Планетата Сатурн е една от най-известните и интересни планети в Слънчевата система. Всеки знае за Сатурн с неговите пръстени, дори и тези, които не са чували нищо за съществуването, например, или Нептун.

Може би в много отношения той получи такава слава благодарение на астрологията, но в чисто научен смисъл тази планета представлява голям интерес. Да, и астрономите любители обичат да наблюдават това красива планета, заради лекотата на наблюдение и красивата гледка.

Такава необичайна и голяма планета като Сатурн, разбира се, има някои необичайни свойства. С много спътници и огромни пръстени Сатурн образува миниатюрна слънчева система, която има много интересни неща. Ето някои интересни факти за Сатурн:

• Сатурн е шестата планета от Слънцето и последната известна от древни времена. Следващият след него е открит с помощта на телескоп и дори с помощта на изчисления.
• Сатурн е втората по големина планета в Слънчевата система след Юпитер. Това също е газов гигант, който няма твърда повърхност.
• Средната плътност на Сатурн е по-малка от плътността на водата, при това два пъти. В огромен басейн той би плувал почти като стиропор.
• Планетата Сатурн има наклон към равнината на орбитата, така че сезоните на нея се сменят, като всеки продължава 7 години.
• Днес Сатурн има 62 спътника, но това число не е окончателно. Може би други ще бъдат отворени. Само Юпитер има повече спътници. Актуализация:На 7 октомври 2019 г. беше обявено откриването на още 20 нови спътника и сега Сатурн има 82 от тях, с 3 повече от Юпитер. Сатурн държи рекорда по брой спътници.
• - вторият по големина в Слънчевата система, след Ганимед, спътник. Той е с 50% по-голям от Луната и дори малко по-голям от Меркурий.
• Спътникът на Сатурн Енцелад може да има подледен океан. Възможно е там да се намери някакъв органичен живот.
• Формата на Сатурн не е сферична. Той се върти много бързо - един ден трае по-малко от 11 часа, поради което има сплескана форма на полюсите.
• Планетата Сатурн отделя повече енергия, отколкото получава от Слънцето, точно като Юпитер.
• Скоростта на вятъра на Сатурн може да достигне 1800 m/s - това е повече от скоростта на звука.
• Планетата Сатурн няма твърда повърхност. С дълбочина газът - предимно водород и хелий - просто кондензира, докато премине в течност, а след това в метално състояние.
• На полюсите на Сатурн има странно шестоъгълно образувание.
• На Сатурн има сияния.
• Магнитното поле на Сатурн е едно от най-мощните в Слънчевата система, простиращо се на милион километра от планетата. В близост до планетата има мощни радиационни пояси, които са опасни за електрониката на космическите сонди.
• Една година на Сатурн продължава 29,5 години. Колко време отнема планетата да се върти около слънцето?

Разбира се, това не са всички интересни факти за Сатурн - този свят е твърде разнообразен и сложен.

Характеристики на планетата Сатурн

В прекрасния филм "Сатурн - Властелинът на пръстените", който можете да гледате, дикторът казва - ако има планета, която предава великолепието, мистерията и ужаса на Вселената, то това е Сатурн. Наистина е.

Сатурн е великолепен - той е гигант, ограден от огромни пръстени. Мистериозно е – много процеси, които протичат там, са все още неразбираеми. И е ужасно, защото на Сатурн се случват ужасни неща в нашето разбиране - ветрове до 1800 m/s, гръмотевични бури стотици и хиляди пъти по-силни от нашите, хелиеви дъждове и много други.

Сатурн е планета-гигант, втората по големина след Юпитер. Диаметърът на планетата е 120 хиляди километра срещу 143 хиляди години. Той е 9,4 пъти по-голям от Земята и може да побере 763 планети като нашата.

Въпреки това, при голям размер, Сатурн е доста лек - плътността му е по-малка от тази на водата, тъй като по-голямата част от тази огромна топка е съставена от лек водород и хелий. Ако Сатурн бъде поставен в огромен басейн, той няма да потъне, а ще плува! Плътността на Сатурн е 8 пъти по-малка от тази на Земята. Втората планета след нея по плътност е .

Сравнителни размери на планетите

Въпреки огромния си размер, гравитацията на Сатурн е само 91% от земната общо теглоима повече от Земята 95 пъти. Ако бяхме там, нямаше да видим голяма разлика в силата на привличане, разбира се, ако отхвърлим други фактори, които просто биха ни убили.

Сатурн, въпреки гигантските си размери, се върти около оста си много по-бързо от Земята - един ден там продължава от 10 часа 39 минути до 10 часа 46 минути. Тази разлика се обяснява с факта, че горните слоеве на Сатурн са предимно газообразни, така че той се върти на различни географски ширини с различна скорост.

Една година на Сатурн е 29,7 от нашите години. Тъй като планетата има аксиален наклон, тогава, подобно на нашия, има смяна на сезоните, което поражда голям брой силни урагани в атмосферата. Разстоянието от Слънцето варира поради малко удължената орбита и е средно 9,58 AU.

Сателити на Сатурн

Към днешна дата около Сатурн са открити 82 спътника с различни размери. Това е повече от всяка друга планета и дори с 3 повече от Юпитер. Освен това 40% от всички спътници на Слънчевата система се въртят около Сатурн. На 7 октомври 2019 г. група учени обявиха откриването на 20 нови спътника наведнъж, което направи Сатурн рекордьор. Преди това бяха известни 62 спътника.

Един от най-големите (втори след Ганимед) спътници на Слънчевата система се върти около Сатурн -. Той е почти два пъти по-голям от Луната и дори по-голям от Меркурий, но по-малък. Титан е вторият и единствен спътник със собствена атмосфера от азот с примеси от метан и други газове. Атмосферното налягане на повърхността е един и половина пъти по-голямо от земното, въпреки че силата на гравитацията там е само 1/7 от земната.

Титанът е най-много главен източниквъглеводороди. Има буквално езера и реки от течен метан и етан. Освен това има и криогейзери и като цяло Титан в много отношения е подобен на Земята в ранен етап на съществуване. Възможно е там да се открият и примитивни форми на живот. Това е и единственият спътник, на който е изпратен спускаем апарат - това беше Хюйгенс, който кацна там на 14 януари 2005 г.

Такива гледки към Титан, луната на Сатурн.

Енцелад е шестият по големина спътник на Сатурн, с диаметър около 500 км, което представлява особен интерес за изследвания. Той е един от трите спътника с активна вулканична дейност (другите два са Тритон). Има голям брой криогейзери, които изхвърлят вода на голяма височина. Може би приливното действие на Сатурн създава достатъчно енергия в недрата на спътника, за да съществува течна вода там.

Гейзерите на Енцелад, заснети от космическия кораб Касини.

Подпочвен океан е възможен и на луните на Юпитер и Ганимед. Орбитата на Енцелад е в пръстена F и водата, излизаща от него, захранва този пръстен.

Сатурн има и няколко други големи спътника – Рея, Япет, Диона, Тетида. Те бяха сред първите, които бяха открити, поради техния размер и видимост в доста слаби телескопи. Всеки от тези спътници представлява свой собствен уникален свят.

Известните пръстени на Сатурн

Пръстените на Сатурн са негови визитка“, и благодарение на тях тази планета е толкова известна. Сатурн без пръстени е трудно да си представим - това би било просто невзрачна белезникава топка.

Коя планета има пръстени като тези на Сатурн? В нашата система няма такива, въпреки че други газови гиганти също имат пръстени – Юпитер, Уран, Нептун. Но там те са много тънки, редки и не се виждат от Земята. Пръстените на Сатурн се виждат ясно дори в слаб телескоп.

Пръстените са открити за първи път от Галилео Галилей през 1610 г. с неговия домашен телескоп. Той обаче не видя пръстените, които виждаме ние. За него те изглеждаха като две неразбираеми заоблени топки отстрани на планетата - качеството на изображението в 20-кратния телескоп на Галилей беше толкова себе си, така че той реши, че вижда два големи спътника. След 2 години той отново наблюдава Сатурн, но не откри тези образувания и беше силно озадачен.

Диаметърът на пръстена в различни източници показва малко по-различен - около 280 хиляди километра. Самият пръстен изобщо не е плътен, а се състои от по-малки пръстени с различна ширина, разделени от пролуки също с различна ширина - десетки и стотици километри. Всички пръстени са маркирани с букви, а пролуките се наричат ​​слотове и имат имена. Най-големият процеп е между пръстените А и В и се нарича процеп на Касини - може да се види с любителски телескоп, а ширината на този процеп е 4700 км.

