вторая по размерам в Солнечной системе
Солнечная система > Система Сатурн > Сатурн > Размеры Сатурна
Сравнение размеров Сатурна и Земли
Изучите размеры Сатурна – второй по величине планеты Солнечной системы: сравнение с Землей, планетами и звездами на фото, диаметр, площадь, объем, плотность.
Перешагните через пояс астероидов между Марсом и Юпитером и окажитесь в царстве настоящих гигантов. Это газовые планеты, отличающиеся от планет земной группы по размеру и составу. Рассмотрим размер Сатурна, получившего название в честь римского божества, отвечающего за сельское хозяйство. Это вторая по величине планета в Солнечной системе, обладающая шикарной кольцевой системой и богатым семейством спутников. Насколько же Сатурн большой?
Размеры Сатурна в сравнении
Диаметр
Экваториальный диаметр Сатурна охватывает 120536 км, что больше земного в 9.5 раз. Но планета совершает быстрый осевой оборот, из-за чего приплющивается в полюсах и выпячивается на талии.
Полярный радиус охватывает 108728 км, что в 8.5 раз больше земного. Это серьезная разница, поэтому можно заметить, что планета выглядит сжатой.
Объем и поверхностная площадь
Площадь достигает 42.7 млрд. км2, что в 83.7 раз превышает земную. А показатели объема – 827.13 трлн. км3. Чтобы вы понимали, на такой территории может разместиться 763 земли. Конечно, эти показатели меркнут перед Юпитером, но все равно впечатляют, если сопоставлять с нашим миром.
Масса и плотность
Да, Сатурн намного массивнее Земли. Его показатель – 568 360 000 триллионов триллионов кг, что в 95 раз превышает земной. Но вы только задумайтесь, что эти цифры достигают лишь 30% от Юпитера! На фото можно посмотреть на сравнение размера Сатурна с другими солнечными планетами, Солнцем и большими звездами Вселенной.
Сравнительные размеры Сатурна и других небесных объектов
Если вы следили внимательно, то могли уловить несоответствие. Если Сатурн больше только в 95 раз по массе, то как же мы уместили 763 земли внутрь? Все дело в плотности. Сатурн – газовый гигант, где материя распределяется с меньшей плотностью, чем в скалистых объектах.
Кстати, плотность поражает, потому что составляет 0.687 г/см3. Это меньше воды, поэтому если бы существовал масштабный бассейн, то Сатурн смог бы плавать на поверхности.
Сатурн – огромнейшая планета, следующая по стопам Юпитера. Но не будем забывать, что это не предел. За чертой Солнечной системы проживают настоящие чудовища, превосходящие Юпитер в 80 раз! Теперь вы можете представить себе размер планеты Сатурн.
Полезные статьи:
Положение и движени
Поверхность Сатурна
v-kosmose.com
Какого размера Сатурн — объяснение для детей
Астрономия для детей > Ответы на частые вопросы > Какого размера Сатурн
Размер Сатурна – описание для детей: вторая по величине планета Солнечной системы, радиус, диаметр, плотность и объем, сравнение с Землей на фото, кольца.
Начать объяснение для детей родители или учителя в школе могут с того, что Сатурн — шестая планета в Солнечной системе, а также вторая по величине (Юпитер больше и опережает в весе в 3 раза). Дети должны помнить, что Сатурн всегда притягивал внимание своими обворожительными кольцами, которые видны даже в любительский телескоп. Давайте определим размер Сатурна.
Диаметр, радиус и окружность Сатурна — объяснение для детей
Средний радиус Сатурна составляет 58232 км. Но важно объяснить детям одну особенность. Дело в том, что огромная планета совершает осевое вращение чересчур быстро (за 10.5 часов), из-за чего выпучивается в экваториальной линии и выравнивается на полюсах. Стоит отметить, что все газовые гиганты сформировались в виде приплюснутого сфероида, но Сатурн особенно выделяется. Его полярный радиус (54364 км) составляет примерно 90% от экваториального (60268 км). Намного проще представить размер Сатурна, если сравнить его с размером Земли, как показано на нижнем рисунке.Сравнение размеров Сатурна и Земли
Если решили обойти экватор, то придется пройти 365882 км. Это в 9 раз больше, чем вокруг нашей планеты. Правда это было бы сложной задачей, так как планета полностью состоит из водорода и гелия, а значит лишена твердой поверхности.
