» Строительство »

Сатурн (планета)

  1. Сатурн (планета) Сатурн Знімок Сатурна зі станції Кассіні орбітальні характеристики афелій ...
  2. Загальні відомості
  3. атмосфера
  4. внутрішня будова
  5. дослідження Сатурна
  6. супутники
  7. кільця
  8. Цікаві факти

Сатурн (планета) Сатурн

Знімок Сатурна зі станції Кассіні орбітальні характеристики афелій 1 513 325 783 км перигелій 1 353 572 956 км Велика піввісь 1 433 449 370 км орбітальний ексцентриситет 0,055 723 219 сидеричний період 10 832,327 днів (29,46 років) Орбітальний період 378,09 днів орбітальна швидкість 9,69 км / с (сер.) нахил 2,485 240 °
5,51 ° (щодо сонячного екватора) Довгота висхідного вузла 113,642 811 ° аргумент перицентра 336,013 862 ° Число супутників 62 Фізичні характеристики Стиснення 0,097 96 ± 0,000 18 Екваторіальний радіус 60 268 ± 4 км Полярний радіус 54 364 ± 10 км Площа поверхні 4,27 × 1010 км² Обсяг 8,2713 × 1014 км³ маса 5,6846 × 1 026 кг Середня щільність 0,687 г / см³ Прискорення вільного падіння на екваторі 10,44 м / с? Друга космічна швидкість 35,5 км / с Швидкість обертання (на екваторі) 9,87 км / c період обертання 10-й годині 34 хвилини 13 секунд плюс-мінус 2 секунди [1] Нахил осі обертання 26,73 ° схиляння на північному полюсі 83,537 ° альбедо 0,342 ( Бонд )
0,47 (геом.альбедо) температура поверхні хв середовищ макс рівень 1 бару 134 K 0,1 бар 84 K Атмосфера Склад атмосфери

Сатурн - шоста планета від сонця і друга за розмірами планета в сонячній системі після Юпітера . Сатурн, а також Юпітер, Уран і Нептун, класифікуються як газові гіганти . Сатурн названий на честь римського бога Сатурна , Аналога грецького Кроноса ( титана , Батька Зевса) і вавілонського Нінурти. Символ Сатурна - серп ( Юнікод : ♄).

В основному Сатурн складається з водню , З домішками гелію і слідами води, метану , аміаку і «гірських порід». Внутрішня область представляє собою невелике ядро з гірських порід і льоду, покритого тонким шаром металевого водню і газоподібним зовнішнім шаром. зовнішня атмосфера планети здається спокійною і безтурботною, хоча іноді на ній з'являються деякі довговічні особливості. Швидкість вітру на Сатурні може досягати місцями 1800 км / год, що значно більше, ніж, наприклад, на Юпітері. У Сатурна є планетарне магнітне поле, що займає проміжну ланку по потужності між магнітним полем Землі і потужним полем Юпітера. Магнітне поле Сатурна простягається на 1 млн км в напрямку Сонця. Ударна хвиля була зафіксована вояджером-1 на відстані в 26,2 радіуса Сатурна від самої планети, магнітопауза розташована на відстані в 22,9 радіусу .

Сатурн володіє помітною кільцевої системою, що складається головним чином з частинок льоду, меншої кількості гірських порід і пилу. Навколо планети звертається 62 відомих на даний момент супутника . Титан - найбільший з них, а також другий за розмірами супутник в Сонячній системі (після супутника Юпітера, Ганімеда ), Який перевершує за своїми розмірами планету Меркурій і володіє єдиною серед безлічі супутників Сонячної системи щільною атмосферою.

Фізичні характеристики

орбітальні характеристики

Середня відстань між Сатурном і сонцем становить 1 433 531 000 км (9,58 а.е ) [2] . Рухаючись із середньою швидкістю 9,69 км / с, Сатурн обертається навколо сонця за 10 759 днів (приблизно 29,5 років). Сатурн і Юпітер знаходяться майже в точній резонансі 2: 5. оскільки ексцентриситет орбіти Сатурна 0,056, то різниця відстані до сонця в перигелії і афелії становить 162 мільйони кілометрів. [2]

Загальні відомості

Сатурн відноситься до типу газових планет : Він складається в основному з газів і не має твердої поверхні.

