Поверхность Сатурна
Почти весь основной состав Сатурна: водород и гелий, по форме он является шаром. С проникновением в недра планеты, происходят изменения плотности вещества и температуры. Сатурн не имеет твёрдой почвы.
Если бы была возможность совершить прогулку по его поверхности, вы бы просто утонули в ней, ощущая действие высокой температуры и давления, пока бы вас абсолютно не раздавило в недрах Сатурна.
Строение верхних слоев планеты
Под почвой планеты подразумевают уровень, где давление будет равняться 1 земному значению. Почва Сатурна лишь кажущаяся. Состав внешней атмосферы Сатурна: 93% молекулярный водород, гелий, включающий в себя аммиак, ацетилен, этан, метан и фосфин. Именно они, при рассматривании Сатурна, видны как полосы и облака, которые видят наши глаза. Единственной частью планеты, где действуют погодные изменения, является тропосфера Сатурна.
Условно она подразделяется на три области. Они определяются температурой, при которой, конденсирующие в пар капельки формируются в тучи. Они, состоят из масс аммиака, являются наиболее видимыми. Облака расположены на расстоянии ста километров ниже тропосферы.
Ниже находится следующее скопление облаков, состоящих из гидросульфидов аммония. И на последнем уровне находятся водяные облака, где температура может опускаться до 0 градусов.
Как говорилось выше, находиться на поверхности Сатурна нереально, но если бы вам это удалось, вы бы почувствовали 91% гравитации земли. Другими словами, человек, весящий на Земле 100 кг, здесь на Сатурне имел бы вес, равный 91 кг.
lfly.ru
планета, расстояние до Солнца и краткая характеристика, спутники и кольца, радиус и масса, температура поверхности и особенности движения
Одним из прекрасных астрономических объектов для наблюдения бесспорно считается планета с кольцами – Сатурн. С этим утверждением трудно не согласиться, если хотя бы раз на окольцованного гиганта удалось взглянуть через объектив телескопа. Однако этот объект Солнечной системы интересен не только с точки зрения эстетики.
Почему шестая планета от Солнца имеет систему колец, и почему такой яркий атрибут достался именно ей? На эти и многие вопросы ученые-астрофизики и астрономы до сих пор пытаются получить ответ.
Краткая характеристика планеты Сатурн
Как и другие газовые гиганты нашего ближнего космоса, Сатурн представляет интерес для научного сообщества. Расстояние от Земли до него варьируется в диапазоне 1,20-1,66 млрд. километров. Для того чтобы преодолеть этот огромный и длинный путь космическим аппаратам, стартовавшим с нашей планеты, потребуется чуть более двух лет. Новейший автоматический зонд «Новые горизонты» добирался до шестой планеты два года и четыре месяца. При этом следует учитывать, что движение планеты вокруг Солнца подобно орбитальному движению Земли. Другим словами, орбита Сатурна имеет форму идеального эллипса. У него третий по величине эксцентриситет орбиты, после Меркурия и Марса. Расстояние от Солнца в перигелии составляет 1 353 572 956 км, тогда как в афелии газовый гигант немного отдаляется, находясь на расстоянии 1 513 325 783 км.
Даже на таком значительном удалении от центральной звезды шестая по счету планета ведет себя довольно резво, вращаясь вокруг собственной оси с громадной скоростью 9,69 км/с. Период вращения Сатурна составляет 10 часов и 39 минут. По этому показателю он уступает только Юпитеру. Столь высокая скорость вращения приводит к тому, что планета выглядит приплюснутой с полюсов. Визуально Сатурн напоминает волчок, вращающийся с ошеломляющей скоростью, который несется в просторах космоса со скоростью 9,89 км/с, совершая полный оборот вокруг Солнца почти за 30 земных лет. С того момента как Сатурн в 1610 году был открыт Галилеем, небесное тело только 13 раз обернулось вокруг главной звезды Солнечной системы.
Выглядит планета на ночном небосклоне, как достаточно яркая точка, видимая звездная величина которой варьируется в диапазоне от +1,47 до −0,24. Особенно хорошо видны кольца Сатурна, которые обладают высоким альбедо.