Плотность, масса и объем Сатурна — объяснение для детей
Средняя плотность – 0.687 грамм на см3
Масса – 5.68 х 1026 кг (в 95 раз больше Земли). Хотя планета занимает только 1/3 массу Юпитера, она на 80% больше, что способствует низкой плотности.
Кольца Сатурна — объяснение для детей
Для самых маленьких важно объяснить, что на других планетах также замечались кольца, но Сатурн выделяется тем, что обладает самыми большими. Сосредоточенные вокруг экватора, они берут начало в 6630 км от планеты и простираются на 422730 км (в 8 раз больше планетного радиуса). Их всего 5, и они представлены обломками водяного льда, смешанного с камнями. Достигают толщины в 20 метров. Теперь вы знаете, какой размер Сатурна и его колец.
v-kosmose.com
характеристика и исследования с фото
Солнечная система
> Система Сатурн > Кольца СатурнаПланета Сатурн | Спутники | Исследование | Фотографии
Моделированное изображение колец Сатурна передает информацию о параметрах частиц в различных участках, основываясь на замере эффектов трех радиосигналов с длиной волны 0.94, 3.6 и 13 см. Их пропустили от корабля Кассини сквозь кольца к Земле
Кольца планеты Сатурн с фото: сколько колец, из чего состоят, как называются, размер и скорость, радиус, список колец, наблюдения Галилея, происхождение.
Обнаружение колец у планеты Сатурна стало настоящим шоком для ученых. Впервые Галилео Галилей заметил их в 1610 году, но и пролет Вояджеров в 1980-х гг. оставил много загадок.
Система колец Сатурна располагает миллиардами частичек. Их размеры могут достигать пылинок, а другие напоминают скалы. Некоторые из них отвечают за формирование зазоров между кольцами, а другие настолько малы, что не просматриваются отдельно, а вплетаются в общую дугу. Ниже представлен список с параметрами и можно узнать, как называются кольца Сатурна.
Основные элементы структуры колец Сатурна |
| Название | Расстояние до центра Сатурна, км | Ширина, км |
|---|---|---|
| Кольцо D | 67 000—74 500 | 7500 |
| Кольцо C | 74 500—92 000 | 17500 |
| Щель Коломбо | 77 800 | 100 |
| Щель Максвелла | 87 500 | 270 |
| Щель Бонда | 88 690—88 720 | 30 |
| Щель Дейвса | 90 200—90 220 | 20 |
| Кольцо B | 92 000—117 500 | 25 500 |
| Деление Кассини | 117 500—122 200 | 4700 |
| Щель Гюйгенса | 117 680 | 285—440 |
| Щель Гершеля | 118 183—118 285 | 102 |
| Щель Рассела | 118 597—118 630 | 33 |
| Щель Джефриса | 118 931—118 969 | 38 |
| Щель Койпера | 119 403—119 406 | 3 |
| Щель Лапласа | 119 848—120 086 | 238 |
| Щель Бесселя | 120 236—120 246 | 10 |
| Щель Барнарда | 120 305—120 318 | 13 |
| Кольцо A | 122 200—136 800 | 14600 |
| Щель Энке | 133 570 | 325 |
| Щель Килера | 136 530 | 35 |
| Деление Роша | 136 800—139 380 | 2580 |
| R/2004 S1 | 137 630 | 300 |
| R/2004 S2 | 138 900 | 300 |
| Кольцо F | 140 210 | 30—500 |
| Кольцо G | 165 800—173 800 | 8000 |
| Кольцо E | 180 000—480 000 | 300 000 |
Составное изображение колец Сатурна
Составное изображение колец Сатурна. Продолжение
Полагают, что кольца Сатурна – остатки от комет и уничтоженных спутников. Каждое выполняет оборот вокруг планеты на своей скорости. Стоит отметить, что кольцевые системы присутствуют также у Юпитера, Урана и Нептуна. Но по масштабности и зрелищности Сатурн стоит на первом месте. Вместе его кольца в толщине охватывают 282000 км.
