Расстояние от Земли до Сатурна. Как далеко от нас Сатурн?
Сатурн — шестая планета Солнечной системы. Вторая по величине, и ее плотность настолько мала, что если наполнить огромный резервуар водой и поместить туда Сатурн, то он свободно будет держаться на поверхности, не погружаясь в воду целиком. Главная достопримечательность Сатурна — это его кольца, состоящие из пыли, газа и льда. Огромное число колец окружают планету, диаметр которых превышает диаметр Земли в несколько раз.
Какой он — Сатурн?
Для начала нужно разобраться, что же это за планета такая и с чем ее «едят». Сатурн — это шестая планета от Солнца, названная в честь древнеримского бога Сатурна. Греки называли его Кроносом, отцом Зевса (Юпитера). В самой дальней точке орбиты (афелии) расстояние от светила составляет 1 513 млрд км.
Планетарные сутки составляют всего 10 часов и 34 минуты, однако планетарный год длится 29,5 земного. Атмосфера газового гиганта состоит в основном из водорода (на его долю приходится 92 %). Остальные 8 % приходятся на примеси гелия, метана, аммиака, этана и пр.
Запущенные в 1977 году аппараты «Вояджер-1» и «Вояджер-2» пару лет назад достигли орбиты Сатурна и предоставили ученым бесценные сведения об этой планете. На поверхности были замечены ветры, чья скорость достигала 500 м/с. К примеру, самый сильный ветер на Земле достигал лишь 103 м/с (Нью-Гемпшир, гора Вашингтон).
Подобно Большому Красному пятну на Юпитере существует Большой белый овал на Сатурне. Но второй появляется лишь каждые 30 лет, а последнее его появление было в 1990 году. Через пару лет мы сможем вновь за ним понаблюдать.
Соотношение размеров Сатурна и Земли
Во сколько раз Сатурн больше Земли? По некоторым данным, только в диаметре Сатурн превосходит нашу планету в 10 раз. По объему в 764 раза, т. е. Сатурн может вместить в себя именно такое количество наших планет. Ширина колец Сатурна превосходит диаметр нашей голубой планеты в 6 раз. Настолько он гигантский.
Расстояние от Земли до Сатурна
Для начала нужно учитывать тот факт, что все планеты Солнечной системы двигаются не по кругу, а по эллипсам (овалам). Наступают моменты, когда происходит смена расстояния от Солнца. Оно может становиться ближе, может удаляться. На Земле это хорошо заметно. Это называется сменой времен года. Но здесь играет роль вращение и наклон нашей планеты относительно орбиты.
Следовательно, расстояние от Земли до Сатурна будет значительно варьироваться. Сейчас вы узнаете насколько. С помощью научных измерений было подсчитано, что минимальное расстояние от Земли до Сатурна в километрах составляет 1195 млн, в то время как максимальное составляет 1660 млн.
Сколько лететь до Сатурна от Земли
Как известно, скорость света (по теории относительности Эйнштейна) — непреодолимый предел во Вселенной. Он кажется нам недосягаемым. Но в космических масштабах она ничтожно мала. За 8 минут свет преодолевает расстояние до Земли, а это 150 млн км (1 а. е.). Расстояние до Сатурна приходится преодолевать за 1 час и 20 минут. Это не так долго, скажете вы, но только вдумайтесь, что скорость света составляет 300 000 м/с!
Если же за средство передвижения взять ракету, на преодоление расстояния уйдут годы. Космическим аппаратам, направленным на изучение планет-гигантов, потребовалось от 2,5 до 3 лет. На данный момент они находятся за пределами Солнечной системы. Многие ученые полагают, что расстояние от Земли до Сатурна возможно преодолеть за 6 лет и 9 месяцев.
Что ждет человека у Сатурна?
Зачем нам вообще нужна эта водородная планета, где никогда бы не зародилась жизнь? Сатурн интересует ученых своей луной под названием Титан. Самый крупный спутник Сатурна и второй по величине в Солнечной системе (после Ганимеда у Юпитера). Ученых он заинтересовал ничуть не меньше Марса. Титан по размерам превосходит Меркурий, и на его поверхности даже есть реки. Правда, реки из жидкого метана и этана.
Сила притяжения на спутнике меньше, чем на Земле. Основной элемент, присуствующий в атмосфере, — это углеводород. Если нам удастся добраться до Титана, это станет для нас весьма острой проблемой. Зато не нужны будут плотные скафандры. Лишь очень теплая одежда и баллон с кислородом. Учитывая плотность и силу притяжения Титана, можно с большой уверенностью сказать, что человек сможет летать. Дело в том, что в таких условиях наше тело свободно может парить в воздухе, не имея сильного сопротивления со стороны гравитации. Нам понядобятся лишь обычные модельные крылья. И даже в случае их поломки человек без проблем сможет мягко «оседлать» твердую поверхность спутника.
Для благополучного заселения Титана потребуется возводить целые города под полусферическими куполами. Только тогда представится возможным воссоздание климата, подобного земному, для более комфортного проживания и выращивания необходимых продуктов питания, а также добычи ценных минеральных ресурсов из недр планеты.
Острой проблемой окажется и нехватка солнечного света, ведь Солнце возле Сатурна кажется небольшой желтой звездой. Заменой солнечным батареям станет углеводород, в изобилии покрывающий планету целыми морями. Из него первые колонизаторы будут получать энергию. Вода находится глубоко под поверхностью спутника в виде льда.
fb.ru
Как выглядят Земля и Луна с Сатурна?
Солнечная система > Система Сатурн > Сатурн > Как выглядит Земля и Луна с Сатурна?
Земля и Луна, запечатленные аппаратом Кассини в 2013 году
Посмотрите на Землю и Луну с орбиты Сатурна: известные цветные фото миссии Кассини в высоком разрешении, кольца Сатурна, фото Вояджера – бледно-голубая точка.
В данной статье мы рассмотрим наиболее известные фотографии Земли и Луны, сделанные с орбиты Сатурна. В 2013 году многие собрались на площадях, чтобы помахать Кассини, удаленному на 898.4 млн. миль.
Верхний снимок – цветной композит, выполненный из необработанных кадров, добытых Кассини в красных, зеленых и синих волнах с видимым светом. Некоторые пятна выступают фоновыми звездами, а другие – высокоэнергетические частички.
Луна – яркая точка, расположенная чуть ниже и слева от нашей планеты.
Это был первый случай, когда буквально вся планета знала, что Кассини сделает снимок. Конечно, мы не надеялись на групповое фото, но многие пожелали стать частью события.
В кадре наша планета и земной спутник выглядят, как пара ярких точек. Сразу вспоминается «бледно-голубая точка» (Pale Blue Dot), снятая Вояджером. Рассматривая это знаменитое изображение Карл Саган сказал, что для многих это всего лишь размытый кадр, но для ученых – доказательство человеческого достижения. Это наш маленький дом, который мы должны беречь.
Бледно-голубая точка (Земля), запечатленная в 1990 году аппаратом Вояджер-1
Это еще одно композитное изображение, полученное Кассини. Это взгляд на Сатурн и кольца в период затмения. Земля – яркая точка возле центра.
