Планета Сатурн — Земля и Вселенная — За пределами школы — Детям

Главная / Детям / За пределами школы / Земля и Вселенная / Планета Сатурн

Долгое время, почти до конца XVIII века, Сатурн считался последней планетой Солнечной системы. От других планет Сатурн отличается ярким кольцом, открытым в 1655 году нидерландским физиком Х.Гюйгенсом. В небольшой телескоп видны два кольца, разделенные темной щелью. На самом деле колец семь. Все они вращаются вокруг планеты. Ученые доказали путем расчетов, что кольца не сплошные, а состоят из множества отдельных частиц, имеющих структуру метеоритов, размерами от нескольких сантиметров до одного—двух метров, а также пыли. По отношению к планете кольца всегда расположены в плоскости экватора. Но через каждые 14,7 года кольца бывают повернуты к Земле ребром, поэтому в телескоп не видны: только их тело тонкой узкой полоской перечеркивает диск планеты. Планета, так же как и Юпитер, сплющена у полюсов, так как очень быстро вращается вокруг своей оси (с периодом всего в 10 ч 15″).

Как и Юпитер, Сатурн имеет газообразную структуру. Исследования показали, что средняя плотность планеты в восемь раз меньше земной и в два с лишним раза меньше, чем у Солнца. Смесь водорода с гелием к середине планеты сменяется расплавленным силикатно-металлическим ядром. Сатурн за счет энергии своих горячих недр поддерживает температуру верхних слоев около -170°С.

Если бы он не имел горячего ядра, то температура поверхности была бы еще ниже, так как от Солнца он получает теплоты в 32 раза меньше, чем Земля, да вдобавок почти половина ее отражается. «Пионер-11», который в 1979 году пролетел вблизи Сатурна, обнаружил у него радиоизлучение (правда меньше, чем у Юпитера). Это говорит о наличии магнитного поля. Все спутники этой планеты, как и Луна, обращены к своей планете одной и той же стороной. Самый крупный спутник Сатурна — Титан, единственный из спутников в Солнечной системе, окруженный плотной атмосферой. Сатурн, хотя и похож на своего собрата — Юпитера, имеет целый ряд своих собственных загадок, на которые предстоит найти ответы.

Охотники за кометами (I)

Великий астроном Кеплер считал, что комет так же много, как рыб в воде. Не станем оспаривать этот тезис. Ведь есть же далеко за пределами нашей Солнечной системы кометное облако Оорта, где «хвостатые звезды» собрались в «косяк». Согласно одной из гипотез, оттуда они иногда «заплывают» в наши края и мы можем их наблюдать на небосводе. Как…

Почему мерцают звезды?

Многие из вас видели на ночном небе мерцающие звезды. Причина мерцания звезд — неоднородность воздуха и его движение. Мерцание звезд усиливается к горизонту. Уже это одно указывает, что на данное явление влияет атмосфера. Посмотрите на рисунок, и вы увидите, что чем длиннее путь луча, тем меньше угол между лучом и плоскостью горизонта. Мерцание звезд объясняется…

Самый величественный каньон мира

По территории нескодьких американских штатов — Юта, Аризона, Невада и Калифорния — течет река Колорадо. Она уникальна тем, что движется по дну созданного ею самой несколько миллионов лет назад гигантского каньона, равного которому нет на всей планете. Наиболее яркое представление о грандиозности этого чуда природы можно получить во время полета по туристскому маршруту из аэропорта…

Озера с уникальной соленостью

На географических картах озера окрашены то в голубой, то в сиреневый цвет. Голубой цвет означает, что озеро пресное, а сиреневый, — что оно соленое. Соленость воды в озерах различна. Одни озера так насыщены солями, что в них невозможно утонуть, и их называют минеральными. В других вода только чуть солоноватая на вкус. Концентрация растворенных веществ зависит…

Мир и пространство

Мир, в котором мы живем, огромен, необозрим. Пространству нет ни начала, ни конца, оно беспредельно. Если представить себе ракетный корабль с неисчерпаемыми запасами энергии, то можно легко вообразить, что ты летишь в любой конец Вселенной, к какой-то самой далекой звезде. И что же дальше? А дальше — такое же беспредельное пространство. Астрономия — наука об…

Что такое високосный год?

Римский император Юлий Цезарь в 46 году до н.э. провел реформу календаря. Разработку нового календаря осуществила группа александрийских астрономов во главе с Созигеном. В основу календаря, позже получившего название юлианского, положен солнечный год, продолжительность которого была принята равной 365,25 суток. Но в календарном году может быть лишь целое число суток. Поэтому условились считать в течение…

Как на небе появился рак?

Созвездие Рака — одно из самых малозаметных зодиакальных созвездий. История его очень интересна. Существует несколько довольно экзотических объяснений происхождения названия этого созвездия. Так, например, всерьез утверждалось, что египтяне поместили в эту область неба Рака как символ разрушения и смерти, потому что это животное питается падалью. Рак движется хвостом вперед. Около двух тысяч лет назад в…

Ломоносов — астроном

Михаил Васильевич Ломоносов — великий русский ученый-энкциклопедист. Круг его интересов и исследований в естествознании охватил самые различные области наук — физика, химия, география, геология, астрономия. Умение анализировать явления в их взаимосвязи и широта интересов привели его к ряду важных выводов и достижений в области астрономии. Изучая явления атмосферного электричества, он выдвинул идею об электрической природе…

Почему происходят затмения Солнца?

Нам часто приходится наблюдать, как в ясный солнечный день тень от облака, подгоняемого ветром, пробегает по Земле и достигает того места, где мы находимся. Облако скрывает Солнце. Во время солнечного затмения Луна проходит между Землей и Солнцем и скрывает его от нас. Наша планета Земля вращается в течение суток вокруг своей оси, одновременно движется вокруг…

Может ли погаснуть Солнце?

Наше Солнце — это обычная звезда, а все звезды рождаются, живут и умирают.

Любая звезда рано или поздно гаснет. К сожалению, и наше Солнце не будет светить вечно. Когда-то ученые полагали, что Солнце медленно остывает или «сгорает». Однако теперь мы знаем, что если бы это происходило на самом деле, то его энергии хватило бы в…

Юпитер и Сатурн

 

Опрос: Нравиться ли Вам сайт?                                                              На главную

Спутники Юпитера             Сайт space555.narod.ru                                Спутники Сатурна

Планеты – гиганты.

Планеты-гиганты(Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун) сильно отличаются от планет земной группы. У них нет твёрдой поверхности, и все они окружены атмосферами, которые никак нельзя назвать разреженными. Эти планеты представляют собой огромные жидкие шары из водорода и гелия, возможно, с небольшим жидким ядром внутри. По своему химическому составу они напоминают Солнце и другие звёзды, однако из-за их гораздо меньшей массы в них не смогли начаться термоядерные реакции, служащие источником энергии звёзд.