Обозначение колец Сатурна
В качестве имен используется английский алфавит. Вы легко поймете, как называются кольца Сатурна, ведь именованы в порядке обнаружения и расположены близко. Выделяется лишь пробел Кассини – 4700 км. Главными выступают С, В и А. Зазор Кассини разделяет В и А. Также есть слабые кольца. Наиболее приближенное – D. F – узкое, расположенное возле А. К слабым причисляют G и E.
Чтобы попасть на орбитальную точку Сатурна, Кассини пришлось пройти между F и G. Чтобы обезопасить аппарат, его установили на автономное управление и отключили все камеры и приборы. Но проход позволил добыть огромное количество информации о кольцах и их вид изнутри.
Обнаружение колец Сатурна
Человечество тысячелетиями следило за ночным небом, но лишь в 1619 году Галилео Галилею впервые удалось заметить эту планетарную особенность. Но ему показалось, что рядом с планетой находится еще две планеты, которые лишены движения. Он просто описал Сатурн как «планета с ушами». При обзоре в 1612 году заметил, что «уши» исчезли и появились в 1613-м.
Быстрые факты:
- расположение: вокруг экватора Сатурна.
- толщина: от 10 м до 1 км.
- диаметр: 280360 км.
- состав: миллионы частиц, среди которых 99.9% льда с примесями минералов.
- обнаружение: в 1610 году Галилео Галилеем.
- структура: 13 небольших колец, отделенных зазорами.
- другое: кольца не видны через каждые 14 лет, потому что повернуты к нам.
В 1655 году Христиан Гюйгенс использовал более мощную аппаратуру и рассмотрел кольца в их истинной природе. Оказалось, что в 1612 году «уши» исчезли, потому что повернулись острием к Земле. Но в 1613-м угол зрения изменился, и они снова появились. Сейчас мы знаем, что это повторяется раз в 14 лет.
В 1675 году Джованни Кассини отметил, что кольцо не выступает сплошным, а представлено несколькими дугами, отделенными зазорами. Крупнейший назвали пробелом Кассини. В 1859 году Джеймс Максвелл рассчитал, что кольца не могут выступать сплошными, потому что рвутся гравитационными силами. Он предположил, что мы столкнулись с миллионами мелких частичек, расположенных на орбите вокруг планеты. Это подтвердили в 1895 году в спектроскопическом обзоре.
Планетные системы белых карликов
Астрофизик Роман Рафиков о дисках вокруг белых карликов, кольцах Сатурна и будущем Солнечной системы
Размер и состав колец Сатурна
Сколько колец у Сатурна? Наблюдения в современные приборы показывают, что вокруг планеты сосредоточено примерно 13 концентрических колец. Большая часть именована по буквам алфавита в порядке обнаружения (разрыв Кассини отделяет А и В). Часть системы, наблюдаемая в телескоп, начинается с D (66900 км от Сатурна) и движется к F (140180 км). Это дистанция в 73280 км. Но пылевые частички можно зафиксировать и на удаленности в 13 000 000 км.
