W naszym układzie słonecznym znajduje się masa niesamowitych obiektów kosmicznych, których zainteresowanie nie maleje. Jednym z tych obiektów jest Saturn - szósta planeta układu słonecznego, najbardziej niesamowite i niezwykłe ciało niebieskie, znajdujące się w najbliższej nam przestrzeni. Ogromne rozmiary, obecność cudownych pierścieni, inne interesujące fakty i cechy, które posiada szósta planeta, sprawiają, że obiekt ten jest przedmiotem szczególnej uwagi astrofizyków.
Odkrycie pierścieniowej planety
Saturn, podobnie jak jego sąsiad, wielki Jowisz, jest jednym z największych obiektów w Układzie Słonecznym. Pierwsze informacje o pięknej planecie człowiek zaczął zbierać w czasach starożytnych cywilizacji. Egipcjanie, Persowie i starożytni Grecy uosabiali Saturna najwyższym bóstwem, nadając mu żółtą gwiazdę na nocnym niebie z mistyczną mocą. Starożytni przywiązywali wielką wagę do tej planety, tworząc i kształtując jej pierwsze kalendarze.
W epoce starożytnego Rzymu kult Saturna osiągnął apogeum, wyznaczając początek Saturnalii - festiwali rolnictwa. Z biegiem czasu kult Saturna stał się całym kierunkiem w kulturze starożytnych Rzymian.
Pierwsze fakty naukowe na temat planety Saturn upadają pod koniec XVI wieku. To jest wielka zasługa Galileo Galilei. To właśnie on, po raz pierwszy przy pomocy swojego niedoskonałego teleskopu, umieścił Saturna wśród obiektów naszego Układu Słonecznego. Jedyną rzeczą, której nie udało się gloryfikować astronoma, jest wykrycie urokliwych pierścieni planety. Dekoracja planety w postaci ogromnych pierścieni, o średnicy równej trzem, cztery razy większej niż średnica planety, została odkryta w 1610 roku przez holenderskiego astrofizyka Christiana Huygensa.
Dopiero w epoce nowożytnej, kiedy pojawiły się mocniejsze naziemne teleskopy, społeczność naukowa zdołała w pełni zbadać wspaniałe pierścienie i odkryć inne interesujące fakty dotyczące planety Saturn.
Krótka wyprawa w historię planety
Szósta planeta układu słonecznego należy do tych samych gigantów gazowych, co Jowisz, Uran i Neptun. W przeciwieństwie do ziemskich planet Merkurego, Wenus, Ziemi i Marsa, są to prawdziwe giganty, ciała niebieskie o ogromnych rozmiarach struktury gazowej. Nie bez powodu naukowcy uważają Saturna i Jowisza za powiązane planety, o podobnej atmosferze i parametrach astrofizycznych.
Ze względu na środowisko, reprezentowane przez całą grupę dużych i małych satelitów, ogromne i jasne pierścienie, planeta jest uważana za najbardziej rozpoznawalną w Układzie Słonecznym. Jednak mimo to planeta ta jest najmniej zbadana. Opis dzisiejszej planety sprowadza się do zwykłych i średnich danych statycznych, w tym wymiarów, masy i gęstości ciał niebieskich. Nie mniej skąpe informacje o składzie atmosfery planety i jej polu geomagnetycznym. Powierzchnia Saturna, ukryta za gęstymi chmurami gazu, jest ogólnie uważana za ciemną plamę dla astrofizyków w nauce.
Co wiemy o dzisiejszym Saturnie? Na nocnym niebie ta planeta pojawia się dość często i jest jasną gwiazdą bladożółtego koloru. Podczas konfrontacji ciało niebieskie wygląda jak gwiazda o jasności 0,2-0,3 m wielkości.
Stosunkowo wysoka jasność planety jest najprawdopodobniej spowodowana dużym rozmiarem planety. Saturn ma średnicę 116 464 km km, czyli 9,5 razy więcej niż parametry Ziemi. Pierścień giganta wygląda jak jajko rozciągnięte na biegunach i spłaszczone w regionie równikowym. Średni promień planety wynosi nieco ponad 58 tysięcy km. Wraz z pierścieniami średnica Saturna wynosi 270 tysięcy km. Masa wynosi 568,360 000 trylionów kg.