Любопытно и расположение Сатурна в космосе. Ось вращения этой планеты имеет почти такое же наклонение к оси эклиптике, как и у Земли. В связи с этим на газовом гиганте присутствуют времена года.
Сатурн — это не самая большая планета Солнечной системы,а всего лишь второй по величине небесный объект в нашем ближайшем космосе после Юпитера Средний радиус планеты составляет 58,232 км., против 69 911 км. у Юпитера. При этом полярный диаметр планеты меньше экваториального значения. Масса планеты составляет 5,6846·10²⁶ кг, что в 96 раз больше массы Земли.
Ближайшие планеты к Сатурну – это его братья по планетарной группе — Юпитер и Уран. Первый относится к газовым гигантам, тогда как Уран причислен к ледяным гигантам. Для двух газовых гигантов Юпитера и Сатурна характерна огромная масса в сочетании с невысокой плотностью. Это связано с тем, что обе планеты представляют собой гигантские шарообразные сгустки сжиженного газа. Плотность Сатурна составляет 0,687 г/см³, уступая по этому показателю всем планетам Солнечной системы.
Для сравнения плотность у планет земной группы Марса, Земли, Венеры и у Меркурия составляет 3.94 г/см³, 5.515 г/см³, 5.25 г/см³ и 5.42 г/см³ соответственно.
Описание и состав атмосферы Сатурна
Поверхность планеты — понятие условное, у шестой планеты нет земной тверди. Вероятно, что поверхность — это дно водородно-гелиевого океана, где под воздействием чудовищного давления газовая смесь переходит в полужидкое и жидкое состояние. На сегодняшний момент нет технических средств, позволяющих исследовать поверхность планеты, поэтому все предположения о строении газового гиганта выглядят чисто теоретическими. Объектом изучения является атмосфера Сатурна, которая плотным одеялом окутывает планету.
Воздушная оболочка планеты в основном состоит из водорода. Именно водород и гелий являются теми химическими элементами, благодаря которым атмосфера находится в постоянном движении. Об этом свидетельствуют значительные по площади облачные образования, состоящие из аммиака. Ввиду того, что в составе воздушно-газовой смеси присутствует мельчайшие частицы серы, Сатурн со стороны имеет оранжевый окрас. Зона сплошной облачности начинается на нижней границе тропосферы — на высоте 100 км. от мнимой поверхности планеты. Температура в этой области варьируется в диапазоне 200-250⁰ Цельсия ниже нуля.
Более точные данные о составе атмосферы выглядят следующим образом:
- водород 96%;
- гелий 3%;
- метан составляет всего 0,4%;
- на аммиак приходится 0,01%;
- молекулярный водород 0,01%;
- 0,0007% приходится на этан.
По своей плотности и массивности облачность на Сатурне выглядит мощнее, чем на Юпитере. В нижней части атмосферы основными компонентами сатурнианской облачности являются гидросульфит аммония или вода, в различных вариациях. Наличие водяных паров в нижних частях атмосферы Сатурна, на высотах менее 100 км, допускает и температура, которая в данной области находится в пределах абсолютного нуля. Атмосферное давление в нижних частях атмосферы составляет 140 Кпа. По мере приближения к поверхности небесного тела температура и давление начинают расти. Газообразные соединения трансформируются, образуя новые формы. Из-за высокого давления водород принимает полужидкое состояние. Ориентировочно средняя температура на поверхности водородно-гелиевого океана составляет 143К.
Такое состояние воздушно-газовой оболочки стало причиной того, что Сатурн является единственной из планет Солнечной системы, которая отдает в окружающее космическое пространство больше тепла, чем получает его от нашего Светила.
Сатурн, находясь от Солнца на расстоянии в полтора миллиарда километров, получает в 100 раз меньше солнечного тепла, чем Земля.
Печка Сатурна объясняется работой механизма Кельвина-Гельмгольца. При падении температуры, снижается и давление в слоях атмосферы планеты. Небесное тело непроизвольно начинает сжиматься, превращая потенциальную энергию сжатия в тепло. Другое предположение, объясняющее интенсивное выделение Сатурном тепла, заключается в химической реакции. В результате конвекции в слоях атмосферы, происходит конденсация молекул гелия в слоях водорода, сопровождаемая выделением тепла.