Видимая часть наблюдается на отдаленности в 280360 км, где ширина колец достигает всего 10 м и 1 км. Несмотря на масштабность кольцевой площади кольца лишены примечательной плотности. Если собрать весь материал вместе, то получили бы примерный объем Мимаса (диаметр – 396 км)
В 1610 году Галилео Галилей первым заметил кольца возле Сатурна
Из чего же состоят кольца Сатурна? Анализ колец показывает, что они на 99.9% наполнены льдом и небольшим количеством минералов. По размеру способны походить на гальку или скалы с параметрами дома. Снимки, добытые зондами, продемонстрировали, что внутри колец можно отыскать сложные узоры, напоминающие паутину. Скорее всего, здесь просматривается гравитационное воздействие планеты и спутников. Некоторые луны-пастухи вращаются вокруг колец и формируют зазоры. К примеру, F-кольцо существует за счет активности Пандоры и Прометея.
Происхождение колец Сатурна
Есть несколько теорий происхождения колец. В 19-м веке Эдуард Рош предположил, что это остаточный материал от крупного планетарного спутника, разорванного на части гравитацией. С помощью математических расчетов он определил критическую удаленность гипотетической луны. Теперь это используют как «предел Роша» и его можно применить к любому небесному телу.
Также есть мнение о том, что кольца представлены материей, оставшейся от изначального материала планетарного формирования. В итоге осколки за чертой Роша слились и создали луны, а остальная часть пошла на формирование колец. Или же был крупный спутник, уничтоженный ударом/столкновением.
Приближенные кольца Сатурна с отметками названий. Зазор Кассини расположен между А и В
До 80-х гг. вся информация о кольцевой система поступала исключительно из земных телескопов. Но полеты Вояджеров 1 и 2 прислали первые снимки. А в 2005 году к планете прибыла миссия Кассини-Гюйгенс, где аппарат несколько раз окунался в зазоры и в 2017 году погрузился в планетарную атмосферу.
Точный возраст колец Сатурна остается загадкой, но есть мнение, что кольцам может быть уже 4 млрд. лет.
Ссылки
Состав системы Сатурна |
v-kosmose.com
Состав Сатурна: структура атмосферы и ядро
Солнечная система > Система Сатурн > Сатурн > Состав Сатурна
Внутреннее строение Сатурна
Из чего состоит Сатурн – планета Солнечной системы: описание химического состава, слои атмосферы, наличие ядра, сравнение с Юпитером, Ураном и Нептуном на фото.
Сатурн поражает своей системой колец уже несколько веков. Но всем интересно узнать, из чего же состоит Сатурн. Анализ показал, что атмосфера газового гиганта представлена водородом (96%), гелием (3%) и метановыми, аммиачными и этановыми примесями. Некоторые газы можно отыскать в жидком или расплавленном состоянии.
Форма газа будет трансформироваться по мере углубления в планету. На облачных вершинах расположены аммиачные кристаллы, а ниже находятся гидросульфиды аммония и/или вода. Далее давление растет, поэтому водород становится жидким. Показатели давления и температуры также возрастают по мере приближения к ядру. Полагают, что водород становится металлическим. Ядро состоит из скалы и металлов. Ниже представлен химический состав Сатурна, а также представлено сравнение с Землей, Юпитером, Ураном и Нептуном.
Сравнение строения газовых гигантов
Состав атмосферы Сатурна раскрывает и низкий показатель плотности. На самом деле, Сатурн занимает последнее место в этой категории с отметкой 0.687 г/см3. Это ниже даже водной, поэтому планета смогла бы плавать в гигантской ванне.
О деталях состава узнали благодаря космическим аппаратам. Начало положил Пионер-11 в 1979 году. Он нашел кольцо F, а через год прибыл Вояджер-1, захвативший снимки поверхности и нескольких спутников. Ему удалось разглядеть и атмосферу Титана. Перемены в атмосфере и кольцах зафиксировал Вояджер-2 в 1981 году.
Главной миссией считается полет космического корабля Кассини, прибывшего на орбиту в 2004 году. Аппарат не только изучил спутники, планету, но также прошел сквозь кольца и погрузился в атмосферу, прислав удивительные фото. Теперь вы знаете, какими химическими элементами представлен состав Сатурна.