Сатурн в период затмения. Земля выглядит как бледно-голубая точка
Полезные статьи:
Положение и движени
е СатурнаПоверхность Сатурна
v-kosmose.com
Планета Сатурн: масса, размер, описание, характеристика
Звездное небо всегда привлекало своей красотой романтиков, поэтов, художников и влюбленных. С незапамятных времен люди восхищались россыпью звезд и приписывали им особые магические свойства.
Древние астрологи, например, сумели провести параллель между датой рождения человека и звездой, ярко светившей в этот момент. Считалось, что она может влиять не только на совокупность черт характера новорожденного, но и на всю его дальнейшую судьбу. Наблюдение за звездами помогало земледельцам определять лучшую дату для посева и сбора урожая. Можно сказать, что многое в жизни древних людей было подчинено влиянию звезд и планет, поэтому неудивительно, что человечество уже не одно столетие пытается изучить ближайшие к Земле планеты.
Многие из них на сегодняшний момент довольно неплохо изучены, однако некоторые могут преподнести ученым немало сюрпризов. К таким планетам астрономы, в первую очередь, относят Сатурн. Описание этого газового гиганта можно найти в любом учебнике по астрономии. Однако сами ученые считают, что это одна из самых малоизученных планет, все загадки и тайны которой человечество еще даже не в состоянии перечислить.
Сегодня вы получите самую развернутую информацию о Сатурне. Масса газового гиганта, его размер, описание и сравнительная характеристика с Землей – все это вы сможете узнать из данной статьи. Возможно, некоторые факты вы услышите впервые, а что-то покажется вам просто невероятным.
Представления древних о Сатурне
Наши предки не могли точно вычислить массу Сатурна и дать ему характеристику, но они определенно понимали, насколько величественна данная планета и даже поклонялись ей. Историки считают, что Сатурн, который относится к одной из пяти планет, отлично различимых с Земли невооруженным взглядом, был известен людям очень давно. Свое название он получил в честь бога плодородия и земледелия. Это божество было весьма почитаемо среди греков и римлян, однако в дальнейшем отношение к нему слегка видоизменилось.
Дело в том, что греки начали ассоциировать Сатурн с Кроносом. Этот титан был весьма кровожаден и даже пожирал своих собственных детей. Поэтому к нему относились без должного уважения и с некоторым опасением. А вот римляне очень почитали Сатурн и даже считали его богом, который дал человечеству многие необходимые для жизни знания. Именно бог земледелия научил невежественных людей обрабатывать поля, строить жилые помещения и сохранять выращенный урожай до следующего года. В благодарность к Сатурну римляне устраивали настоящие праздники, длящиеся несколько дней. В этот период даже рабы могли забыть о своем ничтожном положении и в полной мере ощутить себя свободными людьми.
Примечательно, что во многих древних культурах Сатурн, характеристику которого ученые смогли дать только спустя тысячелетия, ассоциировался с сильными божествами, которые уверенно управляют судьбами людей во многих мирах. Современные историки часто задумываются о том, что древние цивилизации могли знать об этой гигантской планете гораздо больше, чем мы сегодня. Возможно, им были доступны иные знания и нам только предстоит, откинув сухие статистические данные, проникнуть в тайны Сатурна.
Краткое описание планеты
В нескольких словах рассказать, какая планета Сатурн на самом деле, довольно сложно. Поэтому в текущем разделе мы приведем читателю всем известные данные, которые помогут составить некоторое представление об этом удивительном небесном теле.
Сатурн является шестой планетой нашей родной Солнечной системы. Так как он в основном состоит из газов, то его относят к газовым гигантам. Самым ближайшим «родственником» Сатурна принято называть Юпитер, но кроме него в эту группу можно внести еще Уран и Нептун. Примечательно, что все газовые планеты могут гордиться своими кольцами, но только Сатурн имеет их в таком количестве, что позволяет разглядеть его величественный «пояс» даже с Земли. Современные астрономы по праву считают его самой красивой и завораживающей планетой. Ведь кольца Сатурна (из чего состоит это великолепие, мы расскажем в одном из следующих разделов статьи) практически постоянно меняют свой цвет и каждый раз их фото удивляет новыми оттенками. Поэтому газовый гигант является одним из самых узнаваемых среди остальных планет
Масса Сатурна (5.68×1026 кг) по сравнению с Землей крайне велика, об этом мы поговорим немного позже. А вот диаметр планеты, составляющий, по последним данным, более ста двадцати тысяч километров, уверенно выводит ее на второе место в Солнечной системе. Поспорить с Сатурном может только Юпитер, лидирующий в данном списке.
Газовый гигант имеет свою атмосферу, магнитные поля и огромное количество спутников, которые постепенно открывались астрономами. Интересно, что плотность планеты заметно меньше плотности воды. Поэтому, если ваше воображение позволит вам представить огромный бассейн, наполненный водой, то будьте уверены, Сатурн в нем не утонет. Как огромный надувной мяч, он будет медленно скользить по поверхности.
Происхождение газового гиганта
Несмотря на то, что исследования Сатурна космическими аппаратами активно ведутся на протяжении последних десятилетий, ученые до сих пор не могут уверенно сказать, как именно образовалась планета. На сегодняшний день выдвинуто две основных гипотезы, у которых есть свои последователи и противники.
Солнце и Сатурн часто сравнивают по составу. И действительно, в них находится большая концентрация водорода, что позволило некоторым ученым выдвинуть гипотезу о том, что наша звезда и планеты Солнечной системы формировались практически в одно и то же время. Массивные газовые скопления стали родоначальниками Сатурна и Солнца. Однако никто из сторонников этой теории не может объяснить, почему из исходного материала, если так можно сказать, в одном случае образовалась планета, а в другом — звезда. Различиям в их составе тоже никто пока не может дать достойного объяснения.
Согласно второй гипотезе, процесс формирования Сатурна длился сотни миллионов лет. Изначально происходило образование твердых частиц, которые постепенно достигали массы нашей Земли. Однако в какой-то момент планета потеряла большое количества газа и на втором этапе она активно приращивала его из космического пространства путем гравитации.
Ученые надеются, что в дальнейшем им удастся открыть секрет образования Сатурна, но до этого у них еще долгие десятилетия ожидания. Ведь максимально близко к планете удалось подобраться только аппарату «Кассини», работавшему на ее орбите на протяжении долгих тринадцати лет. Осенью этого года он закончил свою миссию, собрав для наблюдателей огромное количество данных, которые еще только предстоит обработать.
Орбита планеты
Сатурн и Солнце разделяют практически полтора миллиарда километров, поэтому от нашего главного светила планете достается не так уж много света и тепла. Примечательно, что вращается газовый гигант вокруг Солнца по немного вытянутой орбите. Впрочем, в последние годы ученые утверждают, что так поступают практически все планеты. Полный оборот Сатурн делает практически за тридцать лет.
Вокруг своей оси планета крутится крайне быстро, на оборот требуется около десяти земных часов. Если бы мы жили на Сатурне, то именно столько длились бы сутки. Интересно, что полный оборот планеты вокруг своей оси ученые пытались вычислить несколько раз. За это время возникла погрешность приблизительно в шесть минут, в рамках науки она считается довольно внушительной. Некоторые ученые связывают ее с неточностью приборов, а вот другие утверждают, что за долгие годы наша родная Земля стала вращаться медленнее, что и позволило образоваться погрешности.