Строение. Благодаря наземным наблюдениям и информации, переданной межпланетными зондами, мы располагаем прямыми данными наблюдений за верхними 2000 км атмосфер планет-гигантов. Однако при исследовании более глубоких слоёв мы можем опираться только на теоретические модели. Их выбор определяется ограничениями, которые накладывают другие данные наблюдений. Это известное соотношение содержания водорода и гелия во внешних слоях атмосферы наблюдаемое превышением энергии, излучаемой планетой, над энергией, получаемой от Солнца, и гравитационными аномалиями, которые зафиксировали межпланетные зонды. Таким образом, можно считать, что атмосфера планеты-гиганта простирается внутрь неё вплоть до границы гипотетического ядра, однако температура и давление в ней сильно отличаются от всего того, что когда – либо воспроизводилось в земных лабораториях. Кроме водорода и гелия, атмосферы планет – гигантов,  по-видимому, содержат небольшое количество углерода, азота, кремния, марганца, серы и других элементов.

 

 

            Спутники Юпитера                            Юпитер и Сатурн.            Спутники Сатурна

В обоих наружных слоях этих двух планет есть очень разреженная внешняя атмосфера, состоящая из водорода. Под ней расположена средняя атмосфера, состоящая из водорода и гелия (соответственно 90% и 10% у Юпитера, 93 и 7% у Сатурна) и небольшого количества (0,1%) других соединений, главным образом метана. Нижняя атмосфера расположена под тропопаузой(уровень температурного минимума в атмосфере планеты: 120 К у Юпитера и 85 К у Сатурна). В нижней атмосфере имеется небольшое количество аммиака, который там очень важен. Именно в нижней атмосфере возникают наблюдаемые с Земли облачные структуры (особенно активно они проявляются на Юпитере). Облака начинаются на уровне, где давление равно 1 атм., и их считают своего рода “поверхностью” планеты. Ниже этого уровня планета непрозрачна для излучения, но при этом она всё ещё не однородна.

На уровне, где давление достигает 1 млн. атм., происходит очень важное изменение. При этом давлении молекулы водорода разрушаются, и образуется неправильная структура из свободных протонов. Электроны теряют связь с конкретными ядрами атомов водорода и начинают свободно передвигаться между протонами. В результате плотность возрастает и водород становиться проводником электрического тока. Это новое его состояние называется металлическим водородом: такого вещества на Земле не встречается. На этом уровне проявляется существенное различие между Юпитером и Сатурном. Дело в том, что на Юпитере водород переходит в металлическое состояние при достаточно высокой температуре (10000 К), поэтому гелий в нём может растворяться. Но на Сатурне температура металлического водорода составляет всего 8000 К, а в этом случае гелий в металлическом водороде нерастворим и образует капли, которые осаждаются к центру планеты. Выделяющаяся при этом гравитационная энергия служит источником разогрева Сатурна.
Опусканием гелия, вероятно, можно объяснитьто, что во внешней атмосфере Сатурна его содержиться меньше по отношению к водороду. Наконец, в центр каждой из двух планет,

по-видимому, находиться ядро, которое состоит из силикатов, железа и, возможно, льда, аммиака и метана. Образовалось оно в результате аккреции первичных планетезималей. На Юпитере выделившаяся при первичной аккреции энергия нагрела планету; именно этим объясняется тот факт, что Юпитер излучает в 1,7 раза больше тепла, чем получает от Солнца. Сатурн же из-за его меньшего размера должен был остыть гораздо быстрее Юпитера. И поскольку Сатурн излучает в 2,8 раза больше энергии, чем получает от солнца, считается что дополнительным источником энергии у него является рассмотренный выше процесс конденсации и опускания гелия.

Первое, что обращает на себя внимание при взгляде на фотографии Юпитера и (в меньшей степени) других планет – гигантов, — это чрезвычайная сложность и разнообразие видимых облачных структур. Облака имеют в основном вид перемежающихся светлых и тёмных полос, параллельных экватору. Они очень ярко выражены на Юпитере и гораздо более размыты у других планет-гигантов. На Юпитере и Сатурне обнаружены чрезвычайно сильные ветры, дующие переменно то в западном, то в восточном направлении. В отличие от Сатурна, на Юпитере эти струйные потоки связаны с границами между светлыми и тёмными полосами. Кроме того, атмосферные потоки на экваторе Сатурна гораздо интенсивнее в западном направлении. Причина этих различий между двумя планетами пока не объяснена. Светлые полосы – это зоны с вертикальными восходящими из внутренних частей планеты потоками вещества, которое охлаждается и накапливается в тёмных полосах, чтобы потом опуститься и снова нагреться.

25 июля 1610 г. Галилей, наблюдая Сатурн в созданный им за несколько месяцев до этого телескоп, впервые увидел кольцо, которому планета обязана своей славой. Галилей не смог объяснить того, что увидел; первым на кольцеобразную природу этого образования указал Гюйгенс в 1654 г.

Традиционно кольца Сатурна разделяют на семь частей. Кольца А и В видны в обычный бинокль. Кольцо F очень узкое, извилистое. Оно – результат воздействия на частицы кольца гравитационных возмущений со стороны двух спутников планеты: орбита одного из них расположена вне, а другого – внутри кольца (т.н. спутники- “пастухи”). За исключением кольца Е, связанного со спутником Энцелад, остальные кольца Сатурна состоят из множества тонких концентрических колец, обязанным своим существованием многочисленным резонансам в обширной системе спутников планеты. Кольца состоят из покрытых льдом частиц размером от одного микрона до километра (при этом размеры их основной части – от сантиметра до метра).

            Написать мне письмо [email protected]

 

Планета Сатурн — презентация онлайн

Похожие презентации:

Планета солнечной системы, уран

Планета Венера

Планеты-гиганты

Созвездие Орион

Зарождение наблюдательной астрономии в Древнем Египте, Древнем Китае, Древней Индии, Древней Греции, Древнем Вавилоне

Планета Земля и Вселенная

Планета Нептун

Солнечное и Лунное затмение

Созвездие Водолея

Видимое движение звёзд на различных географических широтах

1.

Презентация.по астрономии на тему: планета
Сатурн.
.
Выполнила: Еркина
Татьяна
Планета Сатурн
— шестая планета от Солнца и
вторая по размерам планета в Солнечной системе после
Юпитера.
Долгое время, почти
до конца 18 века,
Сатурн считался
последней планетой
Солнечной системы.
От других планет
Сатурн отличается
ярким кольцом,
открытым в 1655 году
нидерландским
физиком
Х.Гюйгенсом

4. Сатурн- самая удивительная планета в солнечной системе.