Полезные статьи:
Положение и движение Сатурна
Поверхность Сатурна
v-kosmose.com
химический состав и описание с фото
Солнечная система > Система Сатурн > Сатурн > Атмосфера Сатурна
Цветные кадры от Кассини демонстрируют перемену во внешнем полярном регионе Сатурна с 2012-2016 гг
Состав атмосферы Сатурна – газового гиганта Солнечной системы: химический состав, наличие атмосферы и полос, скорость ветра, высота облаков, температура.
Глупо задаваться вопросом касательно наличия атмосферы Сатурна, потому что это буквально вся планета. Так что давайте внимательно изучим состав. Атмосфера Сатурна на 75% представлена водородом и на 25% гелием. Есть также примеси в виде водяного льда или метана.
На поверхности Сатурна заметные облачные полосы, но они не такие яркие как у Юпитера. Кажутся бледными и теряют свой цвет. Оранжевый цвет планеты создается присутствием серы. Кроме того, есть азот и кислород. Атомы смешиваются и трансформируются в сложные молекулы. В земных условиях это именуют смогом.
Планета способна похвастаться одними из самых быстрых ветров, разгоняющихся до 1800 км/ч. Из-за этого белые штормы способны сформироваться всего за несколько часов. Но их длительность охватывает примерно месяц, после чего уходят вглубь.
Строение атмосферы Сатурна
Состав облаков атмосферы Сатурна включают аммиак и располагаются на высоте в 100 км ниже тропосферы. Температура на этой точке опускается ниже -250°C. На высоте в 170 км находятся скопления сульфида аммония, а температура достигает -70°C. Ниже всех проживают водяные облака (130 км), а температура – 0 °C.
Важно понимать, что давление и температура будут возрастать с процессом углубления к ядру, а водородный газ трансформируется в жидкость. На фото можно внимательно рассмотреть, как выглядит атмосфера планеты Сатурн в ее истинном цвете и с бурями в облаках.
Полезные статьи:
Положение и движение Сатурна
v-kosmose.com
Сатурн | Астрофишки
Сатурн — шестая планета от Солнца и вторая по размерам планета в Солнечной системе после Юпитера. Сатурн, а также Юпитер, Уран и Нептун, классифицируются как газовые гиганты. Сатурн назван в честь римского бога земледелия.
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 — 54 400 км; из всех планет Солнечной системы Сатурн обладает наименьшим сжатием.
Масса планеты в 95 раз превышает массу Земли, однако средняя плотность Сатурна составляет всего 0,69 г/см3, что делает его единственной планетой Солнечной системы, чья средняя плотность меньше плотности воды. Поэтому, хотя массы Юпитера и Сатурна различаются более, чем в 3 раза, их экваториальный диаметр различается только на 19 %. Плотность остальных газовых гигантов значительно больше (1,27—1,64 г/см3). Ускорение свободного падения на экваторе составляет 10,44 м/с2, что сопоставимо со значениями Земли и Нептуна, но намного меньше, чем у Юпитера.
Орбитальные характеристики и вращение
Среднее расстояние между Сатурном и Солнцем составляет 1430 млн км (9,58 а. е.). Двигаясь со средней скоростью 9,69 км/с, Сатурн обращается вокруг Солнца за 10 759 дней (примерно 29,5 лет). Расстояние от Сатурна до Земли меняется в пределах от 1195 (8,0 а. е.) до 1660 (11,1 а. е.) млн км, среднее расстояние во время их противостояния около 1280 млн км. 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 млн км.
СатурнВидимые при наблюдениях характерные объекты атмосферы Сатурна вращаются с разной скоростью в зависимости от широты. Как и в случае Юпитера, имеется несколько групп таких объектов. Так называемая «Зона 1» имеет период вращения 10 ч 14 мин 00 с (то есть скорость составляет 844,3°/день). Она простирается от северного края южного экваториального пояса до южного края северного экваториального пояса. На всех остальных широтах Сатурна, составляющих «Зону 2», период вращения первоначально был оценён в 10 ч 39 мин 24 с (скорость 810,76°/день). Впоследствии данные были пересмотрены: была дана новая оценка — 10 ч, 34 мин и 13 с. «Зона 3», наличие которой предполагается на основе наблюдений радиоизлучения планеты в период полёта «Вояджера−1», имеет период вращения 10 ч 39 мин 22,5 с (скорость 810,8°/день).