Пръстените на Сатурн изобщо не са твърди, както изглежда на пръв поглед. Това не е един диск, а множество малки частици, които се въртят в орбитите си на нивото на екватора на планетата. Размерът на тези частици е много различен - от най-малкия прах до камъни и блокове от няколко десетки метра. Техният преобладаващ състав е обикновен воден лед. Тъй като ледът има високо албедо - отразяваща способност, пръстените се виждат отлично, въпреки че дебелината им е само около километър в "най-дебелото" място.

Докато Сатурн и Земята се въртят около Слънцето, можем да видим как пръстените се отварят все повече и повече, след което напълно изчезват - периодът на това явление е 7 години. Това се случва поради наклона на оста на Сатурн, а оттам и пръстените, които са разположени строго по екватора.

Между другото, ето защо Галилей не можа да открие пръстена на Сатурн през 1612 г. Просто в този момент той се намираше „на ръба“ към Земята и с дебелина от само километър е просто невъзможно да се види от такова разстояние.

Произходът на пръстените на Сатурн все още не е известен. Има няколко теории:

1. Пръстените са се образували при раждането на самата планета, тя е като строителен материал, който никога не е бил използван.
2. В един момент голямо тяло се приближи до Сатурн, който беше унищожен и от неговите фрагменти се образуваха пръстени.
3. Някога няколко големи спътника, подобни на Титан, се въртяха около Сатурн. С течение на времето орбитата им се превърна в спирала, приближавайки ги до планетата и неизбежна смърт. Когато се приближиха, сателитите се сринаха, което доведе до много отломки. Тези фрагменти останаха в орбита, сблъсквайки се и фрагментирайки все повече и повече и с течение на времето те образуваха пръстените, които виждаме сега.

По-нататъшните изследвания ще покажат коя версия на събитията е вярна. Ясно е обаче, че пръстените на Сатурн са временно явление. След известно време планетата ще поеме целия им материал - отломките напускат орбита и падат върху нея. Ако пръстените не се захранват с материал, с течение на времето те ще станат по-малки, докато напълно изчезнат. Разбира се, това няма да се случи след един милион години.

Виждане на Сатурн с телескоп

Сатурн в небето изглежда красив ярка звездана юг и можете да го наблюдавате дори в малък. Особено добре е това да се прави по време на опозиции, които се случват веднъж годишно - планетата изглежда като звезда с 0 звездна величина и има ъглов размер 18". Списък на предстоящите мачове:

• 15 юни 2017 г.
• 27 юни 2018 г.
• 9 юли 2019 г.
• 20 юли 2020 г.

Тези дни яркостта на Сатурн е дори по-ярка от тази на Юпитер, въпреки че е много по-далеч. Това се обяснява с факта, че пръстените също отразяват много светлина, така че общата площ на отражение е много по-голяма.

Можете дори да видите пръстените на Сатурн с бинокъл, въпреки че ще трябва да се опитате да ги различите. Но в 60-70 мм телескоп вече можете доста добре да видите както диска на планетата, така и пръстените, и сянката върху тях от планетата. Разбира се, малко вероятно е да се разгледат някакви детайли, въпреки че при добро отваряне на пръстените може да се забележи пролуката на Касини.

Една от аматьорските снимки на Сатурн (150 мм рефлектор Synta BK P150750)

За да видите някои детайли на диска на планетата, е необходим телескоп с отвор от 100 мм или повече, а за сериозни наблюдения - поне 200 мм. С такъв телескоп могат да се видят не само облачни пояси и петна по диска на планетата, но и детайли в структурата на пръстените.

От спътниците най-ярки са Титан и Рея, вече се виждат с 8х бинокъл, въпреки че 60-70 мм телескоп е по-добър. Останалите големи спътници не са толкова ярки - от 9,5 до 11 звезди. v. и по-слаби. За да ги наблюдавате, ви е необходим телескоп с отвор от 90 mm или повече.

Освен телескопа е желателно да имате и набор от цветни филтри, които ще ви помогнат да подчертаете по-добре различни детайли. Например, тъмножълти и оранжеви филтри ви помагат да видите повече детайли в поясите на планетата, зеленото извежда повече детайли на полюсите, а цианът извежда повече детайли по пръстените.

Сатурн

Главна информацияза Сатурн

Сатурн, шестата от Слънцето и втората по големина планета след Юпитер, е планета-гигант в Слънчевата система. Наречен на един от най-почитаните римски богове – покровител на земята и културите, който е свален от трона си от Юпитер.

Наблюдения на Сатурн от Земята

Сатурн е познат на хората от древни времена. В крайна сметка, в нощното небе това е един от най-ярките обекти, видими като жълтеникава звезда, чиято яркост варира от нула до първа величина (в зависимост от разстоянието от Земята).

Освен това, само на Сатурн, когато се наблюдава от Земята през телескоп (и дори в най-простия), се виждат пръстени, въпреки че са открити във всички гигантски планети ...

История на изследването на Сатурн

орбитално движение и въртене на Сатурн

Сатурн се върти около Слънцето по орбита, леко наклонена към равнината на еклиптиката, с ексцентриситет 0,0541 и скорост 9,672 km/s, като прави пълен оборот за 29,46 земни години. Средното разстояние на планетата от Слънцето е 9,537 AU, с максимум 10 AU. и минимум - 9 AU.

Ъгълът между равнините на екватора и орбитата достига 26 ° 73 ". Периодът на въртене около оста - звезден ден - 10 часа 14 минути (на ширини до 30 °). При полюсите периодът на въртене е 26 минути по-дълго - 10 часа 40 мин. Това се дължи на факта, че Сатурн не е твърдо тяло, като Земята например, а огромно кълбо от газ... Поради такива особености на структурата му, които според начин, не е уникален, планетата няма твърда повърхност, така че радиусът на Сатурн се определя от позицията на най-високите облаци в нейната Въз основа на измерването на тази позиция се оказа, че екваториалният радиус на Сатурн, равен до 60268 km, е с 5904 km по-голям от полярния, т.е. полярната компресия на планетарния диск е 1/10.

Структура и физически условия на Сатурн

Облаците на Сатурн са предимно амонячни, бели и по-мощни, отколкото на Юпитер, така че "лентовостта" на Сатурн е по-малка. Под амонячните облаци лежат по-малко мощни и невидими от космоса облаци от амоняк (NH 4 +).

Облачният слой на Сатурн не е постоянен, а, напротив, е много променлив. Това се дължи на нейното въртене, което се случва главно от запад на изток (както и въртенето на планетата около оста си). Въртенето е доста силно, тъй като ветровете на Сатурн не са слаби - със скорост до 500 m/s. Посоката на ветровете е източна.

Скоростта на вятъра и съответно скоростта на въртене на облачния слой намалява при движение от екватора към полюсите, а на ширини, по-големи от 35°, посоките на ветровете се редуват, т.е. наред с източните ветрове присъстват и западни ветрове.

Преобладаването на източните течения показва, че ветровете не са ограничени от горния облачен слой, те трябва да се разпространяват навътре в продължение на най-малко 2000 километра. Освен това измерванията на Вояджър 2 показаха, че ветровете в южното и северното полукълбо са симетрични спрямо екватора! Има предположение, че симетричните потоци са свързани по някакъв начин под слоя на видимата атмосфера.

Между другото, при изучаване на изображения на атмосферата на Сатурн се установи, че тук, точно както на Юпитер, могат да се образуват мощни атмосферни вихри, чиито размери всъщност не са толкова гигантски, колкото тези на Голямото червено петно, което се вижда дори от Земята, но все пак достигат в диаметър хиляди километра. Такива мощни вихри, подобни на земните циклони, се образуват в области с издигащ се топъл въздух.

Разкрита е и разликата между северното и южното полукълбо на Сатурн.

Тази разлика се крие в по-чистата атмосфера над северното полукълбо, причинена от почти пълното отсъствие на високи облаци. Защо горната атмосфера в северното полукълбо е толкова свободна от облаци, не е известно, но се предполага, че това може да се дължи на по-ниски температури (~82 K)...

Масата на Сатурн е огромна - 5,68 10 26 кг, което е 95,1 пъти масата на Земята. Средната плътност обаче е само 0,68 g/cm. 3 е почти с порядък по-малко от плътността на Земята и по-малко от плътността на водата, което е уникален случай сред планетите от Слънчевата система.

Това се обяснява със състава на газообразната обвивка на планетата, която като цяло не се различава от слънчевата, тъй като абсолютно доминиращият химичен елемент на Сатурн е водородът, макар и в различни агрегатни състояния.

И така, атмосферата на Сатурн се състои почти изцяло от молекулен водород (~ 95%), с малко количество хелий (не повече от 5%), примеси от метан (CH 4), амоняк (NH 3), деутерий (тежък водород ) и етан (CH 3 CH 3). Открити са следи от наличие на амоняк и воден лед.