Екваторіальний радіус планети дорівнює 60 300 км, полярний радіус - 54 000 км; з усіх планет Сонячної системи Сатурн володіє найбільшим стисненням. Маса планети в 95 разів перевищує масу Землі, проте середня щільність Сатурна складає всього 0,69 г / см³, що робить його єдиною планетою Сонячної системи, чия середня щільність менше щільності води.

Один оборот навколо осі Сатурн робить за 10 годин, 34 хвилини і 13 секунд [3] .

атмосфера

Верхні шари атмосфери Сатурна складаються на 93% з водню (За обсягом) і на 7% - з гелію (В порівнянні з 18% в атмосфері Юпітера ). є домішки метану , Водяної пари, аміаку і деяких інших газів. Аміачні хмари у верхній частині атмосфери могутніше юпитерианских.

За даними " Вояджеров », На Сатурні дмуть сильні вітри, апарати зареєстрували швидкості повітряних потоків 500 м / с. Вітри дмуть, в основному, в східному напрямку (у напрямку осьового обертання). Їх сила слабшає при видаленні від екватора ; при видаленні від екватора з'являються також і західні атмосферні течії. Ряд даних вказують, що вітри не обмежені шаром верхніх хмар, вони повинні поширюватися всередину, по крайней мере, на 2 тис. Км. Крім того, вимірювання "Вояджера-2» показали, що вітру в південному і північному півкулях симетричні щодо екватора. Є припущення, що симетричні потоки якось пов'язані під шаром видимої атмосфери.

В атмосфері Сатурна іноді з'являються стійкі освіти, що представляють собою надпотужні урагани. Аналогічні об'єкти спостерігаються і на інших газових планетах Сонячної системи (див. Велика червона пляма на Юпітері, Велика темна пляма на Нептуні ). Гігантський «Великий білий овал» з'являється на Сатурні приблизно один раз в 30 років, в останній раз він спостерігався в 1990 році (менші урагани утворюються частіше).

Не до кінця зрозумілим на сьогоднішній день залишається такою атмосферне феномен Сатурна, як « гігантський шестикутник ». Він являє собою стійке утворення у вигляді правильного шестикутника з поперечником 25 тис. Кілометрів, яке оточує північний полюс Сатурна.

В атмосфері виявлено потужні грозові розряди, полярні сяйва, ультрафіолетове випромінювання водню. Зокрема, 5 серпня 2005 космічний апарат Кассіні зафіксував радіохвилі, викликані блискавкою.

внутрішня будова

У глибині атмосфери Сатурна ростуть тиск і температура, і водень поступово переходить в рідкий стан. На глибині близько 30 тис. Км водень стає металевим (а тиск досягає близько 3 мільйонів атмосфер). Циркуляція електрострумів в металевому водні створює магнітне поле (Набагато менш потужне, ніж у Юпітера). У центрі планети знаходиться масивне ядро ​​(до 20 земних мас) з важких матеріалів - каменю, заліза і, імовірно, льоду. Див. схему внутрішньої будови Сатурна .

дослідження Сатурна

Сатурн - одна з п'яти планет Сонячної системи, легко видимих ​​неозброєним оком із Землі. У максимумі блиск Сатурна перевищує першу зоряну величину .

Вперше спостерігаючи Сатурн через телескоп в 1609 - 1 610 роках , Галілео Галілей помітив, що Сатурн виглядає не як єдине небесне тіло, а як три тіла, майже стосуються один одного, і висловив припущення, що це два великих

«Компаньйона» (супутника) Сатурна. Два роки по тому Галілей повторив спостереження і, на свій подив, що не виявив супутників.

В 1659 році Гюйгенс , За допомогою більш потужного телескопа, з'ясував, що «компаньйони» - це насправді тонке плоске кільце, яка оперізує планету і не стосується її. Гюйгенс також відкрив найбільший супутник Сатурна - Титан . Починаючи з 1675 року вивченням планети займався Кассіні . Він зауважив, що кільце складається з двох кілець, розділених чітко видимим зазором - щілиною Кассіні, і відкрив ще кілька великих супутників Сатурна.

