Сатурн: історія окільцьованої планети

У нашій Сонячній системі є маса дивовижних космічних об'єктів, інтерес до яких не слабшає. Одним з таких об'єктів є Сатурн - шоста планета Сонячної системи, найдивніше і незвичайне небесне тіло, розташоване в найближчому до нас космічному просторі. Величезні розміри, наявність чудових кілець, інші цікаві факти і особливості, якими володіє шоста планета, роблять її об'єктом пильної уваги вчених-астрофізиків.

Сатурн

Відкриття окільцьованої планети

Сатурн, як і його сусід, величезний Юпітер, відноситься до числа найбільших об'єктів Сонячної системи. Перші відомості про красиве планеті людина стала збирати ще в епоху стародавніх цивілізацій. Єгиптяни, перси і стародавні греки уособлювали Сатурн з верховним божеством, наділяючи жовтувату зірочку на нічному небокраї містичною силою. Стародавні народи надавали цій планеті велике значення, створюючи і формуючи по ній перші календарі.

Сатурн серед планет

В епоху Стародавнього Риму поклоніння Сатурну досягло свого апогею, поклавши початок Сатурналії - свята землеробства. Згодом поклоніння Сатурну стало цілим напрямом в культурі древніх римлян.

Перші наукові факти про планету Сатурн припадають на кінець XVI століття. У тому величезна заслуга Галілео Галілея. Саме він вперше за допомогою свого недосконалого телескопа помістив Сатурн в число об'єктів нашої Сонячної системи. Єдине, що не вдалося прославленому астроному, так це виявити чарівні кільця планети. Прикраса планети у вигляді величезних кілець, діаметрами в три, в чотири рази перевищують діаметр самої планети, виявив в 1610 році голландський астрофізик Християн Гюйгенс.

Тільки в сучасну епоху, коли з'явилися більш потужні наземні телескопи, вчене співтовариство зуміло до кінця розглянути чудові кільця і ​​виявити інші цікаві факти про планету Сатурн.

Короткий екскурс в історію планети

Шоста за рахунком планета Сонячної системи входить в число таких же газових гігантів, як Юпітер, Уран і Нептун. На відміну від планет земної групи Меркурія, Венери, Землі і Марса, це справжні гіганти, небесні тіла величезних розмірів газоподібної структури. Недарма вчені вважають Сатурн і Юпітер родинними планетами, зі схожою за складом атмосферою і астрофізичними параметрами.

Порівняння Сатурна і Землі

Завдяки своєму оточенню, представленим цілою когортою великих і малих супутників, величезним і яскравим кільцям, планета вважається найбільш пізнаваною в Сонячній системі. Однак, незважаючи на це, саме ця планета вивчена найменше. Опис планети сьогодні зводиться до звичайних і скупим статичними даними, що включає розміри, масу, щільність небесного тіла. Не менш мізерна інформація про склад атмосфери планети і її геомагнитном поле. Поверхня Сатурна, прихована щільними газовими хмарами, взагалі вважається для астрофізиків темними плямою в науці.

Що ми знаємо про Сатурні на сьогоднішній день? У нічному небі ця планета з'являється досить часто і є яскравою зірку блідо-жовтого кольору. Під час протистоянь це небесне тіло виглядає як зірка яскравістю 0,2-0,3 м зоряної величини.

Положення Сатурна на небі

Відносно висока яскравість планети пояснюється швидше за великим розміром планети. Сатурн має діаметр 116 464 тис. Км, що в 9,5 разів більше параметрів Землі. Окільцьований гігант на вигляд нагадує яйце, витягнутий на полюсах і приплюснутий в екваторіальній області. Середній радіус планети становить трохи більше 58 тис. Км. Разом з кільцями діаметр Сатурна становить 270 тис. Км. Маса дорівнює 568 360 000 трильйонів трильйонів кг.