Под атмосферния слой, при налягане от ~100 000 бара, има океан от течен молекулен водород.

Още по-ниско - 30 хиляди км. от повърхността, където налягането достига един милион бара, водородът преминава в метално състояние. Именно в този слой, когато металът се движи, се създава мощно магнитно поле на Сатурн, което ще бъде разгледано по-долу.

Под слоя от метален водород е течна смес от вода, метан и амоняк, при високо налягане и температура. И накрая, в самия център на Сатурн се намира малко, но масивно каменисто или ледниково-каменисто ядро, чиято температура е ~20 000 K.

Магнитосферата на Сатурн

Около Сатурн има обширно магнитно поле с магнитна индукция на ниво видими облаци на екватора от 0,2 Gs, създадено от движението на материята в слой от метален водород. Отсъствието на магнитно спирачно лъчение, наблюдавано от Земята върху Сатурн, се обяснява от астрономите като влияние на пръстените. Тези предположения се потвърдиха по време на полета покрай планетата AMS "Пионер-11". Инструментите, инсталирани на междупланетната станция, регистрират в околопланетното пространство на Сатурн формации, типични за планета с подчертано магнитно поле: лъкова ударна вълна, граница на магнитосферата (магнитопауза) и радиационни пояси. Външният радиус на магнитосферата на Сатурн в подслънчевата точка е 23 екваториални радиуса на планетата, а разстоянието до ударната вълна е 26 радиуса.

Радиационните пояси на Сатурн са толкова обширни, че покриват не само пръстените, но и орбитите на някои от вътрешните спътници на планетата. Както се очакваше, във вътрешната част на радиационните пояси, която е "блокирана" от пръстените на Сатурн, концентрацията на заредени частици е много ниска. Това се случва, защото заредените частици, движейки се от полюс до полюс, преминават през система от пръстени и се абсорбират там от лед и прах. В резултат на това вътрешната част на радиационните пояси, които при липса на пръстени биха били най-интензивният източник на радиоизлъчване в системата на Сатурн, е отслабена.

Но все пак концентрацията на заредени частици във вътрешните области на радиационните пояси позволява образуването на полярни сияния в полярните области на Сатурн, които са подобни на тези, които можем да видим на Земята. Причината за образуването им е една и съща – бомбардиране от заредени частици на атмосферата.

В резултат на това бомбардиране атмосферните газове светят в ултравиолетовия диапазон (110-160 нанометра). Електромагнитните вълни с тази дължина се поглъщат от земната атмосфера и могат да бъдат наблюдавани само от космически телескопи.

Пръстени на Сатурн

Е, сега да преминем към един от най-характерните детайли от структурата на Сатурн – неговия огромен плосък пръстен.

Пръстенът около Сатурн е наблюдаван за първи път от Г. Галилей през 1610 г., но поради лошото качество на телескопа той обърка части от пръстена, видими по краищата на планетата, за спътници на планетата.

Правилното описание на пръстена на Сатурн е дадено от холандския учен Х. Хюйгенс през 1659 г., а френският астроном Джовани Доменико Касини през 1675 г. показва, че той се състои от два концентрични компонента – пръстени A и B, разделени от тъмна междина ( така нареченото "разделение на Касини").

Много по-късно (през 1850 г.) американският астроном У. Бонд открива вътрешния слабо светещ пръстен C, който понякога се нарича „креп“ заради тъмния цвят, а през 1969 г. е открит още по-слаб и по-близък до планетата пръстен D, яркостта, която не надвишава 1/20 от яркостта на най-яркия среден пръстен.

В допълнение към горните, Сатурн има още 3 пръстена – E, F и G; всички те са слаби и слабо различими от Земята и затова са открити по време на полетите на космическите кораби Вояджър 1 и Вояджър 2.

Пръстените са малко по-бели от жълтеникавия диск на Сатурн. Те са разположени в равнината на екватора на планетата в следния ред от горния облачен слой: D, C, B, A, F, G, E. Редът на обозначението на пръстените се дължи на исторически причини, така че не съвпада с азбуката...

Ако внимателно разгледате пръстените на Сатурн, се оказва, че всъщност има много повече от тях. Наблюдаваните пръстени са разделени с тъмни пръстеновидни пролуки - пролуки (или деления), където има много малко вещество. Този, който може да се види със среден телескоп от Земята (между пръстените А и В), се нарича процеп Касини. В ясни нощи можете да видите по-малко видими пролуки.

И така, какво обяснява тази структура на пръстените на Сатурн? И защо Сатурн изобщо ги има? Е, нека се опитаме да отговорим на тези въпроси. И нека започнем с разглеждането на второто, т.к. без отговор на него е невъзможно да се отговори на първия въпрос.

Причината Сатурн на разстояние около 10 5 км да има пръстени, а не сателит, е приливната сила. Беше показано, че дори спътник да се е образувал на такова разстояние, той би бил разкъсан от действието на приливната сила на малки фрагменти. В ерата на образуването на планети-гиганти около тях на някакъв етап са възникнали сплескани облаци от протопланетна материя, от които по-късно се образуват спътници. В зоната на пръстените приливната сила попречи на образуването на спътника. По този начин пръстените на Сатурн вероятно са останки от предпланетна материя и се състоят от образувания, чийто размер може да бъде от малки песъчинки до фрагменти от порядъка на няколко метра.

Има и друга теория за образуването на пръстени, според която те са останки от някои големи спътници на Сатурн, унищожени от комети и метеорити, образувани преди няколко милиарда години. Въпреки че е възможно в момента да има източници за попълване на пръстените с вещество. По този начин плътността на материята в пръстена E се увеличава към орбитата на спътника на Сатурн Енцелад. Възможно е Енцелад да е източникът на материя за този пръстен.

Природата на структурата на пръстените очевидно е резонансна. По този начин, разделението на Касини е област от орбити, в която периодът на въртене на всяка частица около Сатурн е точно половината от този на най-близкия голям спътник на Сатурн, Мимас. Поради това съвпадение, Mimas, със своето привличане, някак разклаща частиците, движещи се вътре в деленето, и в крайна сметка ги изхвърля от там. Въпреки това, както вече казахме по-горе, пръстените на Сатурн са по-скоро като "грамофонна плоча" и вече не е възможно да се обясни подобна структура с резонанси с периодите на въртене на спътниците на Сатурн.

Следователно такава структура вероятно е резултат от механично нестабилно разпределение на частиците по равнината на пръстените, в резултат на което възникват вълни с кръгова плътност - наблюдаваната фина структура.

Първият, който прави такова предположение, е известният немски философ Имануел Кант, който обяснява фината структура на пръстените на Сатурн със сблъсъка на частици, въртящи се диференциално около планетата според законите на Кеплер. Именно диференциалното въртене според Кант е причината за разслояването на диска в серия от тънки пръстени.

По-късно френският астроном Симон Лаплас доказа нестабилността на двата пръстена на Сатурн, изразени от Кант, които са видими от Земята.

Също така, след като изчисли условията на равновесие за пръстените на Сатурн, Лаплас доказа, че съществуването им е възможно само при бързо въртене на планетата около оста си, което по-късно беше доказано от наблюденията на В. Хершел, който обърна внимание на забележимото полярно свиване на Сатурн.

През 1857-59г. Пръстените на Сатурн са описани в неговите трудове от англичанина Максуел Джеймс Клерк, който показа, че съществуването на пръстен около планетата може да бъде стабилно само ако се състои от набор от отделни, несвързани малки тела: непрекъснат твърд или течен пръстен ще бъдат разкъсани от силата на гравитацията на планетата.

Малко по-късно, през 1885 г., формата на пръстените на Сатурн е описана от руския математик С. В. Ковалевская, която потвърждава заключението на Максуел, че пръстените на Сатурн не са едно цяло, а се състоят от отделни малки тела.

В края на 19 век това теоретично заключение на Максуел и Ковалевская е потвърдено емпирично независимо един от друг от А. А. Белополски (Русия), Дж. Килер (САЩ) и А. Деландре (Франция), които заснемат спектъра на Сатурн с помощта на процепен спектрограф и на базата на Доплера Физо открива, че външните части на пръстена на Сатурн се въртят по-бавно от вътрешните части.

Измерените скорости се оказаха равни на тези, които биха имали спътниците на Сатурн, ако бяха на еднакви разстояния от планетата. От това става ясно, че пръстените на Сатурн са по същество колосално струпване на малки твърди частици, които независимо се въртят около планетата. Размерите на частиците са толкова малки, че не се виждат не само в наземни телескопи, но и от космически кораби. Само с помощта на сканиране с радиолъч с дължина на вълната 3,6 см на пръстените A, C и разделението на Касини, по време на преминаването на Сатурн "Вояджър-1", беше възможно да се установят техните размери. Оказа се, че средният диаметър на частиците от пръстен А е 10 метра, на частиците от деленето на Касини - осем, а на пръстена С - само 2 метра.