Структура планеты
Так как размер Сатурна часто сопоставляют с Юпитером, то неудивительно, что и структуры этих планет очень похожи между собой. Ученые условно делят газовый гигант на три слоя, центром которых является скалистое ядро. Оно имеет высокую плотность и, как минимум, в десять раз массивнее земного ядра. Вторым слоем, где оно находится, считается жидкий металлический водород. Его толщина составляет приблизительно четырнадцать с половиной тысяч километров. Внешний слой планеты составляет молекулярный водород, толщина данного слоя измеряется в восемнадцати с половиной тысячах километров.
Ученые, изучая планету, выяснили один интересный факт – она излучает в космическое пространство в два с половиной раза больше радиации, чем получает от светила. Этому феномену пытались найти определенное объяснение, проводя параллель с Юпитером. Однако до сих пор это остается очередной загадкой планеты, ведь размер Сатурна меньше своего «собрата», излучающего в окружающий мир гораздо более скромные объемы радиации. Поэтому на сегодняшний день подобную активность планеты объясняют трением гелиевых потоков. Но насколько жизнеспособна данная теория, ученые сказать не могут.
Планета Сатурн: состав атмосферы
Если наблюдать планету в телескоп, то становится заметно, что цвет Сатурна имеет несколько приглушенные бледно-оранжевые оттенки. На его поверхности можно отметить полосообразные образования, которые часто формируются в причудливые формы. Впрочем, они не статичны и быстро трансформируются.
Когда мы говорим о газообразных планетах, то читателю довольно сложно понять, как именно можно определить разницу между условной поверхностью и атмосферой. Ученые тоже сталкивались с подобной проблемой, потому было принято решение определять некую точку отсчета. Именно в ней температура начинает понижаться, здесь астрономы и проводят невидимую границу.
Атмосфера Сатурна практически на девяносто шесть процентов состоит из водорода. Из составляющих газов хочется еще назвать гелий, он присутствует в количестве трех процентов. Оставшийся один процент делят между собой аммиак, метан и другие вещества. Для всех известных нам живых организмов атмосфера планеты является губительной.
Толщина атмосферного слоя приближена к шестидесяти километрам. Удивительно, но Сатурн, как и Юпитер, часто именуют не иначе как «планета бурь». Конечно, по меркам Юпитера они незначительны. Но вот для землян ветер практически в две тысячи километров в час покажется настоящим концом света. Подобные бури происходят на Сатурне довольно часто, иногда ученые замечают в атмосфере формирования, напоминающие наши ураганы. В телескоп они выглядят как обширные белые пятна, причем ураганы формируются крайне редко. Поэтому наблюдение за ними считается большой удачей для астрономов.
Кольца Сатурна
Цвет Сатурна и его колец приблизительно одинаков, хотя ученым этот «пояс» задает огромное количество задачек, которые они пока не в состоянии решить. Особенно сложно ответить на вопросы о происхождении и возрасте этого великолепия. На сегодняшний день по данной теме научное сообщество выдвинуло несколько гипотез, доказать или опровергнуть которые пока никто не может.
В первую очередь, многих юных астрономов интересует, из чего состоят кольца Сатурна. На этот вопрос ученые могут ответить достаточно точно. Структура колец очень неоднородна, она представляет собой миллиарды частиц, которые движутся с огромной скоростью. Диаметр этих частиц колеблется от одного сантиметра до десяти метров. Состоят они на девяносто восемь процентов изо льда. Остальные два процента представлены различными примесями.
Несмотря на внушительную картину, которую представляют собой кольца Сатурна, они очень тонкие. Их толщина в среднем не достигает даже километра, тогда как диаметр доходит до двухсот пятидесяти тысяч километров.
Для простоты кольца планеты принято называть одной из букв латинского алфавита, самыми заметными считаются три кольца. А вот наиболее ярким и красивым принято считать второе.
Образование колец: теории и гипотезы
С древних времен люди ломали голову над тем, как именно были сформированы кольца Сатурна. Изначально выдвигалась теория об одновременном формировании планеты и ее колец. Однако позже эта версия была опровергнута, ведь ученых поразила чистота льда, из которых и состоит «пояс» Сатурна. Если бы кольца имели с планетой один возраст, то их частички покрылись бы слоем, который можно сравнить с грязью. Так как этого не произошло, то научному сообществу пришлось искать другие объяснения.
Традиционной считается теория о взорвавшемся спутнике Сатурна. Согласно этому утверждению, приблизительно четыре миллиарда лет назад один из спутников планеты подошел к ней слишком близко. По подсчетам ученых, его диаметр мог доходить до трехсот километров. Под воздействием приливной силы он был разорван на миллиарды частиц, образовавших кольца Сатурна. Также рассматривается версия и о столкновении двух спутников. Подобная теория кажется максимально правдоподобной, однако последние данные дают возможность определить возраст колец как сто миллионов лет.
Удивительно, но частички колец постоянно сталкиваются между собой, формируются в новые образования и тем самым затрудняют их изучение. Современные ученые пока не могут раскрыть тайну образования «пояса» Сатурна, которая пополнила список загадок этой планеты.
Луны Сатурна
Газовый гигант имеет огромное количество спутников. Вокруг него вращается сорок процентов всех известных спутников Солнечной системы. На сегодняшний день открыто шестьдесят три луны Сатурна, при этом многие из них преподносят не меньше сюрпризов, чем сама планета.
Размер спутников колеблется от трехсот километров до пяти с лишним тысяч километров в диаметре. Проще всего астрономам было открыть крупные луны, большую часть из них смогли описать в конце восьмидесятых годов восемнадцатого века. Именно тогда были открыты Титан, Рея, Энцелад и Япет. Эти луны до сих пор очень интересуют ученых и пристально изучаются ими.
Интересно, что все спутники Сатурна очень отличаются от друг друга. Объединяет их тот факт, что они повернуты к планете всегда только одной стороной и вращаются практически синхронно. Наибольший интерес для астрономов представляют три луны:
- Титан.
- Рея.
- Энцелад.
Титан занимает второе место по величине в Солнечной системе. Неудивительно, что первенство он уступает только одному из спутников Юпитера. Диаметр Титана на половину больше, чем у Луны, а размер сопоставим с Меркурием и даже превышает его. Интересно, что состав этого гигантского спутника Сатурна поспособствовал формированию атмосферы. К тому же, на нем существует жидкость, что ставит Титан в один ряд с Землей. Некоторые ученые даже предполагают, что на поверхности спутника может быть какая-то форма жизни. Конечно, она будет существенно отличаться от земной, ведь атмосфера Титана состоит из азота, метана и этана, а на его поверхности можно разглядеть озера из метана и острова с причудливым рельефом, сформированным жидким азотом.
Энцелад является не менее удивительным спутником Сатурна. Ученые называют его самым светлым небесным телом в Солнечной системе из-за его поверхности, полностью покрытой ледяной коркой. Ученые уверены, что под этой толщей льда скрывается настоящий океан, в котором вполне могут существовать живые организмы.