Сатурн в 95 разів важча за Землю і є другим за величиною космічним об'єктом в Сонячній системі після Юпітера. У той же час щільність цього монстра складає всього 0.687 г / см3. Для порівняння, щільність нашої блакитної планети становить 5,51 г / см³. Іншими словами, величезна газова планета легше води, і якщо помістити Сатурн в величезний басейн з водою, то він би залишився на поверхні.

Сатурн має площу понад 42 млрд. Кв. кілометрів, перевищуючи площа земної поверхні в 87 разів. Обсяг газового гіганта становить 827,13 трлн. кубічних кілометрів.

Цікаві дані орбітального положення планети. Сатурн знаходиться в 10 разів далі від Сонця, ніж наша планета. Сонячне світло досягає поверхні окільцьованої планети за 1 год 20 хвилин. Орбіта має третій за величиною ексцентриситет, поступаючись за цим показником лише Меркурію і Марсу. Орбіту планети відрізняє невелика різниця між афелием і перигелієм, яка становить 1,54х108 км. Максимально Сатурн віддаляється від Сонця на відстань 1513 783 км. Мінімальна відстань Сатурна від Сонця - 1353600 км.

Орбіта Сатурна

Астрофізичні характеристики планети в порівнянні з іншими небесними об'єктами Сонячної системи досить цікаві. Орбітальна швидкість руху планети становить 9,6 км / с. Повний оборот навколо нашого центрального світила займає у Сатурна неповні 30 років. При цьому швидкість обертання планети навколо власної осі значно вище, ніж у Землі. Оборот Сатурна навколо власної осі може становити 10 годин і 33 хвилини, проти 24 годин для нашого світу. Іншими словами, сатурнианской день значно коротше земного, а ось рік на окільцьованої планеті триватиме цілих 24491 земних дня. Найближчі планети до Сатурна - Юпітер і Уран - обертаються навколо власної осі значно повільніше.

Характерною особливістю положення планети і швидкості обертання навколо власної осі є наявність змін пір року. Вісь обертання окільцьованими гіганта нахилена до орбітальної площині під тим же кутом, що і Земля. На Сатурні також присутні пори року, тільки тривають вони значно довше: весна, літо, осінь і зима тягнуться на Сатурні майже 7 років.

Гігант знаходиться від Землі на відстані в середньому 1,28 млрд. Кілометрів. У періоди протистояння Сатурн знаходиться найближче до нашого світу на відстані 1,20 млрд. Кілометрів.

«Кассіні» біля Сатурна

При таких величезних відстанях летіти до окільцьованими газовому гігантові з нинішніми технічними можливостями доведеться довго. Перший автоматичний зонд "Піонер-11" летів до Сатурну більше 6 років. Інший космічний блукач, зонд "Вояджер-1" добирався до газового гіганта більше 3 років. Найвідоміший космічний апарат "Кассіні" летів до Сатурну 7 років. Останнім досягненням людства в області вивчення і освоєння космічного простору в районі Сатурна став політ автоматичного зонда "Нові горизонти". Цей апарат досяг області кілець через 2 роки і 4 місяці з дня старту на космодромі мису Канаверал.

Характеристики і склад атмосфери планети

За своєю будовою друга за величиною планета Сонячної системи дуже нагадує Юпітер. Газовий гігант складається з трьох шарів. Перший, самий внутрішній шар являє собою щільне масивне ядро, що складається з силікатів і металу. За своєю масою ядро ​​Сатурна в 20 разів важче нашої планети. Температура в центрі ядра досягає значення в 10-11 тис. Градусів Цельсія. Це пояснюється колосальним тиском у внутрішніх областях планети, яке досягає 3 млн. Атмосфер. Поєднання високої температури і величезного тиску призводять до того, що сама планета здатна випромінювати в навколишній космос енергію. Сатурн віддає в 2,5 рази більше енергії, ніж отримує від нашої зірки.

