать по удалённости от Солнца, является шестой планетой, а если по величине, то второй. Это газовый гигант, масса которого превосходит массу Земли в 95 раз. Он имеет самую низкую плотность из всех планет и даже меньшую, чем у воды. Планета Сатурн, является, пожалуй, одной из самых красивых и загадочных. Её вид поражает и манит. Сказочные кольца создают ощущение чего – то необычного, благодаря им, его невозможно спутать с другой планетой, он единственный в своём роде.
Что означает название Сатурна? Известно, что оно происходит от имени Бога Кроноса, который повелевал могучими титанами в греческой мифологии. Планета получила данное название, благодаря своим гигантским размерам и необычному виду.
Параметры планеты
Атмосфера
В атмосфере Сатурна бушуют сильные ветра. Их скорость настолько велика, что составляет около 500 км/ч, а порой, достигает и 1500 км/ч. Согласитесь, довольно неприятное явление, но с Земли (если смотреть в телескоп) они выглядят очень красиво. На планете бушуют настоящие циклоны, самым большим из которых является Большой белый овал. Он получил это название за внешний вид, и представляет из себя мощнейший антициклон, систематически появляющийся на поверхности примерно один раз в тридцать лет. Размеры его просто гигантские, и составляют около 17 тысяч километров.
Атмосфера планеты стоит в основном из водорода и гелия, имеется совсем немного немного азота. В верхних слоях наблюдаются аммиачные облака.
Имеются и такие образования, как пятна. Правда они не так заметны, как, например, у Юпитера, но всё — таки, некоторые довольно большие и достигают около 11 тыс. км. То есть, довольно внушительны. Есть и светлые пятна, они намного меньше, всего около 3 тыс. км, а так же, коричневые, размеры которых составляют 10 тыс. км.
Имеются и полосы, которые, как предполагают учёные, появились от перепада температур. Их довольно много и именно в центре полос дуют самые мощнейшие ветра.
В верхних слоях атмосферы очень холодно. Температура колеблется от –180 °С до –150 °С. Хоть это и страшный холод, но, если бы внутри планеты не было ядра, обогревающего и дающего тепло, то температура атмосферы была бы заметно ниже, ведь Солнце же далеко.
Поверхность
У Сатурна нет твёрдой поверхности, а то, что мы видим, это только верхушки облаков. Их верхний слой состоит из замёрзшего аммиака, а нижний — из аммония. Чем ближе к планете, тем плотнее и горячее водородная атмосфера.
Внутреннее строение
Внутреннее строение очень схоже с таковым у Юпитера. Ученые предполагают, что в центре планеты находится большое силикатно – металлическое ядро. Так, на глубине около 30 000 км. температура составляет 10000 °С, а давление около 3 млн. атмосфер. В самом ядре, давление ещё более высокое, так же как и температура. В нём и находится источник тепла, согревающий всю планету. Сатурн выделяет больше тепла, чем получает от солнца.
Ядро окружено водородом, находящимся в металлическом состоянии, а над ним, уже ближе к поверхности, слой жидкого молекулярного водорода, переходящего в свою газовую фазу, примыкающую к атмосфере. Магнитное поле планеты имеет уникальную особенность, которая заключается в совпадении с осью вращения планеты. У магнитосферы Сатурна симметричный вид, но радиационные полюса правильной формы и имеют пустоты.
Кольца
Первым, кто увидел кольца, был великий Галилео Галилей, и было это аж в 1610 году. Уже позже, при помощи более мощного телескопа, голландский астроном Гюйгенс, предположил, что Сатурн имеет два кольца: одно тонкое и одно плоское. На самом же деле, их на много больше, и состоят они из многочисленных кусочков льда, камней, самых разных размеров, сметающих всё на своём пути. Кольца просто огромные. Самое большое из них, превосходит размеры планеты в 200 раз. По сути, это мусор, который остался от разрушенных комет, спутников и иных космических отходов.
Интересно, что кольца тоже имеют название. Они расположены в алфавитном порядке, то есть это кольцо А, В, С и так далее.