Рея не так давно удивила астрономов. После многочисленных снимков они сумели разглядеть вокруг нее несколько тонких колец. Об их составе и размере говорить пока рано, но это открытие стало шокирующим, ведь ранее даже не предполагалось, что вокруг спутника могут вращаться кольца.
Сатурн и Земля: сравнительный анализ этих двух планет
Сравнение Сатурна и Земли ученые проводят нечасто. Уж слишком различны эти небесные тела, чтобы сопоставлять их друг с другом. Но сегодня мы решили немного расширить кругозор читателя и все же взглянуть на эти планеты свежим взглядом. Есть ли между ними что-то общее?
В первую очередь, приходит в голову сопоставить массу Сатурна и Земли, это различие будет невероятным: газовый гигант больше нашей планеты в девяносто пять раз. По размеру он превышает Землю в девять с половиной раз. Поэтому в его объеме наша планета может поместиться более семисот раз.
Интересно, что гравитация на Сатурне составит девяносто два процента от земного притяжения. Если предположить, что человека весом в сто килограммов перенесут на Сатурн, то его вес уменьшится до девяноста двух килограммов.
Каждый школьник знает, что земная ось имеет определенный угол наклона относительно Солнца. Это позволяет сезонам сменять друг друга, а людям наслаждаться всеми красотами природы. Удивительно, но ось Сатурна имеет схожий наклон. Поэтому на планете тоже можно наблюдать смену сезонов. Однако они не имеют ярко выраженный характер и проследить их довольно сложно.
Как и Земля, Сатурн имеет собственное магнитное поле, а недавно ученые стали свидетелями настоящего полярного сияния, разлившегося над условной поверхностью планеты. Оно порадовало длительностью свечения и яркими фиолетовыми оттенками.
Даже из нашего небольшого сравнительного анализа видно, что обе планеты, несмотря на неимоверные различия, имеют и нечто объединяющее их. Возможно, это заставляет ученых постоянно обращать свой взор в сторону Сатурна. Однако некоторые из них со смехом говорят, что если бы существовала возможность посмотреть на обе планеты рядом, то Земля была похожа бы на монетку, а Сатурн – на надутый баскетбольный мяч.
Изучение газового гиганта, коим является Сатурн, — это процесс, которым озадачены ученые со всего мира. Не единожды они посылали к нему зонды и различные аппараты. Так как последняя миссия была закончена в текущем году, то ближайшая запланирована только на 2020 год. Однако сейчас никто не может сказать, состоится ли она. Уже несколько лет ведутся переговоры об участии России в этом масштабном проекте. По предварительным расчетам новому аппарату понадобится около девяти лет, чтобы попасть на орбиту Сатурна, и еще четыре года, чтобы изучить планету и ее самый большой спутник. Исходя из всего вышесказанного, можно быть уверенными, что раскрытие всех тайн планеты бурь – это дело будущего. Возможно, в этом примите участие и вы, наши сегодняшние читатели.
fb.ru
Расстояние от Земли до Сатурна. Как далеко от нас Сатурн?
Сатурн — шестая планета Солнечной системы. Вторая по величине, и ее плотность настолько мала, что если наполнить огромный резервуар водой и поместить туда Сатурн, то он свободно будет держаться на поверхности, не погружаясь в воду целиком. Главная достопримечательность Сатурна — это его кольца, состоящие из пыли, газа и льда. Огромное число колец окружают планету, диаметр которых превышает диаметр Земли в несколько раз.
Какой он — Сатурн?
Для начала нужно разобраться, что же это за планета такая и с чем ее «едят». Сатурн — это шестая планета от Солнца, названная в честь древнеримского бога Сатурна. Греки называли его Кроносом, отцом Зевса (Юпитера). В самой дальней точке орбиты (афелии) расстояние от светила составляет 1 513 млрд км.
Планетарные сутки составляют всего 10 часов и 34 минуты, однако планетарный год длится 29,5 земного. Атмосфера газового гиганта состоит в основном из водорода (на его долю приходится 92 %). Остальные 8 % приходятся на примеси гелия, метана, аммиака, этана и пр.
Запущенные в 1977 году аппараты «Вояджер-1» и «Вояджер-2» пару лет назад достигли орбиты Сатурна и предоставили ученым бесценные сведения об этой планете. На поверхности были замечены ветры, чья скорость достигала 500 м/с. К примеру, самый сильный ветер на Земле достигал лишь 103 м/с (Нью-Гемпшир, гора Вашингтон).
Подобно Большому Красному пятну на Юпитере существует Большой белый овал на Сатурне. Но второй появляется лишь каждые 30 лет, а последнее его появление было в 1990 году. Через пару лет мы сможем вновь за ним понаблюдать.
Соотношение размеров Сатурна и Земли
Во сколько раз Сатурн больше Земли? По некоторым данным, только в диаметре Сатурн превосходит нашу планету в 10 раз. По объему в 764 раза, т. е. Сатурн может вместить в себя именно такое количество наших планет. Ширина колец Сатурна превосходит диаметр нашей голубой планеты в 6 раз. Настолько он гигантский.
Расстояние от Земли до Сатурна
Для начала нужно учитывать тот факт, что все планеты Солнечной системы двигаются не по кругу, а по эллипсам (овалам). Наступают моменты, когда происходит смена расстояния от Солнца. Оно может становиться ближе, может удаляться. На Земле это хорошо заметно. Это называется сменой времен года. Но здесь играет роль вращение и наклон нашей планеты относительно орбиты.
Следовательно, расстояние от Земли до Сатурна будет значительно варьироваться. Сейчас вы узнаете насколько. С помощью научных измерений было подсчитано, что минимальное расстояние от Земли до Сатурна в километрах составляет 1195 млн, в то время как максимальное составляет 1660 млн.
Сколько лететь до Сатурна от Земли
Как известно, скорость света (по теории относительности Эйнштейна) — непреодолимый предел во Вселенной. Он кажется нам недосягаемым. Но в космических масштабах она ничтожно мала. За 8 минут свет преодолевает расстояние до Земли, а это 150 млн км (1 а. е.). Расстояние до Сатурна приходится преодолевать за 1 час и 20 минут. Это не так долго, скажете вы, но только вдумайтесь, что скорость света составляет 300 000 м/с!
Если же за средство передвижения взять ракету, на преодоление расстояния уйдут годы. Космическим аппаратам, направленным на изучение планет-гигантов, потребовалось от 2,5 до 3 лет. На данный момент они находятся за пределами Солнечной системы. Многие ученые полагают, что расстояние от Земли до Сатурна возможно преодолеть за 6 лет и 9 месяцев.
Что ждет человека у Сатурна?
Зачем нам вообще нужна эта водородная планета, где никогда бы не зародилась жизнь? Сатурн интересует ученых своей луной под названием Титан. Самый крупный спутник Сатурна и второй по величине в Солнечной системе (после Ганимеда у Юпитера). Ученых он заинтересовал ничуть не меньше Марса. Титан по размерам превосходит Меркурий, и на его поверхности даже есть реки. Правда, реки из жидкого метана и этана.