В останалите пръстени на Сатурн, с изключение на пръстена В, частиците са много по-малки по размер и броят им е незначителен. Всъщност тези пръстени се състоят от прахови зърна с диаметър около десет хилядни от мм.

Трябва да кажа, че частиците в пръстен В образуват странни радиални образувания - "спици", разположени над равнината на пръстена. Възможно е "спиците" да се държат от силите на електростатичното отблъскване. Любопитно е да се отбележи, че изображенията на мистериозните „спици“ са открити на някои скици на Сатурн, направени през миналия век. Но тогава никой не им придава значение.

В допълнение към спиците, космическият кораб Voyagers откри неочакван ефект, а именно множество краткотрайни изблици на радиоизлъчване, идващи от пръстените. Не беше нищо повече от сигнали от електростатични разряди - един вид мълния. Източникът на наелектризирането на частиците, очевидно, е сблъсъкът между тях. Открита е и газообразна атмосфера от неутрален атомен водород, обгръщаща пръстените.

Според интензитета на линията Laysan-alpha (1216 A) в ултравиолетовата част на спектъра, Voyagers изчисляват броя на водородните атоми в един кубичен сантиметър от атмосферата. Имаше около 600...

В резултат на изследването на спектъра на пръстените стана ясно също, че частиците на техните компоненти очевидно са или покрити с лед (или скреж), или се състоят от лед, освен това вода. В последния случай масата на всички пръстени може да се оцени на 10 23 g, т.е. 6 порядъка по-малко от масата на самата планета. Анализът на траекторията на космическия кораб Pioneer 11 обаче показа, че масата на пръстените е още по-малка и дори не достига 1,7 милионна от масата на Сатурн.

Температурата на пръстените е много ниска - около 80 K (-193 ° C). Частиците във всички пръстени се движат с почти една и съща скорост (около 10 km/s), понякога се сблъскват една с друга...

В рамките на 29,5 години от Земята пръстените на Сатурн се виждат два пъти при максимално отваряне и има два периода, когато Слънцето и Земята са в равнината на пръстените, а след това пръстените са осветени от Слънцето „на ръба“. През този период пръстените са почти напълно невидими, което показва тяхната много малка дебелина: около 1-4 (до 20) км. През пръстените можете да видите дори звездите, въпреки че светлината им е забележимо отслабена.

Сателити на Сатурн

Наред с пръстеновидната система, Сатурн разполага и с цяла система от спътници, от които в момента са известни 60.

Първият спътник е открит през 1655 г. от Кристиан Хюйгенс и това е огромен Титан - единственият спътник на Сатурн, който има плътна атмосфера и превъзхожда Меркурий по размер.

Малко по-късно - през 1671 г., Жан-Доминик Касини открива друг спътник - Япет. Година по-късно той открива и Рея, а през 1684 г. - Дион и Тетида. След тези открития повече от сто години нямаше информация за новите спътници на Сатурн. И изглеждаше, че ще продължи вечно. Но през 1789 г. два спътника на Сатурн са открити наведнъж от Уилям Хершел. Те бяха Мимас и Енцелад.

Шестдесет години по-късно, а именно през 1848 г., е открит Хиперион, през 1898 г. - Фийби. След тях – през 1966 г. са открити Епитемия и Джуна. След това броят на отворените спътници на Сатурн, поради увеличената разделителна способност на наземните телескопи, започва да расте бързо и до 1997 г., в която стартира космическия кораб Касини, достига 18. Към този брой Касини добавя четири още нови спътници, открити след пристигането му при Сатурн.

Общо към днешна дата Сатурн има 52 официално потвърдени спътника, всеки от които има собствено име. Наред с тях има и други все още непотвърдени спътници, които са малки и не са наблюдавани повече от веднъж. Някои от тях лежат в орбитата на Диона, други лежат между орбитите на Диона и Тетида, а трети лежат между орбитите на Диона и Рея.

Всички спътници, с изключение на огромния Титан, са съставени предимно от воден лед, с малка примес на скала, както се вижда от ниската им плътност (около 1400-2000 kg / m 3). В най-големите от тях, като Мимас, Диона, Рея, се образува скално ядро, което по маса заема до 40% от масата на целия спътник. Структурата на Титан е подобна на структурата на големите спътници на Юпитер: също твърдо скално ядро ​​и ледена черупка.

Спътниците на Сатурн, както и спътниците на други планети-гиганти, могат да се разделят на две групи – редовни и неправилни. Редовните спътници се движат по почти кръгови орбити, разположени близо до планетата близо до нейната екваториална равнина. Всички редовни спътници се въртят в една посока - в посоката на въртене на самата планета. Това показва, че тези спътници са се образували в облак от газ и прах, който заобикаля планетата по време на нейното формиране. Вярно е, че има две изключения от това правило - Япет и Фийби.

За разлика от тях, неправилните спътници се отдалечават от планетата в хаотични орбити, което ясно показва, че тези тела са били заловени от планетата сред астероиди или ядра на комети, летящи покрай нея.

Редовните спътници на Сатурн, от които има общо 18, имат синхронно въртене (циклично изместване) и затова винаги са обърнати към планетата от едната страна. Изключение от това правило е Хиперион, който има собствено хаотично въртене, и Фийби, която се върти в обратна посока.

Като цяло можем да кажем, че всеки спътник на Сатурн е уникален и всеки от тях заслужава внимание. Вземете, например, Титан - огромен спътник, чийто диаметър е 5150 километра, позволява да се счита за втория по големина спътник в Слънчевата система. Освен това само Титан има плътна червено-оранжева атмосфера, с дебелина почти 600 км .. Освен това тази атмосфера по състава си прилича на атмосферата древна земя, защото 95% се състои от азот. В него има следи от наличието на аргон, метан, кислород, водород, етан, пропан и други газове. Между другото, метанът на Титан може да бъде във всичките 3 агрегатни състояния, следователно не е изненадващо, че на спътника има метанов океан, езера и реки. Да, и обичайният воден океан на Титан също съществува, макар и не на повърхността, а на дълбочина от няколко километра. За това говори голямата вариабилност на детайлите на повърхността на Титан, които се наблюдават по различно време на различни места.

Това е възможно само ако приемем, че под повърхността има мощен слой течна вода. Така Титан е петият космически обект в рамките на Слънчевата система, върху който е открита течна вода...

Не по-малко интересен от Титан и друг спътник на Сатурн - Япет. Неговото предно (по посока на движението) полукълбо е много различно по отразяване от задното. Единият е светъл като сняг, другият е тъмен като черно кадифе. Това се дължи на факта, че предната част на Япет е силно замърсена с прах, който, падайки върху повърхността му по време на движението на друг спътник, Фийби, причинява силното му почерняване.

Фийби също е уникален сателит, т.к единственият се върти около планетата в обратна посока. Освен това повърхността му е много тъмна - най-тъмната сред всички спътници на Сатурн.

Но най-ярката повърхност е Енцелад, който според този показател е първият в Слънчевата система (албедото му е близо до 1, като току-що паднал сняг). Енцелад също има най-голяма тектонична и вулканична активност, а вулканите на Енцелад не са прости, а ледени. Поради тях повърхността му е покрита със слой скреж и затова е толкова ярка.

Много интересен е и друг спътник на Сатурн - Хиперион, единственият от големите спътници, който има неправилна форма, причинена от сблъсък с някакво масивно космическо тяло. Възможно е или дори вероятно именно този сблъсък да е причинил хаотичното въртене на Хиперион около оста му, чиято скорост се променя с десетки процента през месеца.

От сблъсък с някакво голямо космическо тяло се е образувал 130-километровият кратер Хершел на повърхността на друг спътник на Сатурн – Мимас. Шахта около този кратер е толкова висока, че се вижда ясно дори на снимки. Трябва да кажа, че такива гигантски кратери на спътниците на Сатурн не са рядкост. И така, на повърхността на Диона е открит кратер с диаметър около 100 км, а на повърхността на Рея, вторият по големина спътник на Сатурн, има кратери с диаметър до 300 км. Рея, между другото, също е интересна, защото е единственият от всички спътници, а не само Сатурн, който има пръстени. Това беше открито на 7 март тази година, по време на полета на космическия кораб "Касини". Пръстенът на Рея, очевидно, е само един и се състои от фрагментирани фрагменти от астероид или комета, които са се сблъскали с Рея в далечното минало. Диаметърът на този пръстен е до няколко хиляди километра и се намира почти близо до спътника. Допълнителен облак прах може да се разшири до 5900 км. от центъра на сателита.