Плотные облачные массы, разница температур в слоях атмосферы, способствуют тому, что Сатурн является одним из самых ветреных районов Солнечной системы. Бури и ураганы здесь на порядок сильнее и мощнее чем на Юпитере. Скорость воздушного потока в некоторых случаях достигает колоссальных значений 1800 км/ч. Тем более, сатурнианские штормы формируются стремительно. Зарождение урагана на поверхности планеты можно проследить визуально, в течение нескольких часов наблюдая за Сатурном в телескоп. Однако, вслед за быстрым зарождением, начинается длительный период буйства космической стихии.
Строение планеты и описание ядра
С ростом температуры и давления водород постепенно трансформируется в жидкое состояние. Примерно на глубине 20-30 тыс. км давление составляет 300ГПа. В таких условиях водород начинается металлизироваться. По мере углубления в недра планеты начинает увеличиваться доля соединений оксидов с водородом. Металлический водород составляет внешнюю оболочку ядра. Такое состояние водорода способствует возникновению электрических токов высокой интенсивности, образуя сильнейшее магнитное поле.
В отличие от внешних слоев Сатурна, внутренняя часть ядра представляет собой массивное образование диаметром 25 тыс. километров, состоящее из соединений кремния и металлов. Предположительно в этой области температуры достигают отметки в 11 тыс. градусов Цельсия. Масса ядра варьируется в диапазоне 9-22 масс нашей планеты.
Система спутников и кольца Сатурна
У Сатурна 62 спутника, причем большая часть из них имеет твердую поверхность и даже обладает собственной атмосферой. По своим размерам некоторые из них могут претендовать на звание планеты. Чего только стоят размеры Титана, который является одним из самых крупных спутников Солнечной системы и больше чем планета Меркурий. Это небесное тело, вращающееся вокруг Сатурна, имеет диаметр 5150 км. Спутник обладает собственной атмосферой, которая по своему составу сильно напоминает воздушную оболочку нашей планеты на ранней стадии формирования.
Ученые считают, что во всей Солнечной системе у Сатурна самая развитая система спутников. По информации, полученной с борта автоматической межпланетной станции «Кассини», Сатурн представляет собой едва ли не единственное в Солнечной системе место, где на его спутниках может быть существовать вода в жидком состоянии. На сегодняшний день исследованы только некоторые из спутников окольцованного гиганта, однако даже та информация, которая имеется, дает все основания считать эту наиболее отдаленную часть ближнего космоса пригодной для существования определенных форм жизни. В этом плане очень большой интерес для ученых-астрофизиков представляет пятый спутник — Энцелад
Главным украшением планеты, безусловно, являются его кольца. В системе принято выделять четыре главных кольца, имеющие соответствующие названия А, В, С и D. Ширина самого большого кольца В составляет 25500 км. Кольца разделяются щелями, среди которых самая большая — это деление Кассини, разграничивающая кольца А и В. По своему составу сатурнианские кольца представляют собой скопления мелких и крупных частиц водяного льда. Благодаря ледяной структуре нимбы Сатурна имеют высокое альбедо, и поэтому хорошо видны в телескоп.
В заключение
Достижения науки и техники в последние 30 лет позволили ученым более интенсивно проводить исследования далекой планеты с помощью технических средств. Вслед за первой информацией, полученной в результате полета американского космического аппарата «Pioneer 11», впервые пролетевшего вблизи газового гиганта в 1979 году, Сатурном занялись вплотную.
Миссию «Пионера» в начале 80-х годов продолжили два «Вояджера», первый и второй. Акцент в исследованиях был сделан на спутники Сатурна. В 1997 году земляне впервые получили достаточный объем информации о Сатурне и системе этой планеты благодаря миссии АМС «Кассини-Гюйгенс». В программе полета была запланирована посадка зонда «Гюйгенс» на поверхность Титана, которая была успешно осуществлена 14 января 2005 года.