В 1979 році космічний апарат «Піонер-11» вперше пролетів поблизу Сатурна, а в 1980 і 1981 роках за ним пішли апарати «Вояджер-1» і «Вояджер-2» . Ці апарати вперше виявили магнітне поле Сатурна і досліджували його магнітосферу , Спостерігали шторми в атмосфері Сатурна, отримали детальні знімки структури кілець і з'ясували їх склад.

В 1990-х роках Сатурн, його супутники і кільця неодноразово досліджувалися космічним телескопом Хаббл. Довготривалі спостереження дали чимало нової інформації, яка була недоступна для «Піонера-11» і «Вояджер» при їх одноразовому прольоті повз планету.

В 1997 році до Сатурну був запущений апарат Кассіні-Гюйгенс і, після семи років польоту, 1 липня 2004 року він досяг системи Сатурна і вийшов на орбіту навколо планети. Основними завданнями цієї місії, розрахованої мінімум на 4 роки, є вивчення структури і динаміки кілець і супутників, а також вивчення динаміки атмосфери і магнітосфери Сатурна. Крім того, спеціальний зонд "Гюйгенс" відокремився від апарату і на парашуті спустився на поверхню супутника Сатурна титана .

супутники

Станом на лютий 2010 р відомо 62 супутника Сатурна. 12 з них відкриті за допомогою космічних апаратів: Вояджер-1 (1980), Вояджер-2 (1981), Кассіні (2004-2007). Більшість супутників, крім Гіперіона і Феби, має синхронне власне обертання - вони повернені до Сатурну завжди однією стороною. Інформації про обертання найдрібніших супутників немає.

Протягом 2006 року команда вчених під керівництвом Девід Джуїтт з Гавайського університету, які працюють на японському телескопі Субару на Гаваях , Оголошувала про відкриття 9 супутників Сатурна.

Всі вони відносяться до так званим нерегулярним супутникам , Які відрізняються витягнутими еліптичними орбітами, і, як вважають, сформувалися не разом з планетами, а захоплені їх гравітаційним полем.

Всього з 2004 року команда Джуіттом виявила 21 супутник Сатурна.

Найбільший із супутників - Титан . Вчені припускають, що умови на цьому супутнику схожі з тими, які існували на нашій планеті 4 мільярди років тому, коли на Землі тільки зароджувалася життя.

кільця

Сьогодні відомо, що у всіх чотирьох газоподібних гігантів є кільця, але у Сатурна вони найкрасивіші і помітні. Кільця розташовані під кутом приблизно 28 ° до площини екліптики. Тому з Землі в залежності від взаємного розташування планет вони виглядають по-різному: їх можна побачити і у вигляді кілець, і «з ребра».

Як припускав ще Гюйгенс, кільця не є суцільним твердим тілом, а складаються з мільярдів дрібних частинок, що знаходяться на околопланетной орбіті.

Існує три основних кільця і ​​четверте - більш тонка. Всі разом вони відображають більше світла, ніж диск самого Сатурна. Три основних кільця прийнято позначати першими літерами латинського алфавіту. Кільце В - центральне, найширше і яскраве, воно відділяється від більшого зовнішнього кільця А щілиною Кассіні шириною майже 4000 км, в якій знаходяться найтонші, майже прозорі кільця. Усередині кільця А є тонка щілина, яка називається розділовою смугою Енке. Кільце С, що знаходиться ще ближче до планети, ніж В, майже прозоро.

кільця Сатурна дуже тонкі. При діаметрі близько 250 000 км їх товщина не досягає і кілометри (хоча існують на поверхні кілець і своєрідні гори [4] ). Незважаючи на свій поважний вигляд, кількість речовини, що становить кільця, вкрай незначно. Якщо його зібрати в один моноліт, його діаметр не перевищив би 100 км.