Да, Рея със сигурност е интересен спътник, но нека се върнем към кратерите. Както вече споменахме, 100-200 км кратери на спътниците на Сатурн не са необичайни, но дори те са нищо в сравнение с кратера Одисей с диаметър 400 км, който лежи на повърхността на Тетис. Между другото, на този спътник беше открит и гигантският каньон Итака, който се простира на 3 хиляди километра, което е повече от диаметъра на спътника (~ 2000 км.).

Но не само това е интересна Тетис. Тя също така сякаш „отглежда“ два други спътника - Телесто и Калипсо, разположени на 60 ° напред и зад Тетис. Спътник на овчаря също е Диона, "пасеща" Хелън и Полукс. Местата в пространството, заети от тези "пасащи" спътници, се наричат ​​Лагранжиан. По подобен начин, между другото, астероидите троянци се движат заедно с Юпитер.

Някои от спътниците упражняват своето влияние върху пръстените на Сатурн – това е т.нар. другари са овчари. Това са например Прометей и Пандора, които взаимодействат с материала на пръстена на пръстена F и не позволяват на този материал да излезе извън пръстена, или Атлас, движещ се по външния ръб на пръстена A; не позволява на частиците на пръстена да излязат извън този ръб. Пръстен F между другото е много необичаен. И така, бордовите камери на Voyager 1 показаха, че пръстенът се състои от няколко пръстена с обща ширина 60 км, като два от тях са преплетени един с друг, като низ. Такава необичайна конфигурация е причинена от взаимодействието на пръстените с два спътника, движещи се директно близо до F пръстена, един във вътрешния ръб, другият във външния. Привличането на тези спътници не позволява на екстремните частици да се отдалечат от средата му - спътниците сякаш "пасат" частиците. Те, както е показано от изчисленията, предизвикват движението на частиците по вълнообразна линия, което създава наблюдаваното преплитане на компонентите на пръстена. Но „Вояджър 2“, който премина близо до Сатурн девет месеца по-късно, не открива преплитане или някакви други изкривявания на формата в F пръстена, в частност и в непосредствена близост до пастирите. Така формата на пръстена се оказа променлива. Какво е причинило такова странно поведение на пръстените не е известно ...

Обща информация за Сатурн

Тази планета е по-подобна на Юпитер от другите планети-гиганти. Масата му е 95 пъти, а екваториалният радиус (60370 km) е 9,5 пъти по-голям от земния, а компресията е 1:10, тоест полярният радиус е 8,5 пъти по-голям от земния. Ускорението на гравитацията на Сатурн е 1,15 пъти по-голямо от това на Земята, а критичната скорост е 37 km/s. Оста на въртене на планетата е наклонена под ъгъл от 26 ° 45 " и ако по природа беше подобна на Земята и беше много по-близо до Слънцето, тогава сезоните на годината биха се променили върху нея. Но структурата на Сатурн е същият като този на Юпитер и той също се върти зонално с периоди от 10h 14m (екваториален пояс) и 10h 39m (умерени зони). Газовата структура на планетата се доказва и от ниската й средна плътност, равна на 0,69 g / cm3, т.е., образно казано, ако Сатурн беше във водата, той щеше да плува на повърхността й. Поради по-малката (в сравнение с Юпитер) маса, налягането в недрата на Сатурн се увеличава по-бавно и, очевидно, слой течен водород, смесен с хелий, започва на дълбочина, равна на половината радиус на планетите, където температурата достига 10 000°C и налягането е 3-109 hPa (3-106 атм.) Отдолу, на дълбочина 0,7-0,8 радиус , има слой от металната фаза на водорода, в който електрически токове генерират магнитно поле на планетата, а под този слой е разтопен силикат метално ядро, чиято маса е 9 пъти по-голяма от масата на Земята или почти 0,1 масата на Сатурн.

Сатурн получава 92 пъти по-малко енергия от Слънцето от Земята, освен това отразява 45% от тази енергия. Следователно температурата на горните му слоеве трябва да бъде около -190°C, но е близка до -170°C. Това се обяснява с факта, че два пъти повече топлина идва от горещите недра на планетата, отколкото от Слънцето. Радиоизлъчването на Сатурн е сравнително малко, което показва наличието на магнитно полеи радиационен пояс, по-слаб от този на Юпитер. Това беше потвърдено от автоматичната станция Пионер-11, която на 1 септември 1979 г. прелетя на разстояние 21 400 км от повърхността на Сатурн и откри неговото магнитно поле, чиято ос почти съвпада с оста на въртене на планетата. Радиационният пояс се състои от няколко зони, разделени от широки кухини, които не съдържат електрически заредени частици. Сатурн има още две луни - те са заснети от сондата Касини. Фактът, че такива малки планети (3 и 4 км в диаметър) са оцелели до наши дни означава, че малките комети, които обикновено ги заплашват, не са много разпространени в Слънчевата система. Общо шестата планета вече има 33 спътника с диаметър от 34 до 5150 км. Подобно на Юпитер, тези луни са номерирани в реда, в който са открити.

Снимките, направени от автоматични станции, показват, че повърхностите на големите спътници са покрити с множество кратери с различни размери.

Всички спътници на Сатурн се въртят около него в посока напред и само най-далечният, деветият спътник на Феб, който е на почти 13 милиона км от планетата, има обратно движение и завършва една орбита за 550 дни.
Пръстени на Сатурн

Сатурн има пръстен, открит през 1656 г. от холандския физик X. Хюйгенс (1629-1695), или по-скоро седем тънки плоски концентрични пръстена, които са разделени един от друг с тъмни пролуки и се въртят около планетата в равнината на нейната екватор. Външният пръстен, обозначен с буквата A, е по-малко ярък от пръстена B, отделен от него от процепа на Касини, вътре в който има трети пръстен C, който се нарича креп поради ниската си яркост и се вижда само в силни телескопи ; той е отделен от пръстена B чрез разделението на Максуел. Външният и вътрешният радиуси на тези пръстени са съответно 138 000 и 120 000 km (A), 116 000 и 90 000 km (B), 89 000 и 72 000 km (C).

Запазвайки посоката си в космоса, пръстените на всеки 14,7 години (половината от периода на въртене на Сатурн около Слънцето) се обръщат на ръба към Земята и не се виждат; само сянката им пада в тясна тъмна ивица върху диска на планетата. Това явление се нарича изчезване на пръстените. Последното им изчезване е през 1994 г.

Сатурн, шестата по големина планета в Слънчевата система по разстояние от Слънцето; астрономически знак ћ S. се отнася до броя на планетите-гиганти. Голямата полуос на орбитата на S. (средното й разстояние от Слънцето) е 9,54 AU. е., или 1,43 милиарда км. Ексцентриситетът на орбитата е C. 0,056 (най-големият сред планетите-гиганти). Ъгълът на наклона на равнината на орбитата на С. спрямо равнината на еклиптиката е 2°29'. С. прави пълен оборот около Слънцето (сидеричен период на въртене) за 29,458 години със средна скорост 9,64 km/s. Синодичният период на циркулация е 378,09 дни. На небето S. изглежда като жълтеникава звезда, чиято яркост варира от нула до първа величина (в средната опозиция). Голямата променливост на яркостта е свързана със съществуването на пръстени около S.; ъгълът между равнината на пръстените и посоката към Земята варира от 0 до 28°, а земният наблюдател вижда пръстените под различни ъгли, което определя промяната в яркостта на C. Видимият диск на C. има форма на елипса с оси 20,7” и 14,7” (в средната конфронтация). В превъзходна връзка със Слънцето видимите размери на Слънцето са с 25% по-малки, а яркостта е с 0,48 величини по-слаба. Визуалното албедо на S. е 0,69.

Елиптичността на диска на С. отразява неговата сфероидална форма, което е следствие от бързото въртене на С.: периодът на въртенето му около оста му е 10 часа и 14 минути на екватора, 10 часа и 38 минути при умерено географски ширини и 10 часа и 40 минути на географска ширина около 60°. Оста на въртене на S. е наклонена към равнината на орбитата му с 63°36'. В линейна мярка екваториалният радиус на S. е 60 100 km, полярният е 54 600 km (точност около 1%), а компресията е 1:10,2. Обемът на слънчевата светлина надвишава обема на Земята със 770 пъти, а масата на слънцето е 95,28 пъти по-голяма от тази на земята (5,68 × 10226 kg), така че средната плътност на слънчевата е 0,7 g/cm3, което е половината от плътността на Слънцето. По отношение на Слънцето масата на S. е 1:3499. Ускорението на гравитацията на повърхността на S. при екватора е 9,54 m/sec2. Параболичната скорост (скорост на бягство) на повърхността на S. достига 37 km/sec.