Спутники
У Сатурна всего 61 спутник. Они имеют различную форму, но в большинстве своём они малых размеров. В основном представляют из себя ледяное образование и только некоторые имеют примеси горных пород. Названия многих спутников произошли от имён титанов, и их потомков, так как само название планеты происходит от Кроноса, который повелевал ими.
Самые крупные спутники планеты — Титан, Феба, Энцелад, Мимас, Тефия, Диона, Рея, Гиперион и Япет. Они, кроме Фебы, вращаются синхронно и постоянно обращены одной стороной относительно Сатурна. Многие исследователи предполагают, что Титан, очень похож по своему строению и некоторым другим параметрам с молодой Землёй (какой она была 4.6 млрд. лет тому назад).
Здесь и условия более благоприятны, и возможно, имеются простейшие микроорганизмы. Но пока что, подтвердить это не представляется возможным.
Путешествие на Сатурн
Если бы мы сейчас отправились на эту удивительную планету, то увидели бы завораживающую картину. Представьте себе, гигантский Сатурн, вокруг которого на огромной скорости вращаются многочисленные остатки планет, куски комет и льда, ведь именно это и представляет из себя тот самый пояс – кольцо, которое так красиво выглядит с Земли. На самом деле, всё не так романтично. А над планетой парят облака, плотно покрывающие всю поверхность. Местами, бушуют дикие ветра, проносясь на огромной скорости, которая быстрее, чем скорость звука на Земле.
Временами здесь бывают молнии, а значит, мы могли бы попасть под их воздействие, тем более опасно, что укрыться негде. В общем, Сатурн, довольно опасное место для нахождения человека, как бы надёжно он ни был защищён. Вас может унести ураган или попасть молния, тем более, не забывайте, что это газообразная планета, со всеми вытекающими отсюда последствиями.
Интересные факты
- Сатурн является самой разряженной планетой в солнечной системе. Плотность составляет меньше плотности воды. А вращение планеты настолько велико, что она сплющивается со стороны полюсов.
- У Сатурна имеется феномен, который называется «Гигантский гексагон». Ни одна другая планета в солнечной системе не имеет этого. Что это такое? Это довольно устойчивое образование, представляющее из себя правильный шестиугольник, который окружает северный полюс планеты. Этот атмосферный феномен до сих пор ещё никто не может объяснить. Предполагается, что это головная часть вихря, основная масса которого находится в глубине водородной атмосферы. Размеры его огромны и составляют 25 тыс. километров.
- Если бы Солнце было в форме двери, то планета Земля по сравнению с ней, была бы размером с монетку, а Сатурн как баскетбольный мяч. Таковы их размеры в сравнении.
- Сатурн — это гигантская газообразная планета без твёрдой поверхности. То есть, то, что мы можем видеть, это не является твёрдым, а всего лишь облака.
- Средний радиус планеты составляет 58.232 км. Но не смотря на такие большие размеры, он вращается довольно быстро.
- На Сатурне сутки длятся 10,7 часов, это то время, которое необходимо планете для совершения одного оборота вокруг своей оси. Продолжительность года составляет 29,5 земных лет.
- Солнечный ветер, врезаясь в атмосферу Сатурна, создает своеобразные «звуки». Если перевести их в диапазон слышимых человеком звуковых волн, получится страшноватая мелодия:
Те, кто долетел до Сатурна
Самый первый космический корабль, достигший Сатурна бы Пионер 11, и произошло данное событие в 1979 году. Он не приземлялся на саму планету, а только пролетел относительно близко, на расстоянии 22.000 км. были сделаны фотографии, которые открыли свет учёным астрономам на некоторые вопросы к космическому гиганту. Немного позже, аппарат Кассини сумел отправить зонд на его спутник – Титан. Он успешно приземлился и сделал уже более подробные снимки как самого Сатурна, так и Титана. А в 2009 году под ледяной поверхностью Энцелада был обнаружен целый океан льда.
Совсем недавно, астрономы обнаружили в атмосфере планеты полярное сияние нового типа, оно образует кольцо вокруг одного из полюсов.