В качестве продолжительности оборота Сатурна вокруг оси принята величина 10 часов, 34 минуты и 13 секунд.Точная величина периода вращения внутренних частей планеты остаётся трудноизмеряемой. Когда аппарат «Кассини» достиг Сатурна в 2004 году, было обнаружено, что согласно наблюдениям радиоизлучения длительность оборота внутренних частей заметно превышает период вращения в «Зоне 1» и «Зоне 2» и составляет приблизительно 10 ч 45 мин 45 с (± 36 с).
В марте 2007 года было обнаружено, что вращение диаграммы направленности радиоизлучения Сатурна порождено конвекционными потоками в плазменном диске, которые зависят не только от вращения планеты, но и от других факторов. Было также сообщено, что колебание периода вращения диаграммы направленности связано с активностью гейзера на спутнике Сатурна — Энцеладе. Заряженные частицы водяных паров на орбите планеты приводят к искажению магнитного поля и, как следствие, картины радиоизлучения. Обнаруженная картина породила мнение, что на сегодняшний день вообще не существует корректного метода определения скорости вращения ядра планеты.
Атмосфера и строение
Верхние слои атмосферы Сатурна состоят на 96,3 % из водорода (по объёму) и на 3,25 % — из гелия (по сравнению с 10 % в атмосфере Юпитера). Имеются примеси метана, аммиака, фосфина, этана и некоторых других газов. Аммиачные облака в верхней части атмосферы мощнее юпитерианских. Облака нижней части атмосферы состоят из гидросульфида аммония (NH4SH) или воды.
Полярное сияние над северным полюсом Сатурна. Сияния окрашены в голубой цвет, а лежащие внизу облака — в красный. Прямо под сияниями видно обнаруженное ранее шестиугольное облако.По данным «Вояджеров», на Сатурне дуют сильные ветры, аппараты зарегистрировали скорости воздушных потоков 500 м/с. Ветры дуют в основном в восточном направлении (по направлению осевого вращения). Их сила ослабевает при удалении от экватора; при удалении от экватора появляются также и западные атмосферные течения. Ряд данных указывают, что циркуляция атмосферы происходит не только в слое верхних облаков, но и на глубине, по крайней мере, до 2 тыс. км. Кроме того, измерения «Вояджера-2» показали, что ветры в южном и северном полушариях симметричны относительно экватора. Есть предположение, что симметричные потоки как-то связаны под слоем видимой атмосферы.
В атмосфере Сатурна иногда появляются устойчивые образования, представляющие собой сверхмощные ураганы. Аналогичные объекты наблюдаются и на других газовых планетах Солнечной системы (Большое красное пятно на Юпитере, Большое тёмное пятно на Нептуне). Гигантский «Большой белый овал» появляется на Сатурне примерно один раз в 30 лет, в последний раз он наблюдался в 1990 году (менее крупные ураганы образуются чаще).
Большое белое пятно12 ноября 2008 года камеры станции «Кассини» получили изображения северного полюса Сатурна в инфракрасном диапазоне. На них исследователи обнаружили полярные сияния, подобные которым не наблюдались ещё ни разу в Солнечной системе. Также данные сияния наблюдались в ультрафиолетовом и видимом диапазонах. Полярные сияния представляют собой яркие непрерывные кольца овальной формы, окружающие полюс планеты. Кольца располагаются на широте, как правило, в 70—80°. Южные кольца располагаются на широте в среднем 75 ± 1°, а северные — ближе к полюсу примерно на 1,5°, что связано с тем, что в северном полушарии магнитное поле несколько сильнее. Иногда кольца становятся спиральной формы вместо овальной.