На зображеннях, отриманих зондами, видно, що насправді кільця утворені з тисяч кілець, що чергуються зі щілинами; картина нагадує доріжки грамплатівок. Частинки, з яких складаються кільця, в більшості своїй мають розмір в кілька сантиметрів, але зрідка трапляються тіла в кілька метрів. Зовсім рідко - до 1-2 км. Схоже, що частинки майже повністю складаються з льоду або кам'янистого речовини, покритого льодом.

Існує повна узгодженість між кільцями і супутниками планети. І дійсно, деякі з них, так звані «супутники-пастухи», грають роль в утриманні кілець на їх місцях. Мимас , Наприклад, «відповідає» за відсутність речовини в щілини Кассіні, а Пан знаходиться всередині розділової смуги Енке.

Походження кілець Сатурна ще не зовсім ясно. Можливо, вони сформувалися одночасно з планетою. Проте, це нестабільна система, а матеріал, з якого вони складаються, періодично заміщається, ймовірно, через руйнування деяких дрібних супутників.

Цікаві факти

  • На Сатурні немає твердої поверхні. Середня щільність планети - найнижча в Сонячній системі. Планета складається, в основному, з водню і гелію , 2-х найлегших елементів в світовому просторі. Щільність планети складає всього лише 0,69 щільності води. Це означає, що якби існував океан відповідних розмірів, Сатурн б плив по його поверхні.
  • Автоматичний космічний апарат Кассіні , Який в даний час (жовтень 2008 року) обертається навколо Сатурна, передав зображення північної півкулі планети. З 2004 року, коли Кассіні підлетів до неї, відбулися помітні зміни, і тепер воно забарвлене в незвичайні кольори. Причини цього поки незрозумілі. Хоча поки невідомо, чому виникла забарвлення Сатурна, передбачається, що нещодавня зміна кольорів пов'язано зі зміною пір року.
  • Хмари на Сатурні утворюють шестикутник - гігантський шестикутник . Вперше це виявлено під час прольотів Вояджера близько Сатурна в 1980-х роках, подібне явище ніколи не спостерігалося ні в жодному іншому місці сонячної системи . Якщо південний полюс Сатурна з його обертовим ураганом чи не здається дивним, то північний полюс можна вважати набагато більш незвичайним. Дивна структура хмар показана на інфрачервоному зображенні, отриманому звертаються навколо Сатурна космічним апаратом Кассіні в жовтні 2006 року. Зображення показують, що шестикутник залишався стабільним за 20 років після польоту Вояджера. Фільми, які показують північний полюс Сатурна, демонструють збереження шестикутної структури хмар під час їх обертання. Окремі хмари на Землі можуть мати форму шестикутника, але, на відміну від них, у хмарної системи на Сатурні є шість добре виражених сторін майже рівної довжини. Усередині цього шестикутника можуть поміститися чотири Землі. Повного пояснення цього явища поки немає.
  • 12 Ноября 2008 року камери автоматичного корабля Кассіні отримали зображення північного полюса Сатурна в інфрачервоному діапазоні. На цих кадрах дослідники виявили полярні сяйва, яких не спостерігали ще жодного разу в Сонячній системі. На зображенні ці унікальні сяйва пофарбовані в блакитний колір, а лежать внизу хмари - в червоний. На зображенні прямо під сяйвом видно виявлене раніше шестикутне хмара. полярні сяйва на Сатурні можуть покривати весь полюс, тоді як на Землі і на Юпітері кільця полярних сяйв, будучи керованими магнітним полем , Тільки оточують магнітні полюси. На Сатурні спостерігали і звичні нам кільцеві полярні сяйва. Нещодавно зняті незвичайні полярні сяйва над північним полюсом Сатурна значно видозмінювалися протягом декількох хвилин. Мінлива сутність цих сяйв свідчить про те, що змінний потік заряджених частинок від Сонця відчуває на собі дію якихось магнітних сил, про які раніше і не підозрювали.

Примітки

Див. також

посилання

Посетители рекомендуют:
Полезно знать:
Современные строительные технологии Геология, города и строительство © Все права сохранены.