Сила притяжения на спутнике меньше, чем на Земле. Основной элемент, присуствующий в атмосфере, — это углеводород. Если нам удастся добраться до Титана, это станет для нас весьма острой проблемой. Зато не нужны будут плотные скафандры. Лишь очень теплая одежда и баллон с кислородом. Учитывая плотность и силу притяжения Титана, можно с большой уверенностью сказать, что человек сможет летать. Дело в том, что в таких условиях наше тело свободно может парить в воздухе, не имея сильного сопротивления со стороны гравитации. Нам понядобятся лишь обычные модельные крылья. И даже в случае их поломки человек без проблем сможет мягко «оседлать» твердую поверхность спутника.
Для благополучного заселения Титана потребуется возводить целые города под полусферическими куполами. Только тогда представится возможным воссоздание климата, подобного земному, для более комфортного проживания и выращивания необходимых продуктов питания, а также добычи ценных минеральных ресурсов из недр планеты.
Острой проблемой окажется и нехватка солнечного света, ведь Солнце возле Сатурна кажется небольшой желтой звездой. Заменой солнечным батареям станет углеводород, в изобилии покрывающий планету целыми морями. Из него первые колонизаторы будут получать энергию. Вода находится глубоко под поверхностью спутника в виде льда.
Источник: fb.ru
teora-holding.ru
Магнитное поле Сатурна
Сатурн, как и все планеты Солнечной системы, кроме Урана и Венеры, вращается против часовой стрелки, если смотреть с северного полюса.
Течения в океане жидкого металлического водорода в глубинах Сатурна приводят к возникновения там больших магнитных сил. Эти силы создают гигантский магнитный пузырь вокруг планеты, названный магнитосферой, которая оказывает сильное влияние на частицы, которые движутся возле планеты.
Подобным же образом магнитное поле нашей Земли создает намного меньшую магнитосферу (по своим размерам), которая защищает нас от космических лучей и от потока заряженных частиц высоких энергий, летящих от Солнца.
За пределами магнитосферы Сатурна поток из множества частиц, выброшенных Солнцем в результате происходящих на нём бурь, распространяется через Солнечную систему и называется солнечным ветром. Когда он сталкивается с магнитосферой Сатурна, то течёт вокруг неё, как поток воды вокруг скалы. Вне магнитосферы планеты, преобладают магнитные силы Солнца, в то время как внутри защищающей планету магнитосфере, правят магнитные силы Сатурна.
У магнитного поля Сатурна есть северный и южный полюса, как на стержневом магните, и эти область вращаются с планетой. На Юпитере и Земле оси, проходящие через магнитные полюса, немного смещены от осей вращения планет. Это смещение является причиной того, что стрелка компаса указывает на «магнитный северный полюс», а не на истинную точку северного полюса, вокруг которой вращается планета.
Магнитное поле Сатурна интересно тем, что ось магнитного диполя с точностью до 1° совпадает с осью вращения планеты (на картинке наклон оси увеличен специально), а центр диполя совпадает с центром масс Сатурна с точностью до 0,01 радиуса. Напряженность магнитного поля на экваторе на уровне верхушек облаков составляет 0,2 гаусс (57% от земного).
Одной из важнейших научных задач КА «Cassini» является детальное изучение магнитосферы Сатурна. Неожиданности начались ещё до выхода на орбиту вокруг Сатурна. 27 июня 2004 года КА «Cassini» в первый раз пересёк ударную волну, которую образует солнечный ветер, «налетая» на магнитосферу планеты. Радиоспектрометр RPWS обнаружил её по резкому росту напряженности электрического поля. На этот момент аппарат находился от Сатурна на расстоянии 49,2 его радиусов (около 3 млн. км) — в 1,5 раза дальше, чем «Pioneer-11» и оба «Вояджера» в 1979-1981 гг.
Известно, что ударная волна то удаляется от планеты, то приближается, в зависимости от активности Солнца на данный момент. И за время приближения «Cassini» к планете эта «граница» прошла через него семь раз: четырежды внутрь и трижды наружу.
Первый снимок полной магнитосферы
Сатурна.
Её границы простираются за пределы орбиты Титана.
1 июля 2004 года (в день выхода «Cassini» на орбиту) с расстояния в 24 000 км от облаков Сатурна MIMI [инструмент отображения магнитосферы] сделал очень важное открытие: был обнаружен новый радиационный пояс (new radiation belt), простирающийся вокруг планеты над вершинами облаков вплоть до внутреннего края кольца D и имеющий толщину до 6 000 км. Новый пояс намного меньше и намного менее энергичен, чем главные радиационные пояса.
Новый радиационный пояс (new radiation belt) Сатурна. На изображении цвета от синего до красного указывают увеличивающуюся интенсивность радиации. Местоположение спутника Титана на изображении показывает, что эмиссия, связанная с самим Титаном, слишком слаба, чтобы выделиться в интенсивной эмиссии от главного радиационного пояса. Сиреневым цветом обозначены линии магнитного поля, которые пересекают экватор только по внутреннему краю
D-кольца, где расположен новый радиационный пояс.
Он «выдал себя» по эмиссии быстрых нейтральных атомов в результате взаимодействия энергичных ионов, захваченных магнитным полем планеты, с газовыми облаками. Частицы в нём имеют энергию до 150 кэВ. Главный пояс, обнаруженный ранее, находится вне системы колец, на расстоянии от 139 000 до 362 000 км от центра Сатурна, и энергия его частиц достигает десятков МэВ.
Полярные сияния Сатурна — ещё одно проявление его магнитного поля.
Здесь показана динамика полярного сияния на южном полюсе Сатурна.
Астрономы объединили ультрафиолетовые изображения южной полярной области Сатурна с видимыми изображениями планеты. Ультрафиолетовые изображения были получены 24, 26, и 28 января 2004 года спектрографом высокого разрешения КТХ. Для получения видимых изображений Сатурна астроном Эрих Каркошка (Erich Karkoschka) из Университета Аризоны использовал широкоугольную планетарную камеру телескопа 22 марта 2004 года.
Космический Телескоп им. Хаббла (КТХ) НАСА (NASA’s Hubble Space Telescope), рассматривал южную полярную область Сатурна в течение нескольких дней. Это позволило учёным получить ряд замечательных фотографий танцующих полярных сияний в небе планеты.
Снимки показывают, что полярные сияния Сатурна отличается по характеру изо дня в день. По сравнению с Землей, где интенсивность полярных сияний изменяются приблизительно через 10 минут и они могут продлиться в течение нескольких часов, полярные сияния Сатурна всегда кажутся яркими и могут длиться в течение нескольких дней.
Наблюдения, сделанные (КТХ) и КА Cassini, во время его полёта к планете, показали, что полярные сияния Сатурна создаются главным образом давлением солнечного ветра — потоком заряженных частиц от Солнца, а не магнитным полем Солнца.
Сильное свечение полярного сияния 28 января 2004 создано недавно возникшем большим волнением солнечного ветра. Изображение показывает, что, когда полярное сияние Сатурна становится более ярким (и таким образом более сильным), кольцо света, окружающего полюс, сжимается в диаметре.
Обнаруженное полярное сияние появляется как кольцо пылающих газов, окружающих южную полярную область планеты. Полярные сияния начинаются в верхних слоях атмосферы, где поток заряженных частиц сталкиваются с магнитным полем планеты. Столкновения с молекулами газов в атмосфере планеты и производят вспышки в видимом, ультрафиолетовом, и инфракрасном диапазонах ЭМ-волн.