На C. диска се виждат малки детайли, дори когато се гледат при най-добри условия. Виждат се само светли и тъмни ленти, успоредни на екватора, върху които от време на време се наслагват тъмни или светли петна, с помощта на които се определя въртенето на C.

Повърхностната температура на S., според измерванията на топлинния поток, излъчван от планетата в инфрачервената област на спектъра, се определя от -190 до -150 ° C (което е по-високо от равновесната температура от - 193 ° C) , съответстващ на топлинния поток, получен от Слънцето. Това показва, че в топлинното излъчване на S. има дял от собствената му дълбока топлина, което се потвърждава и от измервания на радиоизлъчване.

Разликата в ъгловите скорости на слънчевото въртене на различни географски ширини показва, че повърхността му, наблюдавана от Земята, е само горният облачен слой на атмосферата. О вътрешна структураС. е възможно да се направи известно представяне на базата на теоретични изследвания. Наблюдаваните смущения в движението на спътниците на С., сравнени с компресията на неговата фигура и средната плътност, позволяват да се определи приблизителният ход на налягането и плътността в недрата на С. (виж Планети). Много ниската средна плътност на S. показва, че подобно на други планети-гиганти, той се състои главно от леки газове – водород и хелий, които също преобладават на Слънцето. Предполага се, че съставът на солариума включва водород (80%), хелий (18%) и само 2% от по-тежките елементи, концентрирани в ядрото на планетата. Водородът на дълбочина около половината от радиуса е в молекулярната фаза, а по-дълбоко, под въздействието на колосални налягания, преминава в металната фаза. В центъра на С. температурата е близо 20 000 К.

Химичният състав на атмосферата над слънчевия облачен слой се определя от абсорбционните линии в спектъра на планетата. Основната му част е молекулен водород (40 km-atm), метан CH4 (0,35 km-atm) със сигурност присъства, амоняк (NH3) се предполага, че съществува, въпреки че е възможно да присъства под формата на аерозоли в облаците. Има основания да се предположи, че в атмосферата на S. има хелий, който не се проявява спектроскопски в достъпната за нас област на спектъра. Магнитното поле при S. не се разкрива.

Забележителна особеност на планетата са пръстените на Сатурн - концентрични образувания с различна яркост, сякаш вложени едно в друго и образуващи единна плоска система с малка дебелина, разположена в екваториалната равнина C. Пръстенът около C. е наблюдаван за първи път от Г. Галилей през 1610 г., но поради ниско като телескоп, той взе частите от пръстена, видими по краищата на планетата, като спътници на C. Правилното описание на пръстена C. е дадено от Х. Хюйгенс (1659 г. ), а Дж. Касини скоро показа, че се състои от два концентрични компонента – пръстени A и B, разделени от тъмна пролука (т.нар. деление на Касини). Много по-късно (през 1850 г.) американският астроном У. Бонд открива вътрешен слабо светещ пръстен (C), а през 1969 г. е открит още по-слаб и по-близък до планетата пръстен D. Яркостта на пръстена D не надвишава 1/ 20 от яркостта на най-яркия пръстен - пръстен B Пръстените са разположени на следните разстояния от планетата: A - от 138 до 120 хиляди km, B - от 116 до 90 хиляди km, C - от 89 до 75 хиляди km и D - от 71 хил. км почти до повърхността C .

Природата на слънчевите пръстени стана ясна, след като английският физик Дж. Максуел (през 1859 г.) и руският математик С. В. Ковалевская (през 1885 г.) доказаха чрез различни методи, че съществуването на пръстен около планета може да бъде стабилно само ако се състои от колекция от отделни малки тела: непрекъснат твърд или течен пръстен ще бъде разкъсан от гравитацията на планетата.

Този теоретичен извод в края на 19 век. беше емпирично потвърдено независимо от A. A. Belopolsky (Русия), J. Keeler (САЩ) и A. Delandre (Франция), които заснеха спектъра на S. с помощта на процепен спектрограф и въз основа на ефекта на Доплер-Физо установиха, че външните части на S. пръстена се въртят по-бавно от вътрешните. Измерените скорости се оказаха равни на тези, които биха имали спътниците на С., ако бяха на еднакви разстояния от планетата.

В рамките на 29,5 години от Земята пръстените на S. са видими два пъти при максимално отваряне и има два периода, когато Слънцето и Земята са в равнината на пръстените, а след това пръстените са или осветени от Слънцето „на ръба“ ”, или е видим за земен наблюдател „на ръба””. През този период пръстените са почти напълно невидими, което показва много малката им дебелина. Различни изследователи въз основа на визуални и фотометрични наблюдения и теоретичната им обработка стигат до извода, че средната дебелина на пръстените е от 10 см до 10 км. Разбира се, невъзможно е да се види пръстен с такава дебелина от Земята "на ръба". Размерите на твърдите тела в пръстените се оценяват от 10-1 до 103 cm с преобладаване на блокове с диаметър около 1 m, което се потвърждава и от наблюдаваното отражение на радиовълни от C пръстени.

Химичният състав на веществото на пръстените, очевидно, е еднакъв за всичките четири компонента, само степента на запълване на пространството с бучки е различна в тях. Спектърът на пръстените на С. е значително различен от спектъра на самия С. и Слънцето, което ги осветява; спектърът показва повишена отразяваща способност на пръстените в близката инфрачервена област (2,1 и 1,5 µm), което съответства на отражение от H2O лед. Може да се предположи, че телата, които образуват пръстените на S., са или покрити с лед или скреж, или се състоят от лед. В последния случай масата на всички пръстени може да бъде оценена на 1024 g, т.е. 5 порядъка по-малко от масата на самата планета. Температурата на пръстените на S., очевидно, е близка до равновесната, тоест до 80 K.

С. има десет спътника. Един от тях - Титан - има размери, съпоставими с размерите на планетите; диаметърът му е 5000 km, масата му е 2,4 × 10-4 C маси и има атмосфера, съдържаща метан. Най-близкият спътник до планетата е Янус, открит през 1966 г.: той се върти около планетата за 18 часа, на средно разстояние от 160 хиляди км; диаметърът му е около 220 км. Най-далечният спътник е Фийби; се върти около С. в обратна посока на разстояние около 13 милиона km (вижте Сателити на планетите).

Фийби

Фийби се върти около планетата в посока, противоположна на посоката на въртене на всички други спътници и на въртенето на Сатурн около оста. Тя има вътре в общи линии, сферична и отразява около 6% от слънчевата светлина. Освен Хиперион, това е единственият спътник, който не винаги се обръща към Сатурн от едната страна. Всички тези характеристики правят съвсем разумно да се каже, че Фийби е астероид, уловен сравнително късно в гравитационните мрежи на Сатурн.

Повърхност на луната на Сатурн Фийби. Снимка от сайта: http://ru.wikipedia.org/wiki/.

Фийби е един от отдалечените спътници на Сатурн, открит от У. Пикеринг през 1899 г. от снимки, направени в обсерваторията Арекипа (Перу). Наречен на титанидите Фийби от древността гръцка митология.

Фийби се върти в обратна посока в доста удължена, наклонена орбита. Параметри на спътника: радиус (главна ос) на орбитата - 12,96 млн. км; размери - 230х220х210 км; маса - 8,289 трилиона тона; плътност (според НАСА) - 1,6 g / cm 3; температурата на повърхността е около –198°C. Според Касини максималната температура на повърхността е 110°К.

Фийби беше сравнително наскоро (в астрономическа времева скала, разбира се!) уловена от тегленето на Сатурн от пояса на Кайпер и това предположение ни позволява да обясним обратната посока на орбитата на спътника около Сатурн.

Луната на Сатурн Фийби. Снимка от сайта: http://ru.wikipedia.org/wiki/

Както д-р Алфред МакЮен отбеляза, „Пейзажите на Фийби са много различни от обикновените астероиди. Те по-скоро приличат на пейзажите на Тритон и други тела, образувани преди повече от 4 милиарда години във външните краища на Слънчевата система. Фийби е много тъмно тяло, но вътрешността на някои от кратерите е съставена от по-светъл материал, вероятно лед.

Хиперион

Хиперион има астероид с неправилна форма. Всеки път, когато гигантският Титан и Хиперион се приближат, Титанът променя ориентацията на Хиперион чрез гравитационни сили, както се вижда от променящия се блясък на Хиперон. Неправилната форма на Хиперион и следите от дългогодишна бомбардировка от метеорити ни позволяват да го считаме за тяло, което наскоро е влязло в системата на Сатурн.