• Широкое,
совершенно
плоское кольцо
окружает экватор
планеты, как шляпу
— ее поля. Оно
расположено
наклонно к тому
кругу, по которому
Сатурн обходит
Солнце за 29,5 лет.
По отношению к
планете кольца всегда
расположены в
плоскости экватора. Но
через каждые 14,7 года
кольца бывают
повёрнуты к Земле
ребром, поэтому в
телескоп не видны:
только их тело тонкой
узкой полоской
перечёркивает диск
планеты. Планета, так
же как и Юпитер,
сплющенная у полюсов,
так как очень быстро
вращается вокруг своей
оси(с периодом всего в
Сатурн, наверное, наиболее красивая планета, если смотреть на нее
в телескоп или изучать снимки «Вояджеров». Сказочные кольца
Сатурна нельзя спутать ни с какими другими объектами Солнечной
системы.
Планета известна с самых
древних времен.
Максимальная видимая
звездная величина Сатурна
+0,7m. Эта планета – один
из самых ярких объектов на
нашем звездном небе. Ее
тусклый белый свет создал
планете недобрую славу:
рождение под знаком
Сатурна издревле считалось
плохим предзнаменованием.
Кольца Сатурна видимы с
Земли в небольшой телескоп.
Они состоят из тысяч и тысяч
небольших твердых обломков
камней и льда, которые
вращаются вокруг планеты.

7. Широта колец Сатурна.

• С Земли в лучшие
телескопы видно
несколько колец,
разделенных
промежутками. Но на
фотографиях,
переданных с АМС,
видно множество колец.
Кольца очень
широкие: они
простираются над
облачным слоем планеты
на 60 000 км. Каждое
состоит из частиц и
глыб, движущихся по
своим орбитам вокруг
Сатурна.

8. Толщина колец Сатурна.

• Толщина же колец не
более 1 км. Поэтому,
когда Земля при своем
движении вокруг
Солнца оказывается в
плоскости колец
Сатурна (это случается
через 14-15 лет, так
было в 1994 г.), кольца
перестают быть
видимыми: нам
кажется, что они
исчезают.

9. Кто открыл кольца Сатурна.


Первым кольца Сатурна
открыл в XVII веке
Галилей, Гюйгенс. В
XIX в. английский физик
Дж. Максвелл (18311879), изучавший
устойчивость движения
колец Сатурна, а также
русский астрофизик А.А.
Белопольский (18541934) доказали, что
кольца Сатурна не могут
быть сплошными.
Среднее расстояние между Сатурном и Солнцем составляет 1 433 531 000 километров.
Двигаясь со средней скоростью 9,69 км/с, Сатурн обращается вокруг Солнца за 10 759 дней,
примерно 29,5 лет. Сатурн и Юпитер находятся почти в точном резонансе 2:5. Поскольку
эксцентриситет орбиты Сатурна 0,056, то разность расстояния до Солнца в перигелии и афелии
составляет 162 миллионов километров. Сатурн относится к типу газовых планет, он состоит в
основном из газов и не имеет твёрдой поверхности. Экваториальный радиус планеты равен 60
300 км, полярный радиус — 54 000 км; из всех планет Солнечной системы Сатурн обладает
наибольшим сжатием. Масса планеты в 95 раз превышает массу Земли, однако средняя
плотность Сатурна составляет всего 0,69 г/см³, что делает её самой разрежённой планетой
Солнечной системы и единственной планетой, чья средняя плотность меньше плотности воды.
Один оборот вокруг оси Сатурн совершает за 10 часов, 34 минуты и 13 секунд. Сатурн назван в
честь римского бога Сатурна.
Газообразная структура
Сатурна.
Как и Юпитер,
Сатурн имеет
газообразную
структуру.
Исследования
показали, что
средняя
плотность в
восемь раз
меньше земной
и в два с лишнем
раза меньше,
чем у Солнца.
Что внутри Сатурна
В основном планета Сатурн состоит из водорода,
с примесями гелия и следами воды, метана,
аммиака и «горных пород». Внутренняя область
представляет собой небольшое ядро из горных
пород и льда, покрытого тонким слоем
металлического водорода и газообразным
внешним слоем. Внешняя атмосфера планеты
Сатурн кажется спокойной и безмятежной, хотя
иногда на ней появляются некоторые
долговечные особенности. Скорость ветра на
Сатурне может достигать местами 1800 км/ч, что
значительно быстрее, чем, к примеру, на
Юпитере. У Сатурна имеется планетарное
магнитное поле, занимающее промежуточное
звено по мощности между магнитным полем
Земли и более мощным полем Юпитера.
Магнитное поле планеты Сатурн простирается на
1 млн км в направлении Солнца. Ударная волна
была зафиксирована Вояджером-1 на расстоянии
в 26,2 радиуса Сатурна от самой планеты,
магнитопауза расположена на расстоянии в 22,9
радиуса. Большинство спутников, кроме
Гипериона и Фебы, имеет синхронное
собственное вращение — они повёрнуты к
планете Сатурн всегда одной стороной.
Строение Сатурна
Ниже атмосферы
простирается океан
жидкого молекулярного
водорода. На глубине
около 30 000 км водород
становится
металлическим
(давление достигает
около 3 миллионов
атмосфер). Движение
металла создает мощное
магнитное поле. В
центре планеты
находится массивное
железо-каменное ядро.

14. Не много о температуре Сатурна.

• Если бы он не имел горячего ядра, то
температура поверхности была бы ещё
ниже, Так как от Солнца он получает
теплоты в 32 раза меньше, чем Земля, да
вдобавок почти половина её отражается.

15. Магнитное поле Сатурна.

• «Пионер-11», который в 1979 году пролетел
вблизи Сатурна, обнаружил у него
радиоизлучение. Это говорит о наличие
магнитного поля. Все спутники Этой планеты,
как и Луна, обращены к своей планете одной
и той же стороной.
Конец.

English     Русский Правила

Почему Сатурн — лучшая планета

В октябре прошлого года The Atlantic опубликовала статью Эдриенн ЛаФранс «Юпитер — лучшая планета». Как редактор этой статьи, я должен взять на себя ответственность за то, как она ввела читателей в заблуждение. В подобных случаях мы обычно добавляем исправление к исходной статье, но здесь ошибка настолько серьезна, что требуется самостоятельная редакционная вина. Юпитер не лучшая планета, как утверждает ЛаФранс.

Эта честь по праву принадлежит Сатурну.