Планета все ещё таит в себе много тайн и загадок, которые предстоит разгадать астрономам и учёным в будущем.
comments powered by HyperCommentslight-science.ru
Какого размера Сатурн — объяснение для детей
Астрономия для детей > Ответы на частые вопросы > Какого размера Сатурн
Размер Сатурна – описание для детей: вторая по величине планета Солнечной системы, радиус, диаметр, плотность и объем, сравнение с Землей на фото, кольца.
Начать объяснение для детей родители или учителя в школе могут с того, что Сатурн — шестая планета в Солнечной системе, а также вторая по величине (Юпитер больше и опережает в весе в 3 раза). Дети должны помнить, что Сатурн всегда притягивал внимание своими обворожительными кольцами, которые видны даже в любительский телескоп. Давайте определим размер Сатурна.
Диаметр, радиус и окружность Сатурна — объяснение для детей
Средний радиус Сатурна составляет 58232 км. Но важно объяснить детям одну особенность. Дело в том, что огромная планета совершает осевое вращение чересчур быстро (за 10.5 часов), из-за чего выпучивается в экваториальной линии и выравнивается на полюсах. Стоит отметить, что все газовые гиганты сформировались в виде приплюснутого сфероида, но Сатурн особенно выделяется. Его полярный радиус (54364 км) составляет примерно 90% от экваториального (60268 км). Намного проще представить размер Сатурна, если сравнить его с размером Земли, как показано на нижнем рисунке.
Сравнение размеров Сатурна и Земли
Если решили обойти экватор, то придется пройти 365882 км. Это в 9 раз больше, чем вокруг нашей планеты. Правда это было бы сложной задачей, так как планета полностью состоит из водорода и гелия, а значит лишена твердой поверхности.
Плотность, масса и объем Сатурна — объяснение для детей
Средняя плотность – 0.687 грамм на см3. Именно из-за этого Сатурн занимает уникальную позицию, так как это единственная планета в Солнечной системе, чья плотность уступает воде.
Масса – 5.68 х 1026 кг (в 95 раз больше Земли). Хотя планета занимает только 1/3 массу Юпитера, она на 80% больше, что способствует низкой плотности.
Кольца Сатурна — объяснение для детей
Для самых маленьких важно объяснить, что на других планетах также замечались кольца, но Сатурн выделяется тем, что обладает самыми большими. Сосредоточенные вокруг экватора, они берут начало в 6630 км от планеты и простираются на 422730 км (в 8 раз больше планетного радиуса). Их всего 5, и они представлены обломками водяного льда, смешанного с камнями. Достигают толщины в 20 метров. Теперь вы знаете, какой размер Сатурна и его колец.
v-kosmose.com
Путешествие по нашей вселенной: САТУРН
Сатурн, как и его сосед Юпитер, состоит из водорода (96,3 %), с примесями гелия и следами воды, метана, аммиака и тяжёлых элементов. Внешняя атмосфера планеты кажется из космоса спокойной и однородной, хотя иногда в ее слоях образуются сверхмощные ветра и ураганы, которые похожи на большие вращающиеся пятна, подобные Большому красному пятну на Юпитере. Скорость таких ураганов может достигать местами до 1800 км/ч, что значительно больше, чем у на гиганте-Юпитере. Ветра и ураганы в основном бушуют в восточном направлении (по направлению осевого вращения). По мере удаления от экватора их сила постепенно ослабевает. Сатурн, как и все планеты-гиганты, состоит практически целиком из водорода, который под действием высоких давлений и температур переходит сначала в более жидкую фазу, а затем в металлическое состояния. Поэтому твердая поверхность начинается только в верхней границы ядра планеты — примерно на расстоянии 47 800 км от начала видимой оболочки Сатурна. Чтобы добраться до ядра необходимо преодолеть путь сквозь всю газо-жидко-металлическую оболочку планеты. СамоВ отличии от планет земной группы, где магнитное поле образуется в недрах жидкого ядра, на Газовых планетах, таких как Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, собственная магнитосфера вокруг планеты образуется за счет циркуляции электротоков в слое жидкого металлического водорода. Магнитное поле Сатурна считается вторым по мощности (после Юпитера) в Солнечной системе. Его впервые обнаружила космическая станция «Пионер-11» в 1979 году, когда зонд приблизился к планете на расстояние 20 000 км. Магнитосфера Сатурна простирается почти на 1,5 млн. км от центра планеты (магнитное поле Земли всего на 25 000 км). В верхних слоях атмосферы Сатурна, вследствие взаимодействия магнитного поля с заряженными частицами солнечного ветра, возникают самые яркие полярные сияния в Солнечной системе.