Хиперионовата луна на Сатурн. Снимка от сайта: http://ru.wikipedia.org/wiki/

Хиперион е седмият спътник на Сатурн, открит през 1848 г. почти едновременно от Бонд в Кеймбридж и Ласел в Ливърпул. Той е на 25 радиуса от центъра на Сатурн и се върти около него за 21 дни и 7 часа по елиптична орбита, чиято равнина почти съвпада с равнината на екватора на Сатурн.

Смята се, че продължителността на деня на Хиперион не е постоянна поради факта, че спътникът се върти около Сатурн в силно удължена елиптична орбита, а също и защото има много несферична форма. Освен това Хиперион е в орбитален резонанс с Титан: съотношението на орбиталните периоди на тези спътници около Сатурн е 4:3. В резултат на това продължителността на деня може да варира с десетки процента за няколко седмици.

Това се случва, когато се сблъскат две „пълнопретеглени“ сферични космически тела. Кората отлита от повърхността им, частично се топи и се образуват белези - огромни ударни кратери. Но сърцевината и мантията на тези тела имат еластичност, така че ударените топки отскачат една от друга, разделяйки количеството кинетична енергия помежду си. По-малкото и по-леко тяло отскача по-нататък. Но част от кинетичната енергия се изразходва за деформация на телата, тяхното нагряване и частично топене в точката на удар. В резултат на това общата кинетична енергия на две тела преди сблъсъка е по-голяма, отколкото по време на сблъсъка. Сблъсъците на космически тела намаляват скоростта на тяхното движение и променят посоката на движение.

Повърхността на Хиперион е покрита с кратери с назъбени ръбове. Смята се, че това са следи от катастрофални сблъсъци на Хиперон с други тела. Леките разлики в цвета на повърхността изглежда отразяват разликите в състава. На дъното на повечето кратери има тъмна материя. Може би това е прах и отломки, които са се утаили на повърхността след сблъсъци. На повърхността също има ярки детайли. Най-вероятно дебелината на слоя тъмна материя е само няколко десетки метра, а под него има лед. Плътността на Hyperion е много ниска, вероятно се състои от 60% обикновен воден лед с малка примес от камъни. Смята се, че в тялото на Хиперон има много празнини - до 40% от обема му или дори повече.

Хиперион около Сатурн се върти в почти същата орбита като Титан. Възможно е в миналото да е бил спътник на Титан. Като цяло формата на този спътник е много мистериозна. Такива клетки със стръмни стени могат да бъдат резултат от бързата сублимация на леда. Тъмно вещество се натрупва на дъното на кратера, то интензивно поглъща светлината и се нагрява, предавайки топлина на лед, поради което ледът в безвъздушното пространство не се превръща в течна фаза, изпарява се.

Пандора и Елена

Една от новите луни на Сатурн, Хелена, наскоро беше открита с помощта на телескопи на снимки. Той се движи на 60 градуса пред своя по-голям орбитален съсед Диона. По повърхността на Елена има сиви ивици на общ светъл фон. По правило това са върхове и стръмни склонове. Изглежда Елена е покрита със слой сняг, който се натрупва в котловините и на дъното на ямите, но е отнесен от върховете и билата.

Има и малки спътници на Сатурн, въртящи се в много ниски орбити. Единият от тях е близо до орбитата на Диона, вторият се намира между орбитите на Тетис и Диона, а третият е между Диона и Рея. И трите са открити на снимки на Вояджър 2, но съществуването им все още не е потвърдено от телескопни наблюдения.

Луната на Сатурн Пандора. Снимка от сайта: http://galspace.spb.ru/foto.php?foto_page=29

Пандора е открита през 1980 г. от Стюард Колинс на снимки от Вояджър 1. През 1985 г., кръстен на герой от гръцката митология. Размерите му са 110х88х62 км, формата е неправилна. Плътност 0,6 g / cm 3 - по-малко от плътността на водата. На Пандора е много студено – само 78°К. Той прави пълен оборот около Сатурн за 15 часа и 5 минути на разстояние 141 700 км от повърхността на планетата (по-точно от външния край на нейната атмосфера). Със своята гравитация Пандора причинява смущения в пръстените на Сатурн, особено забележими във външния пръстен F. Най-вероятно Пандора е огромен блок лед.

Луната на Сатурн Елена. На снимката на Елена дерета са ясно разграничени. Произходът им остава загадка. Те най-вероятно са се образували, когато Елена е била част от по-голямо космическо тяло. Снимка от сайта: http://www.sql.ru/

Спътникът на Сатурн Елена е открита през 1980 г. от астрономите Пиер Лаке и Жан Лекашо. Линейните му размери са 36x32x30 км. Като цяло това е голям многокилометров блок лед, образуван в резултат на сблъсък на планетоиди в пояса на Кайпер. Елена принадлежи към категорията троянски сателити, споделя орбита с по-големия спътник Dione. Спрямо гравитационната система "Сатурн-Диона" Елена се намира в близост до точката на Лагранж L4.

Така нашето пътуване до Сатурн и неговите спътници приключи. Видяхме много ново и все пак необяснимо в този далечен студен свят на Бога на Времето. Те поставиха под въпрос някои догми на съвременната планетаология, опитаха се да разберат хода на образуването на гравитационната система на Сатурн по различен начин, отколкото го правят астрономи и астрофизици, които са в плен на хипотезата за образуването на Слънчевата система от газ-прах облак в резултат на мистериозната кондензация на бързо въртящ се облак в диск, а след това приказната му стратификация. Светът, който посетихме, е много негостоприемен, там е невъзможно да се живее. Но този свят съществува и ни влияе. Това е бездна, пред която се губят дори умовете ни. Само роботите и автоматите могат да се чувстват комфортно в този свят на Космос, ако, разбира се, някога ще могат да се чувстват.

При написването на тази страница е използвана и информация от сайтовете:

1. Уикипедия. Адрес за достъп: http://ru.wikipedia.org/wiki/

2. Сайт "Лента Ру". Адрес за достъп: Lenta.ru\NASA\Cassini

3. Уебсайт: "Космос". Адрес за достъп: http://kosmos-x.net.ru/news/pod_poverkhnostju_titana_est_okean/2012-07-01-1684

4. Речник на Брокхаус и Ефрон. Адрес за достъп: http://dic.academic.ru/dic.nsf/brokgauz_efron/

Планетата Сатурн

Сатурн беше най-отдалечената от петте планети, познати на древните народи.
През 1610 г. италианският астроном Галилео Галилей е първият, който вижда Сатурн през телескоп. За негова изненада той видя няколко обекта от двете страни на планетата. Той прави рисунки на Сатурн като отделни сфери, вярвайки, че Сатурн има тройно тяло.
През 1659 г. холандският астроном Кристиан Хюйгенс, използвайки по-силен телескоп от Галилей, предполага, че Сатурн е заобиколен от тънък, плосък пръстен. През 1675 г. роденият в Италия астроном Жан-Доминик Касини открива празнина между това, което днес се нарича А и В пръстен.
Подобно на Сатурн, той се състои предимно от водород и хелий. Обемът му е 755 пъти по-голям от този на .
Ветровете в горните слоеве на атмосферата духат със скорост 500 m/s в екваториалната област. (Най-силните ураганни ветрове на Земята достигат Най-високо нивоили скорост 110 м/сек.)
Тези ултра бързи ветрове, нагрявани от високи температури, вътре в планетата причиняват жълти и златни ивици, видими в атмосферата.

В началото на 1980 г. космически корабКосмическите кораби Вояджър 1 и Вояджър 2 показаха, че пръстените на Сатурн са съставени предимно от лед и прах.
Пръстеновата система на Сатурн се простира на стотици хиляди километри от планетата, а вертикалната ширина на пръстена обикновено е около 10 m.
По време на равноденствието на Сатурн през есента на 2009 г., когато слънчевата светлина освети ръба на пръстена, космическият кораб Cassini засне вертикални образувания в някои от пръстените; частици образуваха клъстери с размери около 3 km.

Най-голямата луна на Сатурн: Титан, малко по-голям от планетата Меркурий.
Титан е втората по големина луна в Слънчевата система; той е превъзхождан от спътника на Юпитер Ганимед.
Титан е покрит с богата на азот атмосфера, която може да бъде подобна на тази, която Земята е имала преди.
По-нататъшното изследване на този спътник обещава да разкрие много за формирането на планетата и вероятно ранните години на Земята.
Сатурн също има много по-малки ледени луни. Всяка луна на Сатурн е уникална.