ЛаФранс был прав, выбрав внешние планеты. За исключением Земли (запрещено в этом упражнении), внутренние планеты скучны. Меркурий — крошечная штука, выжженная солнцем и испещренная кратерами, больше луна, чем планета. Венера красиво светится в небе, но ее атмосфера — адское место, пахнущее серой, а температура настолько высока, что расплавляет свинец. Зонды, отправленные на его поверхность, выживают менее часа, прежде чем погибнуть в экстремальных условиях. Венера полезна только как поучительная история о безудержном парниковом эффекте.

Нам говорят, что когда-то Марс был голубым мрамором, покрытым океанами и клубящимися белыми облаками. Но сегодня это ржавеющая, высохшая шелуха, лишенная атмосферы. Вездесущность Марса в поп-культуре во многом связана с его близостью к Земле и никак не связана с самой планетой.

Юпитер — или «старый добрый Юп», как ласково называет его ЛаФранс, — прекрасная планета. Она, как она отмечает, самая большая в нашей Солнечной системе. Но есть что-то неуклюжее в размерах Юпитера, что-то сродни печальной славе гигантской тыквы, завоевавшей призы. Учитывая тусклую цветовую гамму с преобладанием бежевого цвета, Юпитер должен сильно опираться на свои превосходные размеры, чтобы его заметили. Как и его тезка, небесный бог грома и молнии, Юпитер — это шок и трепет, весь грубый, весь хулиган.

Юпитер превосходит Сатурн по красоте.

Представьте себе Сатурн, висящий в космосе, сияющий, как уличный фонарь в тумане, наклон его колец пластинок, наводящий на мысль о чем-то воображаемом или даже безумном. Хотя это гигантская планета, уступающая по размеру только Юпитеру, Сатурну каким-то образом удается излучать неземную атмосферу. И дело не только в вибрациях — если бы океан был достаточно большим, чтобы его вместить, Сатурн бы плавал.

«Впервые увидел в телескоп на заднем дворе», — пишет Дава Собель в своей книге Планеты , «окольцованный Сатурн — это видение, которое, скорее всего, навсегда превратит ничего не подозревающего зрителя в астронома». Кэролин Порко, руководитель отдела визуализации миссии НАСА «Кассини-Гюйгенс» к Сатурну, подтверждает Собел. «Для меня это была моя первая космическая связь, наравне с первым поцелуем», — сказал мне Порко. «Ни одна другая планета не выглядит такой неземной или сюрреалистичной, как Сатурн. Когда вы видите его парящим в окуляре вашего телескопа, вам кажется, что вы раскрыли тайну космоса». Разговаривая с астрономами или читая истории этой дисциплины, вы часто сталкиваетесь с этой идеей, что Сатурн — это вместилище космических тайн Солнечной системы.

Сатурн — это микрокосм в первоначальном смысле Платона: это уменьшенная версия паттерна, который существует во многих масштабах космоса.

Сатурн частично обязан своей загадочностью своей древности. Возможно, это самая старая планета Солнечной системы. Как и Юпитер, Сатурн образовался вскоре после того, как наша родная звезда впервые вспыхнула. Мы знаем это, потому что, в отличие от Урана, Нептуна и меньших планет, Сатурн богат гелием и водородом, оставшимися после Большого взрыва. К тому времени, когда сформировались другие планеты, большая часть водорода и гелия в первичном облаке Солнечной системы исчезла. Сатурн — репрезентативная выборка этого облака, капсула времени с первого рассвета солнца. Это вещество мертвой звезды, смешанное с газами с начала времен, вылепленное в возвышенную форму под действием гравитации более 4 миллиардов лет.

Сатурн, вращающийся в два раза дальше от Солнца, чем Юпитер, является самой далекой планетой, видимой невооруженным глазом. Люди могли заметить его более миллиона лет назад. Можно представить себе зоркого доисторического мечтателя, отходящего от костра и обнаруживающего среди сверкающего звездами неба пять немигающих звезд, причем Сатурн движется медленнее всех из-за своей длинной орбиты.

Старейшие зарегистрированных наблюдений Сатурна дошли до нас от древних ассирийцев, которые прозвали Сатурн «Лубадсагуш», или «старейший из древних», возможно, из-за его величавого движения по небу. Древние греки также наделили Сатурн возрастом, назвав его в честь Кроноса, Титана 9.0003 отец Юпитера, правившего во времена Золотого века Гесиода. Римляне чествовали эту фигуру своим самым популярным праздником — сатурналиями — позднедекабрьским культурным предком Рождества, когда, помимо множества других напитков и веселья, римские господа обслуживали своих рабов за столом.

Но никто из этих древних не знал всей красоты Сатурна, потому что никто не мог видеть его кольца, за исключением, возможно, новозеландского народа маори. Потомки странствующих полинезийцев, маори умели читать небо. «Парарау», их имя для Сатурна, означает «окруженный головной повязкой». Это, конечно, дразнящая этимологическая деталь, но, насколько мы знаем наверняка, кольца Сатурна оставались невидимыми до 1610 года, когда Галилей шпионил за планетой с помощью революционно новой технологии: длинной трубки с линзами.

И даже Галилей не идентифицировал кольца Сатурна как кольца. Он думал, что у Сатурна есть две маленькие планеты или луны, торчащие из его сторон. Несколько лет спустя он снова обратил свой взор на Сатурн и, к своему удивлению, обнаружил, что оба соседа исчезли.

По крайней мере, так казалось.

Кольца Сатурна огромны, их ширина превышает 180 000 миль. (Для фетишистов размера это более чем в два раза больше знаменитой ширины Юпитера.) Но кольца тонкие, как бритва, всего триста футов в высоту. Когда их видят с Земли с ребра, они исчезают только для того, чтобы снова появиться через год, как это было с Галилеем, который по возвращении сказал, что он просто «не знал, что сказать в таком удивительном случае».

Позже Галилей предположил, что у Сатурна были втягивающие руки, уши или ручки чашек. Он умрет, не зная правды. Менее чем через два десятилетия после его смерти голландский астроном Христиан Гюйгенс установил на Сатурне более мощный телескоп и увидел то, что он описал как «тонкое плоское кольцо» вокруг его средней части. Некоторые из его ранних набросков планеты напоминают глаз, смотрящий из пустоты:

Wikimedia

Происхождение колец Сатурна до сих пор вызывает споры. Некоторые планетологи считают, что они образовались в то же время, что и Сатурн. Другие подозревают, что гравитация планеты разорвала одну из ее лун всего несколько сотен миллионов лет назад. (Примерно через 20 миллионов лет Марс, вероятно, превратит одну из своих лун в кольцо.) Чтобы расследовать эту и многие другие тайны, НАСА отправило четыре космических зонда к Сатурну, начиная с «Пионера-11», который покинул Землю в 1973, с Сатурном в качестве конечного планетарного пункта назначения.