Saturn jest 95 razy cięższy od Ziemi i jest drugim co do wielkości obiektem kosmicznym w układzie słonecznym po Jowiszu. W tym samym czasie gęstość tego potwora wynosi zaledwie 0,687 g / cm3. Dla porównania gęstość naszej niebieskiej planety wynosi 5,51 g / cm³. Innymi słowy, ogromna planeta gazowa jest lżejsza od wody, a jeśli umieścisz Saturna w ogromnej puli wody, pozostanie na powierzchni.
Saturn ma powierzchnię ponad 42 miliardów metrów kwadratowych. kilometrów, przekraczając powierzchnię 87 razy. Objętość gazowego giganta wynosi 827,13 trylionów. kilometrów sześciennych.
Ciekawe dane o pozycji orbitalnej planety. Saturn jest 10 razy dalej od Słońca niż nasza planeta. Światło słoneczne dociera do powierzchni obcej planety w ciągu 1 godziny i 20 minut. Orbita ma trzecią największą ekscentryczność, ustępując tylko Mercury i Marsowi w tym wskaźniku. Orbita planety wyróżnia się niewielką różnicą między aphelią i peryhelium, która wynosi 1,54 x 108 km. Maksymalna Saturn jest usuwany ze Słońca w odległości 1513 783 km. Minimalna odległość Saturna od Słońca wynosi 1353600 km.
Charakterystyka astrofizyczna planety w porównaniu z innymi niebiańskimi obiektami Układu Słonecznego jest dość interesująca. Prędkość orbitalna planety wynosi 9,6 km / s. Kompletna rewolucja wokół naszego centralnego oświetlenia zabiera Saturna na mniej niż 30 lat. Prędkość obrotu planety wokół własnej osi jest znacznie wyższa niż w przypadku Ziemi. Obrót Saturna wokół własnej osi może wynosić 10 godzin i 33 minuty, w przeciwieństwie do 24 godzin dla naszego świata. Innymi słowy, dzień Saturna jest znacznie krótszy niż ziemski, ale rok na obrączkowanej planecie potrwa 24491 ziemskich dni. Najbliższe planety Saturna - Jowisza i Urana - obracają się wokół własnej osi znacznie wolniej.
Charakterystyczną cechą położenia planety i szybkości obrotu wokół własnej osi jest obecność zmian pór roku. Oś obrotu pierścieniowego giganta jest nachylona do płaszczyzny orbitalnej pod tym samym kątem co Ziemia. Pory roku są również obecne na Saturnie, ale trwają znacznie dłużej: wiosna, lato, jesień i zima rozciągają się na Saturnie przez prawie 7 lat.
Gigant znajduje się na Ziemi w średniej odległości 1,28 miliarda kilometrów. W czasach konfrontacji Saturn jest najbliżej naszego świata w odległości 1,20 miliarda kilometrów.
Przy tak olbrzymich odległościach potrzeba czasu, aby latać do otoczonego gazem giganta z aktualnymi możliwościami technicznymi. Pierwsza automatyczna sonda "Pioneer-11" poleciała na Saturna przez ponad 6 lat. Inny kosmiczny wędrowiec, sonda Voyager-1, podróżował do gazowego giganta przez ponad 3 lata. Najbardziej znany statek kosmiczny "Cassini" poleciał na Saturna przez 7 lat. Najnowszym osiągnięciem ludzkości w badaniu i eksploracji przestrzeni kosmicznej w obszarze Saturna był lot automatycznej sondy "Nowe Horyzonty". Ta jednostka dotarła do obszaru pierścieni po 2 latach i 4 miesiącach od dnia wystrzelenia na miejsce startu Cape Canaveral.
Charakterystyka i skład atmosfery planety
Dzięki swojej strukturze druga co do wielkości planeta układu słonecznego jest bardzo podobna do Jowisza. Gazowy gigant składa się z trzech warstw. Pierwsza, najgłębsza warstwa to gęsty, masywny rdzeń złożony z krzemianów i metalu. Pod względem masy rdzeń Saturna jest 20 razy cięższy od naszej planety. Temperatura w centrum rdzenia osiąga 10-11 tysięcy stopni Celsjusza. Wynika to z ogromnego ciśnienia w wewnętrznych regionach planety, która osiąga 3 miliony atmosfer. Połączenie wysokiej temperatury i ogromnego ciśnienia prowadzi do tego, że sama planeta jest w stanie emitować energię do otaczającej przestrzeni. Saturn daje 2,5 razy więcej energii niż otrzymuje od naszej gwiazdy.