Водороно-гелиевая атмосфера — 3000-4000 км;
Жидкий водород — 26 000 км;
Металлический водород — 18 000 км;
Твердое ядро — 12 500 км
Полярное сияние над северным полюсом Сатурна. Сияния окрашены в голубой цвет,
а лежащие внизу облака — в красный. Такие явления происходят за счет взаимодействия
частиц солнечного ветра с магнитным полем планеты
Сатурн в Кольцах
Еще в ХVII веке Сатурн считался планетой-загадкой. Галилей, наблюдая за Сатурном, заметил два подозрительных тела рядом с планетой. Он принял их за два спутника, которые расположены так близко к планете, что почти соприкасаются с нею. Через время, при повторном наблюдении он уже не видел этих тел, они как будто просто исчезли. Спустя полвека, благодаря Христиану Гюйгенсу уже стало известно, что это вовсе не спутники, а огромное кольцо, опоясывающее планету вокруг экватора. Гюйгенс также предполагал, что само кольцо — не единое целое, а состоит из миллиардов мельчайших твердых крупиц. В настоящее время, на изображениях, полученных зондами, видно, что на самом деле кольца образованы из тысяч колец, чередующихся со щелями. В их состав входят частицы льда и каменной пыли размером от миллиметров до нескольких десятков метром. Все они вращаются с бешеной скоростью (30-60 тыс км/ч) за счет гравитации Сатурна, образуя одно непрерывное Кольцо. Это похоже на вращение юлы, раскрученной с большой силой. Если на минуту остановить эту гигантскую юлу, то можно разглядеть в деталях строение Кольца. Некоторые частицы будут выглядеть маленькими песчинками, другие же — размером с 10 этажный дом. Само кольцо очень тонкое. При своей общей ширине (около 60-80 тыс км) его толщина всего каких-то 10-20 метров. Именно поэтому, многие века, считалось, что Кольцо Сатурна — абсолютно плоское.В настоящее время изучение структуры Колец возлагается на межпланетную станцию «Кассини», запущенную в 1997 году и достигшую системы Сатурна в 2004. С ее борта было сделано множество снимков, более точнее определены размеры и толщина колец, их внутренний состав и т.д. Размеры Кольцевой структуры Сатурна
Кольца Сатурна с расстояния 1,8 млн км под углом 30 градусов.Снимок сделан в 2006 году аппаратом «Кассини»
Кольцо Сатурна состоит из миллиардов льдинок размером от 1 см до нескольких метров. Онидвижутся вокруг планеты с скоростью 50 000 км/ч, образуя непрерывный вращающийся диск
Исследование и изучение планеты
Впервые в истории, облет вокруг Сатурна совершил космический межпланетный аппарат НАСА «Пионер-11» 2 августа 1979 года. Максимальное сближение — 20 000 км выше максимальной высоты облачности планеты. С такого близкого расстояния были впервые более детально изучены кольца Сатурна и открыто новое — F кольцо. Были получены изображения как планеты, так и его спутников, однако их разрешение было недостаточно для того, чтобы разглядеть детали поверхности. В начале 80-х годов, после изучения Юпитера, к Сатурну отправились две космических станции «Вояджер-1» и «Вояджер-2». Во время прохождения по орбите было сделано ряд фотографий в высоком разрешении. Удалось получить изображение спутников: Титана, Мимаса, Энцелада, Тефии, Дионы, Реи. При этом, один из аппаратов пролетел около Титана на расстоянии всего 6500 км, что позволило собрать данные о его атмосфере и температуре. С помощью «Вояджер-2» были получены данные о температуре и плотности атмосферы, а также обнаружена мощное магнитное поле вокруг Сатурна. В верхних слоях атмосферы наблюдались различные природные явления — штормы, вихри, ураганы и даже молнии. В 1982 году «Вояджер-2», совершив гравитационный маневр вокруг Сатурна, отправился в дальнейшее путешествие по Солнечной системе — в частности к Урану и Нептуну.