 |
САТУРН |
|
|
Шестая большая планета Солнечной системы. Расположен примерно вдвое дальше от Солнца, чем Юпитер, и обращается вокруг него за 29.5 года. Экваториальный радиус 60330 км, масса 95 земных, ускорение свободного падения на экваторе 1100 см/с2, сжатие 1/10, средняя плотность 0.7 г/см3. Период вращения на экваторе равен 10h14m и увеличивается к полюсам. На диске можно различить полосы, зоны и другие более тонкие образования. В атмосфере наблюдаются спектральные линии водорода Н2, метана СН4, ацетилена С2Н2, этана С2Н6. Элементный состав, по-видимому, не отличается от солнечного, т.е. планета состоит на 99 % из водорода и гелия. По внутреннему строению Сатурн похож на Юпитер Эффективная температура Сатурна около 95 К. Так же, как и у Юпитера, около половины излучаемой энергии обусловлено потоком внутреннего тепла. Сатурн имеет магнитное поле (около 0.5 Э у видимой границы облаков) и радиационные пояса. Он имеет очень красивую систему колец и 17 спутников. Сатурн шестая планета от Солнца и вторая по величине: орбита: 1,429,400,000 км (9.54 а.е.) от Солнца В римской мифологии Сатурн - бог земледелия. Ассоциируется с греческим богом Кроносом (Cronus), который был сыном Урана и Геи и отцом Зевса (Юпитера). Корнем английского слова "saturday" (суббота) является Сатурн, (смотри Appendix 4 ). Сатурн известен с доисторических времен. Галилей первым в 1610 году наблюдал его в телескоп; он сделал запись в дневник, что был очень удивлен его странным видом. Интерпретация ранних наблюдений планеты были затруднена тем фактом, что Земля каждые несколько лет проходит через плоскость колец Сатурна При этом вид изображений Сатурна с низким разрешением изменялся коренным образом. так было до 1659 г., когда Христиан Гюйгенс (Christiaan Huygens) правильно рассчитал геометрию колец. Кольца Сатурна были единственными в Солнечной Системе до 1977 года, когда очень слабые кольца были открыты вокруг Урана, (а немного позже вокруг Юпитера и Нептуна).
Когда смотришь на Сатурн в телескоп диск планеты выглядит сжатым у полюсов; его экваториальный и полярный диаметры отличаются почти на 10% (120,536 км и 108,728 км). Это результат его быстрого вращения и жидкого состояния. Остальные газовые планеты также сплющены, но не так сильно. Сатурна наименее плотный из всех планет; его средняя плотность (0.7 г/см3) -- меньше, чем у воды. Как и Юпитер, Сатурн состоит из 75% водорода и 25% гелия со следами воды, метана, аммиака и "горных пород". Состав Сатурна похож на начальной состав Протосолнечной Туманности, из которой сформировалась Солнечная Система. Внутреннее строение Сатурна подобно строению Юпитера. Планета состоит из твердого ядра, окруженного слоем жидкого металлического водорода, а снаружи -- слоем молекулярного водорода. Там также присутствуют следы различных льдов. Температура внутри планеты высокая (12000 K в ядре). Сатурн излучает в космическое пространство больше энергии, чем получает от Солнца. Большая часть этой энергии вырабатывается механизмом Кельвина-Гельмгольца, также как и на Юпитере. Но этого не достаточно чтобы объяснить светимость Сатурна; должен действовать еще какой-то механизм, возможно, "истечение" гелия из глубин Сатурна.
С Земли у Сатурна можно увидеть два сильно выступающих кольца (A и B) и одно слабое кольцо (C). Промежуток между кольцами A и B известен, как щель Кассини (Cassini Division). Более слабые промежутки во внешней части кольца A известны, как Деление Энке (Encke Division) (но это отчасти ошибочное название, так как, очень вероятно, что сам Энке его никогда не видел). На картинках с Вояджера 1 видны четыре дополнительных нечетких кольца. Кольца Сатурна, в отличие от колец других планет, очень яркие (альбедо 0.2 - 0.6). Хотя с Земли кольца выглядят сплошными, на самом деле они состоят из несчетного количества маленьких частиц, у каждой из которых своя независимая орбита. Их размеры колеблются от сантиметра до нескольких метров. Также возможны объекты размером в несколько километров. Кольца Сатурна необычайно тонки: хотя их диаметр раве или больше 250,000 км, их толщина не превышает 1.5 километров. Вопреки своему впечатляющему внешнему виду, кольца содержат очень мало вещества - если их сжать в одно тело, то оно бы не было бы больше 100 км в поперечнике. Частицы колец состоят, вероятно, в основном водяного льда, но могут также включать в себя частички твердых пород вмороженных в лед.
Между некоторыми спутниками Сатурна и системой колец наблюдаются приливные резонансы: некоторые спутники, так называемые, "спутники-пастухи" (shepherding satellites) (Атлас, Прометей и Пандора) играют важную роль в удержании колец на месте; Мимас, возможно, отвечает за отсутствие dtotcndf в щели Кассини, которая, вероятно, подобна люкам Кирквуда (Kirkwood gaps) в поясе астероидов; Пан находится внутри Деления Энке. Вся система резонансов очень сложна и еще плохо изучена.
Как и другие планет группы Юпитера, Сатурна обладает мощным магнитным полем. В ночное время Сатурн легко виден невооруженным глазом. Хотя он не так ярок, как Юпитер, в нем легко узнать планету, так как он не "мерцает", как звезда. Кольца и большие спутники видны в маленький астрономический телескоп. Существует несколько Веб сайтов, которые показывают текущее положение Сатурна (и других планет) на небе. Более детальные и настраиваемые карты могут быть созданы с помощью программ-планетариев, таких как Звездная Ночь (Starry Night). Спутники Сатурна
Кольца Сатурна* * |