Naukowcy uważają, że średnica rdzenia wynosi 25 tysięcy kilometrów. Jeśli wspinasz się wyżej, po rdzeniu zaczyna się warstwa metalicznego wodoru. Jego grubość waha się od 30 do 40 tysięcy km. Za warstwą metalicznego wodoru zaczyna się najwyższa warstwa, tak zwana powierzchnia planety, wypełniona wodorem i helem w stanie półpłynnym. Warstwa wodoru cząsteczkowego na Saturnie to tylko 12 tysięcy km. Podobnie jak inne planety gazowe w Układzie Słonecznym, Saturn nie ma wyraźnej granicy między atmosferą a powierzchnią planety. Ogromna ilość wodoru tworzy intensywną cyrkulację prądów elektrycznych, które wraz z osią magnetyczną planety tworzą pole magnetyczne Saturna. Należy zauważyć, że magnetyczna skorupa Saturna jest gorsza w swej sile od pola magnetycznego Jowisza.
Zgodnie ze składem atmosfery szósta planeta układu słonecznego składa się w 96% z wodoru. Tylko 4% pochodzi z helu. Grubość atmosfery na Saturnie wynosi tylko 60 km, ale główna cecha atmosfery Saturna jest inna. Duża prędkość obrotu planety wokół własnej osi i obecność w atmosferze olbrzymiej ilości wodoru powoduje rozdzielenie koperty gazowej na paski. Chmury składają się głównie z wodoru cząsteczkowego rozcieńczonego metanem i helem. Wysoka prędkość rotacji planety przyczynia się do powstawania pasków, które wyglądają na cieńsze w obszarach polarnych i znacznie rozszerzają się, zbliżając się do równika planety.
Naukowcy uważają, że obecność pasm w atmosferze Saturna wskazuje na dużą szybkość ruchu mas gazowych. Na tej planecie najsilniejsze wiatry wieją w całym Układzie Słonecznym. Według danych uzyskanych z tablicy "Cassini" prędkość wiatru w atmosferze Saturna osiąga 1800 km / h.
Pierścienie Saturna i jego satelity
Najbardziej niezwykłym obiektem pod względem studiowania szóstej planety Układu Słonecznego są jego pierścienie. Księżyce Saturna są nie mniej interesujące z powodu ich ogromnych rozmiarów i obecności stałej powierzchni.
Pierścienie gazowego giganta są ogromną grupą kosmicznych śmieci, które nagromadziły się w obszarach Saturna przez wiele miliardów lat. Lodowe i kamienne fragmenty kosmicznej materii tworzą 7 dużych pierścieni o różnych szerokościach, rozdzielonych 4 szczelinami. Wszystkie pierścienie Saturna zostały oznaczone łacińskimi literami: A, B, C, D, E, F i G. Szczeliny mają następujące nazwy:
- Pęknięcie Maxwella;
- Shel Cassini;
- Slot Enkea;
- Pęknięcie Zabójcy.
Ze względu na obecność w strukturze pierścieni ogromnej ilości kosmicznego lodu, te formacje są wyraźnie widoczne w potężnym teleskopie. Uzbrojone w teleskopy Go-To z ziemi, można obserwować tylko dwa największe pierścienie Saturna.
Jeśli chodzi o satelity Saturna, ten gazowy gigant nie ma konkurentów wśród obecnie znanych ciał niebieskich. Oficjalnie planeta ma 62 satelity, spośród których największe obiekty wyróżniają się. Drugi największy naturalny satelita w Układzie Słonecznym, Titan, który jest większy niż planeta Merkury, ma średnicę 5150 km. i przekracza jego wielkość Rtęć. W przeciwieństwie do właściciela, Titan ma gęstą atmosferę azotu.
Jednak to nie Titan interesuje dziś naukowców. Szósty co do wielkości satelita Saturna, Enceladus, okazał się ciałem niebieskim, na powierzchni którego znaleziono ślady wody. Ten fakt został po raz pierwszy odkryty przez obrazy Hubble'a i potwierdzony przez lot sondy kosmicznej Cassini. Na Enceladusie odkryto tryskające gejzery, rozległe tablice o powierzchni pokrytej warstwą lodu. Obecność wody w strukturze geologicznej satelity skłania naukowców do przekonania, że układ słoneczny może mieć inne formy życia.