«За всю историю человечества только одно поколение будет первым, кто исследует Солнечную систему», — писал в то время Карл Саган. «Одно поколение, для которого в детстве планеты — это далекие и неясные диски, движущиеся по ночному небу, а для которого в старости планеты — места, разнообразные новые миры в ходе исследования».

Именно зонды «Пионер» и их преемники, «Вояджеры», совершили этот эпохальный подвиг, отправив первые пролетные изображения Сатурна и других планет Солнечной системы. Но самая славная миссия в истории исследования Сатурна и истории планетарной науки в целом — это зонд «Кассини-Гюйгенс», который ознаменовал свое триумфальное прибытие в 2004 году к Сатурну, скользя через щель в его кольцах. С тех пор «Кассини-Гюйгенс» прислал так много памятных изображений, что трудно выбрать фавориты, хотя мы пытались в галерее выше.

Ни один посадочный модуль никогда не будет отправлен на Сатурн. Любой зонд, посланный к газовому гиганту, пролетит сквозь голубое сияние светового меча в его внешней атмосфере и упадет в непрозрачные слои газа, прежде чем рухнет под нарастающим давлением. И это только в том случае, если он выдержит сильные ветры Сатурна, которые несутся вокруг планеты с экстремальной скоростью, вызывая бури, подобные гигантскому шестиугольному вихрю на ее Северном полюсе:

Буря, бушующая на Северном полюсе Сатурна (НАСА)

Но, надеюсь, скоро, посадочный модуль будет отправлен к одному из многочисленных спутников Сатурна. Эллен Стофан, главный научный сотрудник НАСА, недавно сказала мне, что с нетерпением ждет того дня, когда у нас будет марсоход на одном из спутников Сатурна, который «сфотографирует инопланетную ледяную каменистую поверхность с гигантским кольцом Сатурна, висящим в небе». над ним.»

Есть довольно много целей на выбор. У Сатурна более 150 спутников и спутников, и, кажется, что-то от возвышенной эстетики планеты передалось им. Под ледяной внешней оболочкой Энцелада, самой красивой луны в Солнечной системе, есть океан, который может поддерживать жизнь. Из голубых трещин на его морозно-белой поверхности гейзеры сверкающих ледяных частиц вырываются в космос, обеспечивая свежий материал для новейшего кольца Сатурна.

Титан, еще один спутник Сатурна, крупнее Меркурия. И в отличие от Меркурия — или, если на то пошло, Марса — у Титана есть собственная атмосфера, которая является домом для некоторых из самых богатых и сложных химических веществ в Солнечной системе. (Самая сложная известная химия существует внутри живых организмов. ) Некоторые даже предположили, что Титан может поддерживать жизнь, будь то инопланетные формы, основанные на жидком метане, который течет по его поверхности, или жизнь на водной основе в океане внизу.

Даже в начале 70-х, когда о Титане было мало что известно, луна настолько заинтриговала ученых-планетологов, что планировщики миссии «Вояджера» отдали ей приоритет над Ураном или Нептуном. Все, что они узнали с тех пор, сделало Луну еще более интригующей. «[Зонд «Кассини»] обнаружил большие метановые озера и моря на поверхности [Титана], а также сложные реки и ручьи, напоминающие Землю, и обширные поля дюн из органического песка», — сказала мне планетолог Сара Хорст. «Это даже дало нам наш первый солнечный свет от внеземного жидкого тела».

Самые интригующие спутники Сатурна Энцелад и Титан (НАСА)

Даже меньшие, более приземленные спутники и спутники Сатурна вносят свой вклад в его красоту, добавляя узоры в кольца планеты. Динамическая взаимосвязь между лунами и кольцами заслуживает тщательного изучения, поскольку, хотя кольца есть вокруг всех планет-гигантов Солнечной системы — даже Юпитера — остальные — просто клочья по сравнению с кольцом Сатурна.

А если вы астрофизик, надежная система колец — полезная естественная лаборатория.

«Каждый тип поведения колец, которые мы видели вокруг Юпитера, Урана или Нептуна, можно найти на орбите вокруг Сатурна, — сказала мне Кэролин Порко. «И система колец Сатурна предлагает большие перспективы для понимания процессов, происходящих во всех дисковых системах, а не только в тех, которые происходят вокруг планет». Это включает в себя дисковые облака газа и вещества мертвых звезд, такие как та, которая породила солнце, и спиральные дисковые галактики, такие как Млечный Путь. Другими словами, система Сатурна — это микрокосм в первоначальном смысле Платона: это уменьшенная версия паттерна, который существует во многих масштабах космоса.

Кольца Сатурна состоят в основном изо льда или объектов, покрытых льдом. Именно этот лед позволяет кольцам мерцать — даже в тусклом солнечном свете за пределами пояса астероидов — возвещая о поразительном повсеместном распространении воды в нашей Солнечной системе и, возможно, во Вселенной в целом.

Кольца сообщают еще кое-что — что-то, что может объяснить, почему их так часто отождествляют с космической тайной. Для определенного склада ума явная эстетическая странность колец предполагает, что в звездных просторах нашей галактики и за ее пределами нас может ждать множество невообразимых чудес. Они говорят нам, что природа может иметь множество фантастических изменений, непостижимых для нас, которые так мало видят. Кольца — шпора для научного воображения.

Нам повезло, что мы эволюционировали, когда они еще вращаются вокруг планеты. Возможно, через 50 миллионов лет они исчезли, и не из-за уловки с перспективой, которая одурачила Галилея. Некоторые исследователи предполагают, что к тому времени гравитация Сатурна медленно втянет кольца внутрь и поглотит их. После того, как кольца исчезнут и пройдет подходящее время траура — по крайней мере, миллионы лет, — Юпитер может получить шанс стать лучшей планетой. Но не мгновением раньше.

Если вы пишете научные статьи или ученый и неравнодушны к Меркурию, Венере, Марсу или Урану (о Нептуне уже говорят), свяжитесь с нами по адресу science@theatlantic. com.

Сатурн, планета колец, лун и многого другого до…

Основные моменты

  • Сатурн — вторая по величине планета, обладающая потрясающим набором колец, которые можно увидеть в телескопы на заднем дворе.
  • Сложные луны, похожие на планеты, делают Сатурн самостоятельной солнечной системой.
  • Миссия НАСА «Стрекоза» исследует крупнейший спутник Сатурна, Титан.

Почему мы изучаем Сатурн

Настоящий Властелин колец — это Сатурн, массивная внешняя планета с набором колец шириной около 27 земных. Быть газовым гигантом, как Юпитер и Сатурн разделяют многие из его атрибутов: сильное магнитное поле, создаваемое взбалтыванием металлического водорода глубоко внутри, бушующие бури в его газообразных верхних слоях атмосферы и разнообразие планетоподобных спутников, которые сами по себе являются мирами. Кольца Сатурна и более крупные спутники видны даже в небольшие домашние телескопы.