В 1997 г. к Сатурну была запущена межпланетная станция “Кассини-Гюйгенс”, которая после 7 лет полёта 1 июля 2004 г. достигла системы Сатурна и вышла на орбиту вокруг планеты. Основными задачами этой миссии, рассчитанной первоначально на 4 года, являлось изучение структуры и динамики колец и спутников, а также изучение динамики атмосферы и магнитосферы Сатурна и детальное изучение крупнейшего спутника планеты — Титана. По ряда исследований планеты и спутников, специальный европейский зонд “Гюйгенс” отделился от аппарата и на парашюте 14 января 2005 года спустился на поверхность Титана. Спуск продолжался 2 часа 28 минут. За это время аппарат установил наличие плотной атмосферы Титана, толщина которой около 400 км. Атмосфера спутника состоит из азота и метана, а на поверхности «природный газ» за счет высокого давления переходит в сжиженное состояния, образуя целую океано-речную метановую систему. C 2004 года по 2 ноября 2009 года с помощью основного аппарата “Кассини” были открыты 8 новых спутников. В настоящее аппарат является искусственным спутником Сатурна и продолжает исследовать планету, в одну из его миссий входит изучение полного цикла сезонов Сатурна.
Запуск межпланетной космической станции “Кассини-Гюйгенс” 15 октября 1997 года.
Уже в декабре 2000 г. зонд совершил гравитационный маневра вокруг Юпитера и отправился в
сторону Сатурна, а в июля 2004 года были получены снимки Сатурна и его спутников
Аппарат “Кассини-Гюйгенс”. Его вес — 5,6 т, а высота и ширина — 6,7 м и 4 м соответственно.
В качестве топлива используется энергия радиоактивного распада Плутония. С момента
запуска и до настоящего времени, “Кассини-Гюйгенс” провел в космосе 14 лет и 3 месяца
Солнечное затмение Сатурном 15 сентября 2006 года. Снимок сделан
межпланетной станцией “Кассини” с расстояния 2,2 млн км
nashavselenaya.blogspot.com
САТУРН
САТУРН
Изображение Сатурна в искусственных цветах, полученное КА «Вояджер 2» с расстояния 43 млн. км за месяц до ближайшего пролета, имевшего место 25 августа 1981г. В атмосфере Сатурна были замечены изменения по сравнению с изображениями, полученными КА «Вояджер 1» в ноябре 1980г. даже на таком большом расстоянии. Экваториальный диаметр Сатурна 120000 км, а поперечник колец 20000 км. (Voyager 2, P-23880c)
Вторая по массивности планета, названная Сатурном (римский аналог античного титана Кроноса, сына Урана и Геи) превосходит Землю по объему в 800 раз. Средняя плотность его меньше плотности воды — 0,7 г/см3. Обращаясь вокруг Солнца на расстоянии в 10 раз более отдаленном, чем Земля, Сатурн совершает полный оборот за 29,5 лет по орбите близкой к круговой. Наклонение орбиты к плоскости эклиптики всего 2 градуса, в то время как экваториальная плоскость Сатурна наклонена на 27 градусов к плоскости его орбиты, поэтому смена времен года присуща этой планете.
Подобно Юпитеру Сатурн представляет собой огромный быстро вращающийся (с периодом 10,2 часа) шар, состоящий преимущественно из жидкого водорода и гелия, окутанный мощным слоем атмосферы. Экваториальный диаметр по верхней границе облачного слоя составляет 120540 км, а полярный на несколько сотен километров меньше. В атмосфере Сатурна содержится 94% водорода и 6% гелия (по объему).