будова Сатурна

Вчені вважають, що діаметр ядра складає 25 тис. Кілометрів. Якщо підніматися вище, слідом за ядром починається шар металевого водню. Його товщина варіюється в межах 30 -40 тис. Км. За шаром металевого водню починається самий верхній шар, так звана поверхню планети, наповнена воднем і гелієм в напіврідкому стані. Шар молекулярного водню на Сатурні становить всього 12 тис. Км. Як і інші газові планети Сонячної системи, Сатурн не має чіткої межі між атмосферою і поверхнею планети. Величезна кількість водню створює інтенсивну циркуляцію електричних струмів, які разом з магнітною віссю планети формують магнітне поле Сатурна. Слід зазначити, що магнітна оболонка Сатурна поступається за своєю силою магнітного поля Юпітера.

атмосфера Сатурна

За складом атмосфери шоста планета Сонячної системи на 96% складається з водню. Тільки 4% припадає на гелій. Товщина атмосферного шару на Сатурні становить всього 60 км, однак головна особливість сатурнианской атмосфери полягає в іншому. Висока швидкість обертання планети навколо власної осі і наявність у складі атмосфери величезної кількості водню викликає розшарування газової оболонки на смуги. Хмари також в основному складаються з молекулярного водню, розведеного метаном і гелієм. Висока швидкість обертання планети сприяє утворенню смуг, які виглядають тонше в полярних областях і значно розширюються, наближаючись до екватора планети.

Вчені вважають, що наявність смуг в сатурнианской атмосфері свідчить про високу швидкість руху газових мас. На цій планеті дують найсильніші вітри у всій Сонячній системи. За даними, отриманим з борту "Кассіні", швидкість вітру в атмосфері Сатурна досягає значень 1800 км / год.

Кільця Сатурна і його супутники

Найбільш примітним об'єктом в плані вивчення шостий планети Сонячної системи є її кільця. Супутники Сатурна представляють не менший інтерес з огляду на свої величезні розміри і наявності твердої поверхні.

кільця Сатурна

Кільця газового гіганта є величезне скупчення космічного сміття, що скупчилося в областях Сатурна за багато мільярдів років. Лід і кам'яні фрагменти космічного речовини утворюють 7 великих кілець різної ширини, розділені 4 щілинами. Всі кільця Сатурна отримали позначення латинськими буквами: А, В, С, D, E, F і G. Щілини мають наступні назви:

  • щілину Максвелла;
  • шель Кассіні;
  • щілину Енке;
  • щілину Кілера.

Завдяки наявності в структурі кілець величезної кількості космічного льоду, ці утворення добре видно в потужний телескоп. Озброївшись телеcкопамі з монтуванням Go-To з Землі можна спостерігати всього два найбільших кільця Сатурна.

Титан і Меркурій

Що стосується супутників Сатурна, то у цього газового гіганта немає конкурентів серед відомих на сьогоднішній день небесних тіл. Офіційно планета має 62 супутника, серед яких особливо виділяються найбільш великі об'єкти. Другий за величиною природний супутник в Сонячній системі Титан, який перевищує своїми розмірами планету Меркурій, має діаметр 5150 км. і перевищує своїми розмірами Меркурій. На відміну від свого господаря на Титані є щільна атмосфера, що складається з азоту.

Енцелад

Однак не Титан сьогодні цікавить вчених. Шостий за розмірами супутник Сатурна Енцелад виявився небесним тілом, на поверхні якого виявлені сліди води. Цей факт був вперше відкритий завдяки знімкам телескопа Хаббл і підтвердився в результаті польоту космічного зонда "Кассіні". На Енцеладі знайшли фонтануючі гейзери, великі масиви поверхні, покриті шаром льоду. Присутність води в геологічній структурі цього супутника наштовхує вчених на думку, що Сонячна система може мати інші форми життя.

Дивіться відео: Миссия Сатурн Внутри колец Сатурна Mission Saturn 2017 HDTVRip 720p (March 2024).