Цвет полярного сияния — синий из-за сильного ультрафиолетового свечения. В действительности же наблюдателю в Сатурне, полярные сияния казалась бы красными из-за присутствия светящегося водорода в его атмосфере. На Земле заряженные частицы, летящие от Солнца, сталкиваются с азотом и кислородом в верхней части атмосферы, создавая полярные сияния, окрашенные главным образом зелеными и синими цветами.
январь 2010
osiktakan.ru
Планета Сатурн — шестая от солнца. Газовый гигант
Содержание страницы:
Сатурн, если считать по удалённости от Солнца, является шестой планетой, а если по величине, то второй. Это газовый гигант, масса которого превосходит массу Земли в 95 раз. Он имеет самую низкую плотность из всех планет и даже меньшую, чем у воды. Планета Сатурн, является, пожалуй, одной из самых красивых и загадочных. Её вид поражает и манит. Сказочные кольца создают ощущение чего – то необычного, благодаря им, его невозможно спутать с другой планетой, он единственный в своём роде.
Что означает название Сатурна? Известно, что оно происходит от имени Бога Кроноса, который повелевал могучими титанами в греческой мифологии. Планета получила данное название, благодаря своим гигантским размерам и необычному виду.
Параметры планеты
Атмосфера
В атмосфере Сатурна бушуют сильные ветра. Их скорость настолько велика, что составляет около 500 км/ч, а порой, достигает и 1500 км/ч. Согласитесь, довольно неприятное явление, но с Земли (если смотреть в телескоп) они выглядят очень красиво. На планете бушуют настоящие циклоны, самым большим из которых является Большой белый овал. Он получил это название за внешний вид, и представляет из себя мощнейший антициклон, систематически появляющийся на поверхности примерно один раз в тридцать лет. Размеры его просто гигантские, и составляют около 17 тысяч километров.
Атмосфера планеты стоит в основном из водорода и гелия, имеется совсем немного немного азота. В верхних слоях наблюдаются аммиачные облака.
Имеются и такие образования, как пятна. Правда они не так заметны, как, например, у Юпитера, но всё — таки, некоторые довольно большие и достигают около 11 тыс. км. То есть, довольно внушительны. Есть и светлые пятна, они намного меньше, всего около 3 тыс. км, а так же, коричневые, размеры которых составляют 10 тыс. км.
Имеются и полосы, которые, как предполагают учёные, появились от перепада температур. Их довольно много и именно в центре полос дуют самые мощнейшие ветра.
В верхних слоях атмосферы очень холодно. Температура колеблется от –180 °С до –150 °С. Хоть это и страшный холод, но, если бы внутри планеты не было ядра, обогревающего и дающего тепло, то температура атмосферы была бы заметно ниже, ведь Солнце же далеко.
Поверхность
У Сатурна нет твёрдой поверхности, а то, что мы видим, это только верхушки облаков. Их верхний слой состоит из замёрзшего аммиака, а нижний — из аммония. Чем ближе к планете, тем плотнее и горячее водородная атмосфера.
Внутреннее строение
Внутреннее строение очень схоже с таковым у Юпитера. Ученые предполагают, что в центре планеты находится большое силикатно – металлическое ядро. Так, на глубине около 30 000 км. температура составляет 10000 °С, а давление около 3 млн. атмосфер. В самом ядре, давление ещё более высокое, так же как и температура. В нём и находится источник тепла, согревающий всю планету. Сатурн выделяет больше тепла, чем получает от солнца.
Ядро окружено водородом, находящимся в металлическом состоянии, а над ним, уже ближе к поверхности, слой жидкого молекулярного водорода, переходящего в свою газовую фазу, примыкающую к атмосфере. Магнитное поле планеты имеет уникальную особенность, которая заключается в совпадении с осью вращения планеты. У магнитосферы Сатурна симметричный вид, но радиационные полюса правильной формы и имеют пустоты.
Кольца
Первым, кто увидел кольца, был великий Галилео Галилей, и было это аж в 1610 году. Уже позже, при помощи более мощного телескопа, голландский астроном Гюйгенс, предположил, что Сатурн имеет два кольца: одно тонкое и одно плоское. На самом же деле, их на много больше, и состоят они из многочисленных кусочков льда, камней, самых разных размеров, сметающих всё на своём пути. Кольца просто огромные. Самое большое из них, превосходит размеры планеты в 200 раз. По сути, это мусор, который остался от разрушенных комет, спутников и иных космических отходов.
Интересно, что кольца тоже имеют название. Они расположены в алфавитном порядке, то есть это кольцо А, В, С и так далее.
Спутники
У Сатурна всего 61 спутник. Они имеют различную форму, но в большинстве своём они малых размеров. В основном представляют из себя ледяное образование и только некоторые имеют примеси горных пород. Названия многих спутников произошли от имён титанов, и их потомков, так как само название планеты происходит от Кроноса, который повелевал ими.
Самые крупные спутники планеты — Титан, Феба, Энцелад, Мимас, Тефия, Диона, Рея, Гиперион и Япет. Они, кроме Фебы, вращаются синхронно и постоянно обращены одной стороной относительно Сатурна. Многие исследователи предполагают, что Титан, очень похож по своему строению и некоторым другим параметрам с молодой Землёй (какой она была 4.6 млрд. лет тому назад).
Здесь и условия более благоприятны, и возможно, имеются простейшие микроорганизмы. Но пока что, подтвердить это не представляется возможным.
Путешествие на Сатурн
Если бы мы сейчас отправились на эту удивительную планету, то увидели бы завораживающую картину. Представьте себе, гигантский Сатурн, вокруг которого на огромной скорости вращаются многочисленные остатки планет, куски комет и льда, ведь именно это и представляет из себя тот самый пояс – кольцо, которое так красиво выглядит с Земли. На самом деле, всё не так романтично. А над планетой парят облака, плотно покрывающие всю поверхность. Местами, бушуют дикие ветра, проносясь на огромной скорости, которая быстрее, чем скорость звука на Земле.
Временами здесь бывают молнии, а значит, мы могли бы попасть под их воздействие, тем более опасно, что укрыться негде. В общем, Сатурн, довольно опасное место для нахождения человека, как бы надёжно он ни был защищён. Вас может унести ураган или попасть молния, тем более, не забывайте, что это газообразная планета, со всеми вытекающими отсюда последствиями.
Интересные факты
- Сатурн является самой разряженной планетой в солнечной системе. Плотность составляет меньше плотности воды. А вращение планеты настолько велико, что она сплющивается со стороны полюсов.
- У Сатурна имеется феномен, который называется «Гигантский гексагон». Ни одна другая планета в солнечной системе не имеет этого. Что это такое? Это довольно устойчивое образование, представляющее из себя правильный шестиугольник, который окружает северный полюс планеты. Этот атмосферный феномен до сих пор ещё никто не может объяснить. Предполагается, что это головная часть вихря, основная масса которого находится в глубине водородной атмосферы. Размеры его огромны и составляют 25 тыс. километров.