Въпреки че магнитното поле на Сатурн не е толкова силно, колкото това на Юпитер, но въпреки това е повече от 500 пъти по-силно от земното.
Спътниците на Сатурн са близо или по-добре да се каже в пространството на собствената му магнитосфера.

Космическият кораб Касини, който обикаля около Сатурн от 2004 г., продължава да изследва планетата и нейните луни, пръстени и магнитосфера. Към юли 2009 г. - Касини е предал над 200 000 изображения.
Сателити на Сатурн
Сатурн, шестата планета от Слънцето, е дом на огромен набор от интригуващи и уникални светове.

Кристиан Хюйгенс открива първата известна луна на Сатурн. Той го направи през 1655 г. - това беше Титан.
Джовани Доменико Касини прави следните четири лунни открития: Япет (1671), Рея (1672), Диона (1684) и Тетида.

Към момента в орбита около Сатурн са открити общо 53 естествени спътника. Всяка от луните на Сатурн има уникална история. Двата спътника създават пролуки в основните пръстени. Някои от тях, като Прометей и Пандора, са вътре в пръстена на Сатурн.
Янус и Епиметей понякога преминават толкова близо един до друг, че променят орбиталната си траектория при взаимодействие.

Ето примери за някои от луните на Сатурн:

Титанът е толкова голям, че засяга орбитите на други спътници. Тя е с диаметър 5150 км и е втората по големина луна в Слънчевата система.
Титанът има атмосфера, съставена предимно от азот.
Атмосферата на Титан е 95% азот със следи от метан. Земната атмосфера се простира на около 60 км от повърхността, атмосферата на Титан се простира на почти 600 км (десет пъти повече от земната атмосфера) в космоса.

Япет има едната страна светла като сняг и едната като черно кадифе.

Фийби се върти около планетата в посока, обратна на въртенето на всички големи спътници на Сатурн.

Мимас има огромен кратер от едната страна в резултат на удар, който почти раздели луната на две.

Параметри на планетата Сатурн:

Разстояние от слънцето:

Средното: 1 426 666 422 км
За сравнение: 9,537 Разстояния на Земята от Слънцето

Перихелион (минимум): 1 349 823 615 км
За сравнение: 9,176 Разстояния на Земята от Слънцето

апохелион (максимум): 1 503 509 229 км
За сравнение: 9,885 Разстояния на Земята от Слънцето

Период на обращение (продължителност на една година):

29,447498 земни години
10 755,70 земни дни

Обиколка на орбитата:

Метрика: 8957504604 км
За сравнение: 9.530 обиколки на Земята

Средна орбитална скорост:

34701 км/ч
За сравнение: 0,324 скорости на движение в земната орбита

Среден радиус на планетата:

58232 км
За сравнение: 9,1402 земни радиуси

Екваториален кръг:

365 882,4 км
За сравнение: 9,1402 обиколки на Земята

Сила на звука

827 129 915 150 897 km3
За сравнение: 763 594 обема на Земята

Тегло:

568,319,000,000,000,000,000,000,000 кг
За сравнение: 95,161 земни маси

Плътност:

0,687 g/cm3
За сравнение: 0,125 земна плътност

Квадрат:

42 612 133 285 km2
За сравнение: 83 543 области на Земята

Повърхностна гравитация:

10,4 m/s 2
Английски: 34,3 m/s 2
За сравнение, ако тежите 100 кг на Земята, ще тежите около 107 кг на Сатурн (на екватора).

Втора космическа скорост:

35,5 км/сек

Период на ротация (продължителност на деня):

0,444 земни дни
10,656 часа
За сравнение: 0,445 дълги дни на Земята

Средна температура:

-178°C

Състав на атмосферата на Сатурн:

Водород, хелий
Научна бележка: H 2 , He
За сравнение, земната атмосфера се състои главно от N 2 и O 2 .

Характеристики на планетата:

• Разстояние от слънцето: 1,427 милиона км
• Диаметър на планетата: ~ 120 000 км*
• Дни на планетата: 10 ч. 13 мин. 23 сек**
• Година на планетата: 29,46 години***
• t° на повърхността: -180°C
• атмосфера: 96% водород; 3% хелий; 0,4% метан и следи от други елементи
• сателити: 18

* диаметър на екватора на планетата
** период на въртене около собствената си ос (в земни дни)
*** орбитален период около Слънцето (в земни дни)

Сатурн е шестата планета от Слънцето – средното разстояние до звездата е почти 9,6 AU. д. (≈780 милиона км).

Представяне: планетата Сатурн

Периодът на въртене на планетата в орбита е 29,46 години, а времето на въртене около оста й е почти 10 часа и 40 минути. Екваториалният радиус на Сатурн е 60268 km, а масата му е повече от 568 хиляди милиарда мегатона (със средна плътност на планетарната материя ≈0,69 g/cm3). Така Сатурн е втората по големина и масивна планета в Слънчевата система след Юпитер. При атмосферно налягане от 1 бар температурата на атмосферата е 134 К.

Вътрешна структура

Основен химични елементиСъставните елементи на Сатурн са водород и хелий. Тези газове преминават при високо налягане вътре в планетата, първо в течно състояние, а след това (на дълбочина 30 хиляди км) в твърдо състояние, тъй като при съществуващите там физически условия (налягане ≈3 милиона атм.), водородът придобива метална конструкция. В тази метална конструкция се създава силно магнитно поле, силата му на горната граница на облаците в областта на екватора е 0,2 Gs. Под слоя от метален водород е твърдо ядро ​​от по-тежки елементи, като желязото.

атмосфера и повърхност

Освен водород и хелий, атмосферата на планетата съдържа малки количества метан, етан, ацетилен, амоняк, фосфин, арсин, немски и други вещества. Среден молекулна масае 2,135 g/mol. Основната характеристика на атмосферата е нейната еднородност, която не позволява да се разграничат фини детайли на повърхността. Скоростта на ветровете на Сатурн е голяма - на екватора достига 480 m/s. Температурата на горната граница на атмосферата е 85 K (-188°C). В горните слоеве на атмосферата има много метанови облаци – няколко десетки пояса и редица отделни вихри. Освен това тук често се наблюдават мощни гръмотевични бури и полярни сияния.

Сателити на планетата Сатурн

Сатурн е уникална планета, която има пръстеновидна система с милиарди малки обекти от ледени частици, желязо и скали, както и много спътници – всички те се въртят около планетата. Някои сателити са големи. Например Титан, един от най-големите спътници на планетите в Слънчевата система, е втори по размер след спътника на Юпитер Ганимед. Титан е единственият спътник в цялата Слънчева система, който има атмосфера, освен това подобна на земята, където налягането е само един и половина пъти по-високо, отколкото на повърхността на планетата Земя. Общо Сатурн има вече открити 62 спътника, те имат свои орбити около планетата, останалите частици и малки астероиди са включени в така наречената пръстеновидна система. Всички нови спътници започват да се отварят за изследователи, така че за 2013 г. последните потвърдени сателити бяха Egeon и S / 2009 S 1.

Основната характеристика на Сатурн, която го отличава от другите планети, е огромна система от пръстени - ширината му е почти 115 хиляди км с дебелина около 5 км. Съставните елементи на тези образувания са частици (размерът им достига няколко десетки метра), състоящи се от лед, железен оксид и скали. В допълнение към пръстеновидната система, тази планета има голям брой естествени спътници- около 60. Най-големият е Титан (този спътник е вторият по големина в Слънчевата система), чийто радиус надвишава 2,5 хиляди км.

С помощта на междупланетния апарат Касини беше уловен уникален феномен на планетата гръмотевична буря. Оказва се, че на Сатурн, както и на нашата планета Земя, се случват гръмотевични бури, само че те се случват в пъти по-рядко, но продължителността на гръмотевична буря продължава няколко месеца. Тази видео гръмотевична буря продължи на Сатурн от януари до октомври през 2009 г. и беше най-истинската буря на планетата. Във видеото се чуват и радиочестотни пукания (характеризиращи светкавици), както Георг Фишер (учен от Института за космически изследвания в Австрия) каза за това необикновено явление - "Това е първият път, когато виждаме светкавици и чуваме радио данни едновременно."

Изследване на планетата

Галилей е първият, който наблюдава Сатурн през 1610 г. със своя 20-кратен телескоп. Пръстенът е открит от Хюйгенс през 1658 г. Най-голям принос за изследването на тази планета има Касини, който открива няколко спътника и пролуки в структурата на пръстена, най-широката от които носи неговото име. С развитието на астронавтиката изследването на Сатурн беше продължено с помощта на автоматични космически кораби, първият от които беше Pioneer-11 (експедицията се проведе през 1979 г.). Продължение космически изследваниябяха превозни средства от серията Voyager и Cassini-Huygens.