Сатурн родился сразу после Юпитера, примерно 4,5 миллиарда лет назад в первые дни Солнечной системы. Обе планеты, вероятно, сформировались ближе к Солнца, а затем мигрировали на свои нынешние позиции около 4 млрд. много лет назад. Их гравитация, вероятно, поднимала астероиды и кометы повсюду. Солнечной системы, некоторые из которых врезались в раннюю Землю и, возможно, принес сюда воду.

Нам известно более 4000 экзопланет — миров вращающихся вокруг других звезд — и статистика показывает нам, что большинство звезд имеют планеты. Многие юпитерианские и сатурноподобные слова близки к своим звездам, подтверждая идею о том, что наши собственные газовые гиганты двигались во время солнечной активности. первые дни системы. У одной экзопланеты, которую мы нашли, кольца в 200 раз шире, чем у Сатурна! Изучая Сатурн и сравнивая его с подобными экзопланетами, мы узнаем, как развиваются солнечные системы.

Как выглядят кольца Сатурна вблизи?

Кольца Сатурна состоят из кусков в основном водяного льда размером размером от пылинок до домов и гор. Самые большие куски, известные как луны, имеют достаточную гравитацию, чтобы заполнить небольшие промежутки, исказить форму колец и вызвать волнообразные возмущения.

Откуда взялись кольца Сатурна?

Ученые считают, что кольца Сатурна образовались, когда большая луна слишком близко к Сатурну и был разорван на части из-за сильного гравитационного силы или что кольца просто остатки материала со времен Образовался Сатурн. Кольца постепенно втягиваются в Сатурн и полностью исчезнет в течение 300 миллионов лет. Мы не знаем, почему другие планеты-гиганты Юпитер, Уран и Нептун не имеют такого потрясающего набора.

Нравится наши другие 3 внешние планеты, Сатурн — это солнечная система сама по себе, с много привлекательных объектов для изучения. Кольцевая планета имеет не менее 82 луны, самые большие из которых являются активными планетоподобными мирами.

Титан

Больше, чем Меркурий, Титан имеет оранжевую туманную атмосферу, которая была вероятно, похоже на земную до того, как здесь возникла жизнь около 3,5 млрд. много лет назад. Сложные органические молекулы — один из строительных блоков для жизнь, какой мы ее знаем, — формируют атмосферу Титана и дождь с неба. По изучая Титан, мы можем узнать возможные исходные ингредиенты для жизни на Земле и в других местах.

Поверхность поразительно похожа на Землю, но с некоторыми ключевыми отличиями: на Титане есть горы и дюны, состоящие в основном из льда, а не камня, а реки, озера и моря заполнены метаном и этаном вместо жидкой воды. Океан с жидкой водой, вероятно, существует под поверхностью, хотя мы не знаем, способствует ли химическая смесь жизни или есть ли источник энергии, такой как гидротермальные источники в океанах Земли.

Энцелад

При ширине всего 500 километров (310 миль) Энцелад может поместиться комфортно в американском штате Аризона. Но у этой луны большой тайна под его ледяной коркой: соленый океан, просачивающийся в космос через гейзеры на поверхности, чтобы сформировать одно из внешних колец Сатурна. Мы знаем океан содержит сложные органические вещества. Может ли он также содержать жизнь?

Мимас

Мимас может похвастаться массивным кратером, который делает его очень похожим на Звезду Смерти из Звездных войн . У него тоже может быть подповерхностный океан, хотя материал из океана, похоже, не просачивается на поверхность.

Фотогеничные чудаки

Некоторые из меньших спутников Сатурна являются одними из самых фотогеничных в нашей Солнечной системе. Диона и Рея — это покрытые кратерами миры-снежки с каменистым ядром. Гиперион выглядит как гигантская губка или коралловый риф. Япет двуликий, с ледяной половиной и темной половиной, покрытой материалом, поступающим с кометоподобной луны Фебы. А еще есть Пан, спутник, чья гравитация захватила достаточно материала из колец Сатурна, чтобы сделать его похожим на летающую тарелку!

Крупнейшие спутники Сатурна в масштабе На этом монтаже показаны крупнейшие спутники Сатурна в масштабе с использованием данных космического корабля НАСА «Кассини». Изображения являются частью большого коллажа, который можно найти здесь. Изображение: НАСА / JPL-Caltech / Монтаж Эмили Лакдавалла / Обработка за обработкой Теда Стрика, Гордана Угарковича, Эмили Лакдавалла и Джейсона Перри.

Средняя температура : -138°C (-218°F), где атмосферное давление равно уровню моря на Земле
Среднее расстояние от Солнца : 1 434 миллиона километров (891 миллион миль), или в 9,5 раз дальше от Солнца, чем Земля
Диаметр : 120 536 километров (74 898 миль), Сатурн в 9,4 раза шире Земли
Объем : 827 триллионов км3 (198 триллионов mi3), Земля может поместиться внутри Сатурна 827 раз
Гравитация : 9 м/с², или 92% от земной
Солнечный день : 11 земных часов
Солнечный год : 10 759 земных дней
: Атмосфера % водород, 3% гелий, 1% другие газы

Как мы изучаем Сатурн

Христиан Гюйгенс впервые увидел кольца Сатурна и самый большой спутник планеты, Титан, в телескоп в 1650-х годах. Вскоре после этого, Джованни Кассини обнаружил еще 4 спутника и самую большую кольцевую щель планеты, теперь названа в его честь Дивизией Кассини.

Пионер-11 НАСА был первым космическим кораблем, посетившим Сатурн. пролетел мимо планеты в 1979 году и открыл еще одно внешнее кольцо. Вояджер 1 пролетел год спустя, пролетев мимо Титана, чтобы хорошенько рассмотреть лунное густая оранжевая атмосфера. «Вояджер-2» подлетел ближе к самому Сатурну, открытие верхних слоев атмосферы планеты было холодным -200 градусов Цельсия (-328 градусов по Фаренгейту) и обнаружение следовых количеств аммиака кристаллы, придающие Сатурну бледно-желтый оттенок.

В 2004 году Cassini-Huygens, совместная роботизированная миссия НАСА и Европейское космическое агентство стало первым космическим кораблем, вышедшим на орбиту Сатурна. Один одной из самых революционных космических миссий всех времен, Кассини провел 13 Земные годы — почти половина года Сатурна — наблюдая за тем, как планета и ее Луны менялись в зависимости от времени года, когда они вращались вокруг Солнца.