Кольцевидное полярное сияниеВ отличие от Юпитера полярные сияния Сатурна не связаны с неравномерностью вращения плазменного слоя во внешних частях магнитосферы планеты. Предположительно, они возникают из-за магнитного пересоединения под действием солнечного ветра. Форма и вид полярных сияний Сатурна сильно меняются с течением времени. Их расположение и яркость сильно связаны с давлением солнечного ветра: чем оно больше, тем сияния ярче и ближе к полюсу. Среднее значение мощности полярного сияния составляет 50 ГВт в диапазоне 80—170 нм (ультрафиолет) и 150—300 ГВт в диапазоне 3—4 мкм (инфракрасный).
Во время бурь и штормов на Сатурне наблюдаются мощные разряды молнии. Электромагнитная активность Сатурна,вызванная ими колеблется с годами от почти полного отсутствия до очень сильных электрических бурь.
28 декабря 2010 года «Кассини» сфотографировал шторм, напоминающий сигаретный дым. Ещё один, особенно мощный шторм, был зафиксирован 20 мая 2011 года.
Внутреннее строение
В глубине атмосферы Сатурна растут давление и температура, а водород переходит в жидкое состояние, однако этот переход является постепенным. На глубине около 30 тыс. км водород становится металлическим (давление там достигает около 3 миллионов атмосфер). Циркуляция электрических токов в металлическом водороде создаёт магнитное поле (гораздо менее мощное, чем у Юпитера).
Внутреннее строение СатурнаВ центре планеты находится массивное ядро из тяжёлых материалов — камня, железа и, предположительно, льда. Его масса составляет приблизительно от 9 до 22 масс Земли. Температура ядра достигает 11 700 °C, а энергия, которую оно излучает в космос, в 2,5 раза больше энергии, которую Сатурн получает от Солнца. Значительная часть этой энергии генерируется за счёт механизма Кельвина — Гельмгольца (когда температура планеты падает, то падает и давление в ней). В результате она сжимается, а потенциальная энергия её вещества переходит в тепло.
При этом, однако, было показано, что этот механизм не может являться единственным источником энергии планеты. Предполагается, что дополнительная часть тепла создаётся за счёт конденсации и последующего падения капель гелия через слой водорода (менее плотный, чем капли) вглубь ядра. Результатом является переход потенциальной энергии этих капель в тепловую. По оценкам, область ядра имеет диаметр приблизительно 25 000 км.
Магнитное поле
Магнитосфера Сатурна открыта космическим аппаратом «Пионер-11» в 1979 году. По размерам уступает только магнитосфере Юпитера. Магнитопауза, граница между магнитосферой Сатурна и солнечным ветром, расположена на расстоянии порядка 20 радиусов Сатурна от его центра, а хвост магнитосферы протягивается на сотни радиусов. Магнитосфера Сатурна наполнена плазмой, продуцируемой планетой и её спутниками. Среди спутников наибольшую роль играет Энцелад, гейзеры которого выбрасывают водяной пар, часть которого ионизируется магнитным полем Сатурна.
Магнитное поле СатурнаВзаимодействие между магнитосферой Сатурна и солнечным ветром генерирует яркие овалы полярного сияния вокруг полюсов планеты, наблюдаемые в видимом, ультрафиолетовом и инфракрасном свете. Магнитное поле Сатурна, так же как и Юпитера, создается за счёт эффекта динамо при циркуляции металлического водорода во внешнем ядре. Магнитное поле является почти дипольным, так же как и у Земли, с северным и южным магнитными полюсами. Северный магнитный полюс находится в северном полушарии, а южный — в южном, в отличие от Земли, где расположение географических полюсов противоположно расположению магнитных. Величина магнитного поля на экваторе Сатурна 21 мкTл (0,21 Гс), что соответствует дипольному магнитному моменту примерно в 4,6 × 10 18 Tл•м3. Магнитный диполь Сатурна жёстко связан с его осью вращения, поэтому магнитное поле очень асимметрично. Диполь несколько смещён вдоль оси вращения Сатурна к северному полюсу.