Галилей, наблюдая Сатурн в свой несовершенный телескоп в самом начале семнадцатого века, не мог понять, почему слева и справа от планеты видны выступы. Лишь через пятьдесят лет Х.Гюйгенсу удалось определить, что Сатурн окружен тонким плоским кольцом, не соприкасающимся с планетой. Еще через четверть века Ж.Кассини обнаружил темную полосу на кольце. Внешнюю часть кольца назвали кольцом А, а внутреннюю — кольцом В. Разделяющая их темная полоса получила название деления Кассини. Позже наземными наблюдениями были выявлены кольца С, D и Е.
Изображение Сатурна.
Изображение Сатурна.
Изображение Сатурна, полученное КА «Вояджер 1» с расстояния 5,3 млн. км после сближения с планетой. Тень от Сатурна видна на кольцах, через которые можно видеть Сатурн. Яркие участки на кольцах выглядят как спицы. Диаметр Сатурна 120000 км. (Voyager 1, P-23254)
Первым космическим аппаратом, посетившим окрестности Сатурна, был КА «Пионер 11», который 1 сентября 1979г. прошел на расстоянии 21400 км от облачной поверхности этой планеты. Магнитное поле Сатурна, зафиксированное приборами КА, оказалось сильнее, чем у Земли, но слабее, чем у Юпитера. Уточнена масса Сатурна. По характеру поля тяготения сделан вывод, что внутреннее строение Сатурна похоже на строение Юпитера. Фотографии колец выглядели необычно, поскольку приборы фиксировали не отраженный от колец свет, а свет, прошедший сквозь них, так как к аппарату была обращена не освещенная Солнцем «ночная» сторона колец. По данным измерений инфракрасного излучения получена температура Сатурна равная -170°С, свидетельствующая о том, что планета излучает в 2,5 раза больше тепла, чем получает от Солнца. В высоких широтах Сатурна предполагается наличие полярных сияний. Впервые были получены изображения Титана, самого крупного из семейства спутников Сатурна, к сожалению разрешение было очень низким.
КА «Пионер 10, 11» покинули Солнечную систему, но слабые сигналы с них еще улавливаются на земных антеннах. На борту этих станций были установлены специальные пластины с «посланием к внеземным цивилизациям.
Более качественные изображения были получены КА «Вояджер 1, 2». «Вояджер 1» впервые показал, что система колец Сатурна состоит из тысяч отдельных узких колечек, обнаружил 6 новых спутников, а также установил, что основным компонентом атмосферы Титана является азот, а не метан, как предполагалось ранее. Получены интересные данные и о спутниках Тефии, Мимасе, Дионе, Рее и Энцеладе.
Снимок самого крупного спутника Сатурна — Титана.
Снимок самого крупного спутника Сатурна — Титана.
Снимок самого крупного спутника Сатурна — Титана диаметром 5150 км, полученное КА «Вояджер 1». Цвет облаков Титана передан близким к естественному, насколько это возможно. Южное полушарие заметно ярче и видна четкая граница наэкваторе. Северный полярный район наверху выглядит темным. (Voyager 1, P-23076)
Изображение ближайшего из крупных спутников Сатурна Мимаса.
Изображение ближайшего из крупных спутников Сатурна — Мимаса.
Изображение ближайшего из крупных спутников Сатурна — Мимаса, полученное КА «Вояджер 1» с расстояния 550 000 км. В центре изображения кратер Гершель диаметром 100 км, что составляет почти четверть диаметра самого спутника. Такой удар мог полностью разрушить спутник. Разрешение снимка 5 км на пиксель. (Voyager 1, FDS 34932.04)
Изображение спутника Сатурна Мимаса.
Изображение спутника Сатурна — Мимаса.
Изображение спутника Сатурна — Мимаса, полученное КА «Вояджер 1» с расстояния 127000 км с разрешением 1 км на пиксель. Диаметр Мимаса 400 км. Южный полюс находится в центре терминатора. Из крупных спутников Сатурна Мимас расположен ближе всех. (Voyager 1, FDS 34944.21)
Изображение северной полярной области спутника Сатурна — Реи.
Изображение северной полярной области спутника Сатурна — Реи.