- Если бы Солнце было в форме двери, то планета Земля по сравнению с ней, была бы размером с монетку, а Сатурн как баскетбольный мяч. Таковы их размеры в сравнении.
- Сатурн — это гигантская газообразная планета без твёрдой поверхности. То есть, то, что мы можем видеть, это не является твёрдым, а всего лишь облака.
- Средний радиус планеты составляет 58.232 км. Но не смотря на такие большие размеры, он вращается довольно быстро.
- На Сатурне сутки длятся 10,7 часов, это то время, которое необходимо планете для совершения одного оборота вокруг своей оси. Продолжительность года составляет 29,5 земных лет.
- Солнечный ветер, врезаясь в атмосферу Сатурна, создает своеобразные «звуки». Если перевести их в диапазон слышимых человеком звуковых волн, получится страшноватая мелодия:
Те, кто долетел до Сатурна
Самый первый космический корабль, достигший Сатурна бы Пионер 11, и произошло данное событие в 1979 году. Он не приземлялся на саму планету, а только пролетел относительно близко, на расстоянии 22.000 км. были сделаны фотографии, которые открыли свет учёным астрономам на некоторые вопросы к космическому гиганту. Немного позже, аппарат Кассини сумел отправить зонд на его спутник – Титан. Он успешно приземлился и сделал уже более подробные снимки как самого Сатурна, так и Титана. А в 2009 году под ледяной поверхностью Энцелада был обнаружен целый океан льда.
Совсем недавно, астрономы обнаружили в атмосфере планеты полярное сияние нового типа, оно образует кольцо вокруг одного из полюсов.
Планета все ещё таит в себе много тайн и загадок, которые предстоит разгадать астрономам и учёным в будущем.
comments powered by HyperCommentslight-science.ru
Сатурн (планета) — это… Что такое Сатурн (планета)?
Сатурн (планета)
| Снимок Сатурна со станции Кассини | |||||||||||||
| Орбитальные характеристики | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Афелий | 1 513 325 783 км | ||||||||||||
| Перигелий | 1 353 572 956 км | ||||||||||||
| Большая полуось | 1 433 449 370 км | ||||||||||||
| Орбитальный эксцентриситет | 0,055 723 219 | ||||||||||||
| Сидерический период | 10 832,327 дней (29,46 лет) | ||||||||||||
| Синодический период | 378,09 дней | ||||||||||||
| Орбитальная скорость | 9,69 км/с (средн.) | ||||||||||||
| Наклонение | 2,485 240° 5,51° (относительно солнечного экватора) | ||||||||||||
| Долгота восходящего узла | 113,642 811° | ||||||||||||
| Аргумент перицентра | 336,013 862° | ||||||||||||
| Число спутников | 62 | ||||||||||||
| Физические характеристики | |||||||||||||
| Сжатие | 0,097 96 ± 0,000 18 | ||||||||||||
| Экваториальный радиус | 60 268 ± 4 км | ||||||||||||
| Полярный радиус | 54 364 ± 10 км | ||||||||||||
| Площадь поверхности | 4,27×1010 км² | ||||||||||||
| Объём | 8,2713×1014 км³ | ||||||||||||
| Масса | 5,6846×1026 кг | ||||||||||||
| Средняя плотность | 0,687 г/см³ | ||||||||||||
| Ускорение свободного падения на экваторе | 10,44 м/с² | ||||||||||||
| Вторая космическая скорость | 35,5 км/с | ||||||||||||
| Скорость вращения (на экваторе) | 9,87 км/c | ||||||||||||
| Период вращения | 10 часов 34 минуты 13 секунд плюс-минус 2 секунды[1] | ||||||||||||
| Наклон оси вращения | 26,73° | ||||||||||||
| Склонение на северном полюсе | 83,537° | ||||||||||||
| Альбедо | 0,342 (Бонд) 0,47 (геом.альбедо) | ||||||||||||
| |||||||||||||
| Атмосфера | |||||||||||||
| Состав атмосферы | |||||||||||||
Сату́рн — 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 Сатурна, аналога греческого Кроноса (Титана, отца Зевса) и вавилонского Нинурты. Символ Сатурна — серп (Юникод: ♄).
В основном 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 кажется спокойной и безмятежной, хотя иногда на ней появляются некоторые долговечные особенности. Скорость ветра на Сатурне может достигать местами 1800 км/ч, что значительно больше, чем, например, на Юпитере. У Сатурна имеется планетарное магнитное поле, занимающее промежуточное звено по мощности между магнитным полем Земли и мощным полем Юпитера. Магнитное поле Сатурна 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.
Сатурн обладает заметной кольцевой системой, состоящей главным образом из частичек льда, меньшего количества горных пород и пыли. Вокруг планеты обращается 62 известных на данный момент спутника. Титан — самый крупный из них, а также второй по размерам спутник в Солнечной системе (после спутника Юпитера, Ганимеда), который превосходит по своим размерам планету Меркурий и обладает единственной среди множества спутников Солнечной системы плотной атмосферой.
Физические характеристики
Орбитальные характеристики
Среднее расстояние между Сатурном и Солнцем составляет 1 433 531 000 километров (9,58 а.е)[2]. 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 миллиона километров.[2]
Общие сведения
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 его единственной планетой Солнечной системы, чья средняя плотность меньше плотности воды.
Один оборот вокруг оси Сатурн совершает за 10 часов, 34 минуты и 13 секунд[3].
Атмосфера
Верхние слои атмосферы Сатурна состоят на 93 % из водорода (по объёму) и на 7 % — из гелия (по сравнению с 18 % в атмосфере Юпитера). Имеются примеси метана, водяного пара, аммиака и некоторых других газов. Аммиачные облака в верхней части атмосферы мощнее юпитерианских.
По данным «Вояджеров», на Сатурне дуют сильные ветра, аппараты зарегистрировали скорости воздушных потоков 500 м/с. Ветра 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 ветры не ограничены слоем верхних облаков, они должны распространяться внутрь, по крайней мере, на 2 тыс. км. Кроме того, измерения «Вояджера-2» показали, что ветра 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 (см. 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).
Не до конца понятным на сегодняшний день остаётся такой атмосферный феномен Сатурна, как «Гигантский гексагон». Он представляет собой устойчивое образование в виде правильного шестиугольника с поперечником 25 тыс. километров, которое окружает северный полюс Сатурна.
В атмосфере обнаружены мощные грозовые разряды, полярные сияния, ультрафиолетовое излучение водорода. В частности, 5 августа 2005 космический аппарат Кассини зафиксировал радиоволны, вызванные молнией.
Внутреннее строение
В глубине атмосферы Сатурна растут давление и температура, и водород постепенно переходит в жидкое состояние. На глубине около 30 тыс. км водород становится металлическим (а давление достигает около 3 миллионов атмосфер). Циркуляция электротоков в металлическом водороде создаёт магнитное поле (гораздо менее мощное, чем у Юпитера). В центре планеты находится массивное ядро (до 20 земных масс) из тяжёлых материалов — камня, железа и, предположительно, льда. См. схему внутреннего строения Сатурна.
Исследования Сатурна
Сатурн — одна из пяти планет Солнечной системы, легко видимых невооружённым глазом с Земли. В максимуме блеск Сатурна превышает первую звёздную величину.