На самом Сатурне Кассини изучил гексагональную бурю на северном полюсе планеты, впервые замеченную «Вояджером-2» в 1981 году, и обнаружил меньший круглый вихрь на южном полюсе. Буря на северном полюсе это удивительно симметричный и имеет центральную глазную стенку, похожую на земную. ураганы. Кассини также наблюдал планетарную мегабурю, которая возникает примерно каждый год на Сатурне — 30 земных лет. Космический аппарат также нанес на карту структуру и форму магнитного поля Сатурна и сузил скорость вращения планеты — менее половины земных суток, хотя Сатурну 9 лет..5 Земли шириной!

Вскоре после прибытия на Сатурн Кассини выпустил европейский Зонд «Гюйгенс» впервые приземлился на поверхность Титана в 2005 году. мира во внешней Солнечной системе. Когда Гюйгенс спускался, он собирал данные по сложной химии происходит в атмосфере Титана. После приземления зонд занял первое когда-либо изображения с поверхности Титана и продержался 2 часа, несмотря холодные температуры около -180 градусов по Цельсию (-292 градуса по Фаренгейту).

Когда он совершал длинные пикирующие орбиты вокруг Сатурна, Кассини неоднократно гудели многие спутники планеты. космического корабля Проникающий в облака радар пронзил оранжевую дымку Титана, что позволило ученым создать глобальную карту геологической поверхности. Гравитационные измерения Кассини и радиоизмерения Гюйгенса показали, что Титан, вероятно, содержит большой подповерхностный океан. воды. Кассини также непосредственно изобразил Энцелад, извергающий воду из своего подземный океан в космос. Операторы миссии управляли космическим кораблем непосредственно через шлейф, что привело к открытию органических материалов с помощью бортового масс-спектрометра Кассини, который определяет элементный состав материалов, проходящих через него.

Кассини выполнил то, что НАСА назвало «грандиозным финалом» своей миссии. в 2017 году: количество проходов между Сатурном и его внутренними кольцами. В этих близких столкновений, Кассини измерил массу колец, основываясь на том, как космический корабль осторожно потянули к ним и обнаружили, что они весят меньше, чем даже маленькая луна Мимас, которая составляет всего 200 километров (124 миль) в ширину. В сочетании с тем, что кольца яркие, не потемневшие от постоянного космического выветривания, это намекает на то, что им меньше 100 миллионов лет — очень молоды с геологической точки зрения. Кассини завершил свою миссию преднамеренным погружением в Сатурн в сентябре 2017 года, став постоянной частью планеты, которую он был отправлен для изучения.

Кассини оставил впечатляющее наследие для будущих миссий. Как универсальный, флагманский космический корабль, он был разработан, чтобы ответить на общие вопросы о Сатурне и его спутниках, и помочь нам разобраться в вопросах для новых миссий, чтобы ответить.

Очередной и пока единственный космический корабль, направляющийся к Сатурну система Стрекоза. Dragonfly — это миссия НАСА к Титану, запланированная на запуск в 2027 году. Корабль представляет собой 8-лопастную похожий на дрон аппарат, называемый квадрокоптером, который будет совершать короткие полеты вокруг поверхность.

Стрекоза будет изучать химические вещества, выпадающие дождем из атмосферы Титана. на поверхность. Потому что мы думаем, что атмосфера Титана похожа на Земли, когда жизнь возникла около 3,5 миллиардов лет назад, миссия помочь нам понять возможные исходные ингредиенты для жизни здесь и в другом месте.

Жизни, какой мы ее знаем, нужны 3 вещи: источник энергии, такой как солнечный свет, жидкий растворитель, такой как вода, и сложные органические молекулы, которые связываются с друг друга. На Титане есть последний, но он очень холодный и содержит метан. и этан на поверхности вместо воды. Стрекоза, в некотором смысле, изучать альтернативную версию Земли, чтобы увидеть, какие химические процессы происходят, и как это связано как с жизнью, какой мы ее знаем, так и с возможных форм жизни, непохожих ни на что, что мы когда-либо представляли.

«Кассини» совершает прыжок Космический аппарат НАСА «Кассини» приближается к промежутку между Сатурном и его кольцами.

Центр действий

Будь то защита, обучение, вдохновение или обучение, вы можете сделать что-то для космоса прямо сейчас. Давай приступим к работе.

Благодарности : Эта страница была первоначально написана Джатаном Мехтой в 2020 году.0202 Факты о Сатурне

  • Сатурн — шестая планета от Солнца и последняя из планет, известных древним цивилизациям. Это было известно вавилонянам и дальневосточным наблюдателям.
  • Сатурн — одна из пяти планет, видимых невооруженным глазом. Это также пятый по яркости объект в Солнечной системе.
  • В римской мифологии Сатурн был отцом Юпитера, царя богов. Эта взаимосвязь имеет смысл, учитывая, что планеты Сатурн и Юпитер похожи во многих отношениях, включая размер и состав. Греческий аналог известен как Кронос.
  • Наиболее распространенное прозвище Сатурна — «Планета с кольцами» , прозвище, происходящее из-за большой, красивой и обширной системы колец, которая окружает планету. Эти кольца в основном сделаны из кусков льда и углеродистой пыли. Они простираются более чем на 12 700 км от планеты, но их толщина составляет всего 20 метров.
  • Сатурн излучает больше энергии, чем получает от Солнца. Считается, что это необычное качество вызвано гравитационным сжатием планеты в сочетании с трением от большого количества гелия, обнаруженного в ее атмосфере.
  • Сатурну требуется 29,4 земных года, чтобы совершить оборот вокруг Солнца. Это медленное движение на фоне звезд привело к тому, что древние ассирийцы прозвали планету Лубадсагуш — или «старейшая из старых».
  • Ветры на Сатурне самые быстрые из всех планет Солнечной системы. Эти ветры были измерены со скоростью примерно 1800 км в час (1100 миль в час).
  • Сатурн — самая неплотная планета Солнечной системы. Он состоит в основном из водорода и имеет плотность меньше плотности воды, что технически означает, что Сатурн будет плавать. Слои водорода сгущаются дальше вглубь планеты, в конечном итоге становясь металлическими и приводя к горячему внутреннему ядру.
  • Сатурн имеет 150 спутников и спутников меньшего размера. Все эти спутники замерзли, самые большие из которых Титан и Рея. У спутника Энцелада также есть океан, скрытый под его замерзшей поверхностью.
  • Спутник Сатурна Титан — второй по величине спутник Солнечной системы после спутника Юпитера Ганимеда. Имеет сложную и плотную атмосферу, состоящую в основном из азота и состоящую из водяного льда и горных пород. На замерзшей поверхности Титана есть озера с жидким метаном и ландшафт, покрытый замерзшим азотом. Возможно, Титан может быть гаванью для жизни, но эта жизнь не будет похожа на жизнь на Земле.
  • Сатурн — самая плоская из восьми планет. С полярным диаметром, составляющим 90% его экваториального диаметра, Сатурн является самой плоской из всех планет. Это связано с низкой плотностью планеты и высокой скоростью вращения — Сатурну требуется 10 часов 34 минуты, чтобы повернуться вокруг своей оси.
  • На Сатурне бури овальной формы, похожие на бури Юпитера. Ученые считают, что шестиугольная форма облаков вокруг северного полюса Сатурна может быть волновой структурой в верхних слоях облаков. Над южным полюсом также есть вихрь, напоминающий ураганы на Земле.
  • Сатурн имеет бледно-желтый цвет, потому что его верхние слои атмосферы содержат кристаллы аммиака. Под этим верхним слоем аммиачного льда находятся облака, которые в основном состоят из водяного льда. Еще ниже находятся слои серного льда и холодных смесей водорода.
  • Сатурн посетили четыре космических корабля. Это «Пионер-11», «Вояджер-1» и «Вояджер-2» и миссия «Кассини-Гюйген». Кассини вышел на орбиту вокруг Сатурна 1 июля 2004 года и продолжает отправлять информацию о планете, ее кольце и множестве спутников Сатурна.
  • Магнитное поле Сатурна немного слабее, чем магнитное поле Земли. Сила магнитного поля Сатурна составляет примерно одну двадцатую силы магнитного поля Юпитера
    • .
  • Сатурн известен как газовый гигант, но ученые считают, что он имеет твердое каменистое ядро ​​, окруженное водородом и гелием
  • Сатурн и Юпитер вместе взятые составляют 92% всей планетарной массы в Солнечной системе.
  • Внутри Сатурна очень жарко , достигая температуры до 11 700 ° C (21 000 ° F).
  • Сатурн находится на расстоянии 1 424 600 000 км от Солнца. Это примерно 0,9 миллиарда миль.