Изображение северной полярной области спутника Сатурна — Реи, полученное КА «Вояджер 1» с расстояния 83 000 км. Северный полюс расположен в нижнем правом углу изображения. Поперечник снимка 700 км, разрешение 1 км на пиксель. Диаметр Реи 1500 км. Этот район является частью сильно кратерированного полушария, обращенного к Сатурну. На противоположном полушарии наблюдаются «тонкие» альбедные образования. (Voyager 1, FDS 34952.57)
Мозаика снимков спутника Сатурна — Рея.
Мозаика снимков спутника Сатурна — Рея.
Мозаика снимков спутника Сатурна — Рея, полученных с расстояния около 80000 км. Рея — наиболее сильно кратерированный спутник, поверхность которого (сплошь усеянная кратерами) является очень старой. Диаметр Реи 2400 км. (Voyager 1, P-23177)
На самое близкое расстояние к Сатурну подошел КА » Вояджер 2″. В системе его колец оказалось еще больше отдельных колечек, состоящих из бесчисленного множества частиц льда, крупных и мелких обломков. На спутнике Тефии обнаружен кратер диаметром 400 км и глубиной 16 км. После встречи с Сатурном траектория полета «Вояджера» была изменена таким образом, чтобы он в январе 1989г. прошел около Урана.
В отличие от Юпитера полосы на Сатурне доходят до очень высоких широт — 78 градусов. Гигантское овальное образование размером с Землю, расположенное недалеко от северного полюса, названо Большим Коричневым Пятном, так же обнаружены несколько коричневых пятен меньшего размера. Из-за большей, чем на Юпитере скорости потоков, эти ураганные вихри быстро затухают и перемешиваются с полосами. Скорости зональных ветров в районе экватора достигают 400 — 500 м/с, а на широте 30 градусов — около 100 м/с.
Поток солнечной энергии, достигающий Сатурна в 91 раз меньше, чем у Земли. Температура на нижней границе облаков Сатурна составляет 150°К. Однако, тепловой поток от Сатурна в два раза превышает поток энергии, получаемой от Солнца. Источником этой внутренней энергии может быть, согласно гипотезе, энергия, выделяемая за счет гравитационной дифференциации вещества, когда более тяжелый гелий медленно погружается в недра планеты. Из-за низких температур в надоблачной атмосфере Сатурна, где пары аммиака вымораживаются, образуется плотный слой тумана, скрывающего структуру поясов и зон, поэтому на Сатурне они не так четко видны, как на Юпитере.
Магнитное поле Сатурна имеет уникальный характер. Ось диполя совпадает с осью вращения планеты в отличие от Земли, Меркурия и Юпитера. Магнитосфера Сатурна имеет симметричный вид. Радиационные пояса имеют правильную форму, причем в них наблюдаются пустые полости, где заряженные частицы выметаются спутниками или кольцами. Вблизи колец концентрация частиц ничтожна. За спутниками Сатурна тянутся хвосты из нейтральных и ионизированных молекул и атомов газа, образующие гигантские торы на орбитах. Одним из источников такого тора является верхняя атмосфера Титана, самого большого спутника Сатурна.
Поверхность Титана, диаметр которого 5150 км, неразличима сквозь плотную атмосферу, состоящую на 85% из азота, около 12% аргона и менее 3% метана. Также наблюдается небольшое количество этана, пропана, ацетилена, этилена, водорода, кислорода и других составляющих. Температура верхних слоев атмосферы этого спутника близка к 150°К, а поверхности — 94°К. Поверхность Титана состоит изо льда с примесью силикатных пород. Средняя плотность вещества, слагающего спутник — 1,9 г/см3. Предполагается, что у Титана может быть океан из этана, метана и азота глубиной до 1 км, ниже которого находится слой ацетилена толщиной до 300 м. Возможно, что в следующем веке на этом спутнике будут вестись промышленные разработки и доставка полезных ископаемых на Землю.
Всего в системе Сатурна насчитывается 17 спутников. Возможно их и больше на самом деле, но это уже очень маленькие образования. Поверхности всех крупных спутников сфотографированы космическими аппаратами. На Рее диаметром 1530 км очень много кратеров, самый крупный из которых имеет поперечник около 500 км. У Япета диаметром 1460 км одно полушарие в 10 раз темнее другого.