Внутреннее магнитное поле Сатурна отклоняет солнечный ветер от поверхности планеты, предотвращая его взаимодействие с атмосферой, и создаёт область, называемую магнитосферой и наполненную плазмой совсем иного вида, чем плазма солнечного ветра. Магнитосфера Сатурна — вторая по величине магнитосфера в Солнечной системе, наибольшая — магнитосфера Юпитера. Как и в магнитосфере Земли, граница между солнечным ветром и магнитосферой называется магнитопаузой. Расстояние от магнитопаузы до центра планеты (по прямой Солнце — Сатурн) варьируется от 16 до 27 Rs (Rs = 60 330 км — экваториальный радиус Сатурна). Расстояние зависит от давления солнечного ветра, который зависит от солнечной активности. Среднее расстояние до магнитопаузы составляет 22 Rs. С другой стороны планеты солнечный ветер растягивает магнитное поле Сатурна в длинный магнитный хвост.
Кольца Сатурна
Сегодня известно, что у всех четырёх газообразных гигантов есть кольца, но у Сатурна они самые заметные. Кольца расположены под углом приблизительно 28° к плоскости эклиптики. Поэтому с Земли в зависимости от взаимного расположения планет они выглядят по-разному: их можно увидеть и в виде колец, и «с ребра». Как предполагал ещё Гюйгенс, кольца не являются сплошным твёрдым телом, а состоят из миллиардов мельчайших частиц, находящихся на околопланетной орбите. Это было доказано спектрометрическими наблюдениями А. А. Белопольского в Пулковской обсерватории и двумя другими учёными в 1895—1896 гг.
Кольца СатурнаСуществует три основных кольца и четвёртое — более тонкое. Все вместе они отражают больше света, чем диск самого Сатурна. Три основных кольца принято обозначать первыми буквами латинского алфавита. Кольцо В — центральное, самое широкое и яркое, оно отделяется от внешнего кольца А щелью Кассини шириной почти 4000 км, в которой находятся тончайшие, почти прозрачные кольца. Внутри кольца А есть тонкая щель, которая называется разделительной полосой Энке. Кольцо С, находящееся ещё ближе к планете, чем В, почти прозрачно.
Кольца Сатурна очень тонкие. При диаметре около 250 000 км их толщина не достигает и километра (хотя существуют на поверхности колец и своеобразные горы). Несмотря на свой внушительный вид, количество вещества, составляющего кольца, крайне незначительно. Если его собрать в один монолит, его диаметр не превысил бы 100 км. На изображениях, полученных зондами, видно, что на самом деле кольца образованы из тысяч колец, чередующихся со щелями; картина напоминает дорожки грампластинок. Частички, из которых состоят кольца, имеют размер от 1 сантиметров до 10 метров. По составу они на 93 % состоят изо льда с незначительными примесями, которые могут включать в себя сополимеры, образующихся под действием солнечного излучения и силикаты и на 7 % из углерода.
Сравнение размеров Сатурна и ЗемлиСуществует согласованность движения частиц в кольцах и спутников планеты. Некоторые из них, так называемые «спутники-пастухи», играют роль в удержании колец на их местах. Мимас, например, находится в резонансе 2:1 c щелью Кассинии и под воздействием его притяжения вещество удаляется из неё, а Пан находится внутри разделительной полосы Энке. В 2010 году были получены данные от зонда Кассини, которые говорят о том, что кольца Сатурна колеблются. Колебания складываются из постоянных возмущений, которые вносит Мимас и самопроизвольных возмущений, возникающих из-за взаимодействия летящих в кольце частиц. Происхождение колец Сатурна ещё не совсем ясно. По одной из теорий, выдвинутой в 1849 году Эдуардом Рошем, кольца образовались вследствие распада жидкого спутника под действием приливных сил. По другой — спутник распался из-за удара кометы или астероида.
Похожие записи
astrofishki.net