Дополнительная информация и факты о Сатурне

Помимо Земли, Сатурн является самой узнаваемой планетой в Солнечной системе. Причина этого очевидна. Хотя другие газовые гиганты обладают планетарной системой колец, ни один из них не может сравниться по размеру или красоте с тем, что окружает Сатурн.

Сатурн — последняя из планет, известных древним цивилизациям. Это также один из наименее понятых в наше время. С 9Планетарная миссия 0111 Cassini-Huygens , которая в настоящее время выполняется, ученые надеются узнать больше не только о Сатурне, но и о спутниках Сатурна и его планетарной системе колец.

Атмосфера

Атмосфера Сатурна примерно на 96 % состоит из водорода и на 4 % из гелия со следовыми количествами аммиака, ацетилена, этана, фосфина и метана. Его толщина составляет около 60 км. В верхних слоях атмосферы скорость ветра достигает 1800 км/ч, что является одним из самых быстрых во всей Солнечной системе.

Несмотря на то, что Сатурн не так заметен, как на Юпитере, он имеет узор из облаков с горизонтальными полосами. Кроме того, эти полосы значительно шире у экватора Сатурна, чем у экватора Юпитера. Эти узоры облаков были неизвестны до миссий Voyager , начавшихся в 1970-х годах. С тех пор технологии развились до такой степени, что теперь их можно наблюдать с помощью наземных телескопов.

Еще одно увлекательное явление, которое можно обнаружить в атмосфере Сатурна, — это появление больших белых пятен. Это бури на Сатурне, которые аналогичны Большое Красное Пятно найдено на Юпитере, хотя они живут намного меньше. Космический телескоп Хаббла наблюдал такой шторм в 1990 году, хотя его не было, когда космический корабль «Вояджер» пролетел мимо в 1981 году. орбита.

Внутренняя часть

Считается, что внутренняя часть Сатурна очень похожа на Юпитер по составу трех слоев. Самый внутренний слой представляет собой каменное ядро, в 10-20 раз массивнее Земли. Ядро заключено в слой жидкого металлического водорода. Самый внешний слой состоит из молекулярного водорода (H 2 ). Считается, что единственное существенное различие между внутренней частью Сатурна и Юпитера заключается в толщине двух внешних слоев. В то время как на Юпитере слой металлического водорода составляет 46 000 км, а слой молекулярного водорода — 12 200 км, те же самые слои на Сатурне имеют толщину 14 500 км и 18 500 км соответственно.

Сатурн, как и Юпитер, излучает примерно в 2,5 раза больше радиации, чем получает от Солнца. Это связано с механизмом Кельвина-Гельмгольца , который по существу создает энергию за счет гравитационного сжатия планеты из-за ее огромной массы. Однако, в отличие от Юпитера, общее количество излучаемой энергии нельзя объяснить только этим процессом. Вместо этого ученые предположили, что планета вырабатывает дополнительное тепло за счет трения гелиевого дождя.

Уникальной особенностью Сатурна является то, что это планета с наименьшей плотностью в Солнечной системе. Хотя Сатурн может иметь плотное твердое ядро, большой газовый внешний слой планеты делает его среднюю плотность всего лишь 687 кг/м 3 . В результате Сатурн легче воды.

Орбита и вращение

Среднее орбитальное расстояние Сатурна составляет 1,43 x 10 9 км. Это означает, что Сатурн в среднем примерно в 9,5 раз больше расстояния от Земли до Солнца. Результатом такого большого расстояния является то, что солнечному свету требуется около часа и двадцати минут, чтобы достичь Сатурна. Более того, учитывая расстояние Сатурна от Солнца, его год длится 10 756 земных дней; то есть около 29.5 земных лет.

При 0,0560 орбитальный эксцентриситет Сатурна является третьим по величине после Меркурия и Марса. Следствием этого большого эксцентриситета является значительное расстояние между перигелием планеты (1,35 х 10 9 км) и афелием (1,50 х 10 9 км), составляющее примерно 1,54 х 10 8 км.

Осевой наклон Сатурна, равный 26,73, очень похож на земной. Таким образом, Сатурн также испытывает сезоны, как и Земля. Однако из-за удаленности Сатурна от Солнца он получает значительно меньше солнечной радиации круглый год, поэтому времена года на Сатурне намного тоньше, чем на Земле.

Как и Юпитер, Сатурн очень интересен своим вращением. Имея скорость вращения примерно 10 часов 45 минут, Сатурн уступает только Юпитеру по скорости вращения в Солнечной системе. Это экстремальное вращение приводит к тому, что форма планеты принимает форму сплюснутого сфероида; то есть сфера, которая выпячивается около своего экватора.

Второй особенностью вращения Сатурна являются разные скорости вращения на разных видимых широтах. Это явление связано с тем, что Сатурн в основном газообразный, а не твердый.

Кольца

Система колец Сатурна является наиболее заметной в Солнечной системе. Они состоят в основном из миллиардов мельчайших частиц льда со следами пыли и другого мусора.