Изображение спутника Сатурна — Дионы.
Изображение спутника Сатурна — Дионы.
Изображение спутника Сатурна — Дионы радиусом 560 км, полученное КА «Вояджер 1» с расстояния 162 000 км и разрешением 1 км на пиксель. Сильно кратерированная область видна на краю ведущего, обращенного к Сатурну полушария. Наверху снимка виден кратер Аенас диаметром 166 км с центром 26 с. ш., 46 з.д. (Voyager 1, FDS 34948.28)
На поверхности Дионы (диаметром 1120 км) видны следы выброса светлого материала в виде инея, множество кратеров и извилистая долина. На самом светлом спутнике — Энцеладе диаметром 500 км видны следы потоков, разрушивших прежний рельеф, поэтому предполагается, что недра этого спутника могут быть активными и в настоящее время. Очень глубокие кратеры обнаружены на Мимасе, диаметр которого 390 км. Следы метеоритной бомбардировки видны и на спутнике Гиперионе, имеющем неправильную форму (350х230 км).
Ж.Ф.Родионова
selena.sai.msu.ru
Система Сатурна
Солнечная система > Система Сатурн
Сокровища Солнечной системы — система Сатурн
Следующая остановка в нашем путешествии по Солнечной системе – одна из самых захватывающих. Это шестая планета от Солнца, огромный и яркий газовый гигант, который окружают тысячи сверкающих колец. Интересно, что, чем ближе к планете – тем больше можно разглядеть. То, что изначально могло показаться двумя большими кольцами – на самом деле состоит из тысяч маленьких и в совокупности является системой Сатурн. Вокруг всей этой красоты есть система из 62 лун, от карликовых спутников до гигантов. Семь из них достаточно велики, чтобы вызвать интерес для нашего исследования. Всё это планета Сатурн с его загадочной системой колец и спутников.
Кольца и луны системы Сатурн
Спутники Янус и Тефия «повисли» на кольце
Бесспорно, самой яркой чертой системы Сатурна являются его кольца. Весь этот комплекс – большое скопление частичек льда. Их величина варьируется от пылинок до больших льдин, размером с автомобиль. Несмотря на то, что их окружность – 282 000 километров, толщиной они всего около мили. Именно из-за этого, если смотреть со стороны, колец не видно. Впервые кольца Сатурна в 1610 году заметил в телескоп Галилео Галилей. Первые исследования показали, что у планеты только два кольца.
Но позже, благодаря экспедициям в Солнечную систему, выяснилось, что колец гораздо больше. Последние наблюдения показывают, что все это очень сложная структура из толстых и тонких областей и спиралевидных скоплений. Кроме того, выяснилось, что некоторые кольца находятся на одном месте благодаря силе притяжения малых спутников, которые принято называть Спутниками Пастухами.
Спутники Сатурна
Северный полюс спутника Энцелад
Количество спутников в системе Сатурна сравнимо с Юпитером. На сегодняшний день обнаружено 62 луны, которые вращаются по своей орбите. Семь из них довольно большие. Самый большой спутник Титан превосходит по размерам даже Меркурий. Остальные намного меньше, и считается, что это – астероиды, которые были притянуты магнитным полем Сатурна.
Из всех спутников Сатурна 24 классифицируются как постоянные. То есть они все время вращаются по неизменной орбите в том же направлении, что и планета. Принято считать, что они появились примерно в то же время, когда планета зарождалась из пыли и газа и представляла собой туманность. Остальные 38 спутников нерегулярные. Они находятся намного дальше от планеты и их орбиты представляют собой вытянутый эллипс. Многие нерегулярные спутники движутся по орбите, обратной вращению Сатурна. Астрономы считают, что большинство этих спутников – это кометы и астероиды, которые захватила сила притяжения планеты.
Орбита некоторых малых лун Сатурна проходит или внутри колец, или очень близко к ним. Их гравитация выстраивает кольца в ровные линии, они же – причина промежутков между кольцами. Именно эти спутники называют Спутниками Пастухами, из-за эффекта собирать вместе кольца.
o-kosmose.net