Вид Сатурна в современный телескоп (слева) и в телескоп времён Галилея (справа)Впервые наблюдая Сатурн через телескоп в 1609—1610 годах, Галилео Галилей заметил, что Сатурн выглядит не как единое небесное тело, а как три тела, почти касающихся друг друга, и высказал предположение, что это два крупных
Сравнение Сатурна и Земли«компаньона» (спутника) Сатурна. Два года спустя Галилей повторил наблюдения и, к своему изумлению, не обнаружил спутников.
В 1659 году Гюйгенс, с помощью более мощного телескопа, выяснил, что «компаньоны» — это на самом деле тонкое плоское кольцо, опоясывающее планету и не касающееся её. Гюйгенс также открыл самый крупный спутник Сатурна — Титан. Начиная с 1675 года изучением планеты занимался Кассини. Он заметил, что кольцо состоит из двух колец, разделённых чётко видимым зазором — щелью Кассини, и открыл ещё несколько крупных спутников Сатурна.
В 1979 году космический аппарат «Пионер-11» впервые пролетел вблизи Сатурна, а в 1980 и 1981 годах за ним последовали аппараты «Вояджер-1» и «Вояджер-2». Эти аппараты впервые обнаружили магнитное поле Сатурна и исследовали его магнитосферу, наблюдали штормы в атмосфере Сатурна, получили детальные снимки структуры колец и выяснили их состав.
В 1990-х годах Сатурн, его спутники и кольца неоднократно исследовались космическим телескопом Хаббл. Долговременные наблюдения дали немало новой информации, которая была недоступна для «Пионера-11» и «Вояджеров» при их однократном пролёте мимо планеты.
В 1997 году к Сатурну был запущен аппарат Кассини-Гюйгенс и, после семи лет полёта, 1 июля 2004 года он достиг системы Сатурна и вышел на орбиту вокруг планеты. Основными задачами этой миссии, рассчитанной минимум на 4 года, является изучение структуры и динамики колец и спутников, а также изучение динамики атмосферы и магнитосферы Сатурна. Кроме того, специальный зонд «Гюйгенс» отделился от аппарата и на парашюте спустился на поверхность спутника Сатурна Титана.
Спутники
По состоянию на февраль 2010 г. известно 62 спутника Сатурна. 12 из них открыты при помощи космических аппаратов: Вояджер-1 (1980), Вояджер-2 (1981), Кассини (2004—2007). Большинство спутников, кроме Гипериона и Фебы, имеет синхронное собственное вращение — они повёрнуты к Сатурну всегда одной стороной. Информации о вращении самых мелких спутников нет.
В течение 2006 г. команда учёных под руководством Дэвида Джуитта из Гавайского университета, работающих на японском телескопе Субару на Гавайях, объявляла об открытии 9 спутников Сатурна.
Все они относятся к так называемым нерегулярным спутникам, которые отличаются вытянутыми эллиптическими орбитами, и, как полагают, сформировались не вместе с планетами, а захвачены их гравитационным полем.
Всего с 2004 года команда Джуитта обнаружила 21 спутник Сатурна.
Крупнейший из спутников — Титан. Учёные предполагают, что условия на этом спутнике схожи с теми, которые существовали на нашей планете 4 миллиарда лет назад, когда на Земле только зарождалась жизнь.
Кольца
Сегодня известно, что у всех четырёх газообразных гигантов есть кольца, но у Сатурна они самые красивые и 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.
Существует 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 большего 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[4]). 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, в большинстве своём имеют размер в несколько сантиметров, но изредка попадаются тела в несколько метров. Совсем редко — до 1—2 км. Похоже, что частицы почти полностью состоят изо льда или каменистого вещества, покрытого льдом.
Существует полная согласованность между кольцами и спутниками планеты. И действительно, некоторые из них, так называемые «спутники-пастухи», играют роль в удержании колец на их местах. Мимас, например, «отвечает» за отсутствие вещества в щели Кассини, а Пан находится внутри разделительной полосы Энке.
Происхождение колец Сатурна ещё не совсем ясно. Возможно, они сформировались одновременно с планетой. Тем не менее, это нестабильная система, а материал, из которого они состоят, периодически замещается, вероятно, из-за разрушения некоторых мелких спутников.
Интересные факты
- На Сатурне нет твёрдой поверхности. Средняя плотность планеты — самая низкая в Солнечной системе. Планета состоит, в основном, из водорода и гелия, 2-х самых лёгких элементов в мировом пространстве. Плотность планеты составляет всего лишь 0,69 плотности воды. Это означает, что если бы существовал океан соответствующих размеров, Сатурн бы плыл по его поверхности.
- Автоматический космический аппарат Кассини, который в настоящее время (октябрь 2008 г.) обращается вокруг Сатурна, передал изображения северного полушария планеты. С 2004 года, когда Кассини подлетел к ней, произошли заметные изменения, и теперь оно окрашено в необычные цвета. Причины этого пока непонятны. Хотя пока неизвестно, почему возникла окраска Сатурна, предполагается, что недавнее изменение цветов связано со сменой времён года.
- Облака на Сатурне образуют шестиугольник — гигантский гексагон. Впервые это обнаружено во время пролётов Вояджера около Сатурна в 1980-х годах, подобное явление никогда не наблюдалось ни в одном другом месте Солнечной системы. Если южный полюс Сатурна с его вращающимся ураганом не кажется странным, то северный полюс можно считать гораздо более необычным. Странная структура облаков показана на инфракрасном изображении, полученном обращающимся вокруг Сатурна космическим аппаратом Кассини в октябре 2006 года. Изображения показывают, что шестиугольник оставался стабильным за 20 лет после полёта Вояджера. Фильмы, показывающие северный полюс Сатурна, демонстрируют сохранение шестиугольной структуры облаков во время их вращения. Отдельные облака на Земле могут иметь форму шестиугольника, но, в отличие от них, у облачной системы на Сатурне есть шесть хорошо выраженных сторон почти равной длины. Внутри этого шестиугольника могут поместиться четыре Земли. Полного объяснения этого явления пока нет.
Полярное сияние над северным полюсом Сатурна- 12 Ноября 2008 года камеры автоматического корабля Кассини получили изображения северного полюса Сатурна в инфракрасном диапазоне. На этих кадрах исследователи обнаружили полярные сияния, каких не наблюдали ещё ни разу в Солнечной системе. На изображении эти уникальные сияния окрашены в голубой цвет, а лежащие внизу облака — в красный. На изображении прямо под сияниями видно обнаруженное ранее шестиугольное облако. Полярные сияния на Сатурне могут покрывать весь полюс, тогда как на Земле и на Юпитере кольца полярных сияний, будучи управляемыми магнитным полем, только окружают магнитные полюса. На Сатурне наблюдали и привычные нам кольцевые полярные сияния. Недавно заснятые необычные полярные сияния над северным полюсом Сатурна значительно видоизменялись в течение нескольких минут. Изменчивая сущность этих сияний свидетельствует о том, что переменный поток заряженных частиц от Солнца испытывает на себе действие каких-то магнитных сил, о которых ранее и не подозревали.
Примечания
См. также
Ссылки
biograf.academic.ru