Полет зонда «Кассини» можно считать самым значительным этапом в изучении шестой планеты Солнечной системы.
comp-pro.ru
Поверхность Сатурна | Все о космосе
Всем нам известная планета Сатурн представляет собой огромный шар в космосе, состоящий, в основном, из гелия и водорода. В состав Сатурна так же входят множество других веществ и компонентов, что имеет наше Солнце, он мог бы стать звездой, но для этого у него не хватает массы, чтобы в его ядре началась термоядерная реакция, как на Солнце. Так существует ли поверхность Сатурна или нет?
Поверхность Сатурна
Когда мы говорит о Сатурне, мы должны понимать то, что эта планета является газовым гигантом в Солнечной системе, как Юпитер, Уран и Нептун. Это значит что ни о какой поверхности Сатурна нельзя говорить, её там просто не существует. Все что вы найдете на этой планете это огромное давление и различные газы. Когда мы наблюдаем на Сатурн с Земли или находясь рядом с ним на одной из его орбит, нам кажется, что на него можно спуститься, пройти через его густую атмосферу и приземлиться на поверхность Сатурна. Так мы думаем потому, что мы привыкли к нашей планете и нам кажется, что все остальные планеты должны выглядеть примерно так же как и наша, но это далеко не так.
Если представить то, что поверхность Сатурна действительно существует и вы попробовали бы погулять по ней, то вас бы раздавила сила тяжести планеты и температура планеты была бы для вас экстремальной. При таких условиях не только человек, а любое живое существо не смогло бы выжить.
Если провести эксперимент и попытаться посадить какой-нибудь космический зонт на Сатурн, то можно предположить, что он будет передавать по мере того, как будет спускаться вглубь Сатурна. Атмосфера Сатурна очень плотная и густая, поэтому наш аппарат будет снимать только густой туман из водорода и гелия. Возможно будет какой-то ветер. Что точно будет регистрировать наш аппарат так это увеличение давления и температуры с каждой новой секундой на Сатурне. Спускаясь всё глубже и глубже аппарат будет раздавлен давлением планеты и на этом весь эксперимент будет окончен, не предоставив ученым каких-то новых данных о том, что происходит на Сатурне.
on-space.ru
Атмосфера Сатурна
Солнечная система > Система Сатурн > Сатурн > Атмосфера Сатурна
Как и в атмосфере других планет, в атмосфере Сатурна содержится примерно 25% гелия и 75% водорода, а также незначительное количество прочих веществ, таких как водяной лед и метан.
Образования в атмосфере Сатурна
Издали у атмосферы Сатурна более скучный вид, чем у атмосферы Юпитера; у Сатурна также есть облачные полосы в атмосфере, но они бледно-оранжевые и тусклые. Этот оранжевый цвет, связан с наличием большого количества серы в атмосфере Сатурна. Кроме серы верхние слоя атмосферы Сатурна содержат много кислорода и азота.
Эти атомы соединяются в сложные молекулы, которые есть и на нашей планете; нам они известны как «смог». Под световыми волнами разной длины для повышения цвета, на изображениях, присылаемых космическим аппаратом НАСА Кассини, атмосфера Сатурна имеет гораздо впечатляющий вид.
Строение атмосферы Сатурна
На Сатурне одни из наиболее скоростных ветров в Солнечной системе. Когда космический аппарат НАСА Вояджер приблизился к Сатурну, то зафиксировал ветра на экваторе планеты скоростью в 1800 км/час. Огромные белые бури могут образовываться в пределах полос, вращающихся вокруг планеты, только в отличие от бурь на Юпитере, эти длятся несколько месяцев, а потом снова возвращаются в атмосферу.
Часть Сатурна, которую можно было рассмотреть – это видимое облачное кольцо. Облака состоят из аммиака, и висят приблизительно на 100 км ниже верхней тропосферы Сатурна, где температура опускается до -250°C. Под этим верхним облачным кольцом находится нижнее кольцо из гидросульфидных облаков аммония, расположенное на 170 км ниже. Температура в этом месте составляет -70°C. Низшее кольцо состоит из облаков воды, и расположено на 130 км ниже тропосферы. Температуры здесь составляет 0°C; точка замерзания воды.
Ниже колец облаков давление и температура увеличиваются с глубиной, и газообразный водород медленно превращается в жидкость. Еще ниже, и гелий также превращается жидкость.
Положение и движение Сатурна
Поверхность Сатурна
o-kosmose.net