Планеты Сатурн Солнечная система

Планета Сатурн

saturn

Сатурн, вторая по величине планета Солнечной системы по массе и размеру и шестая от Солнца. В ночном небе Сатурн легко виден невооруженным глазом как не мерцающая точка света. 

Имя Сатурна происходит от римского бога земледелия, которого приравнивают к греческому божеству Крону, одному из титанов и отцу Зевса (римского бога Юпитера). Как самая дальняя из планет, известных древним наблюдателям, Сатурн также был отмечен как наиболее медленно движущийся. На расстоянии от Солнца, которое в 9,5 раз больше земного, Сатурну требуется примерно 29,5 земных лет, чтобы совершить один солнечный оборот. Итальянский астроном Галилей в 1610 году первым наблюдал Сатурн в телескоп. Несмотря на то, что он видел странность в облике Сатурна, низкое разрешение его инструмента не позволяло ему различить истинную природу колец планеты.

Сатурн занимает почти 60 процентов объема Юпитера, но имеет только около одной трети его массы и самую низкую среднюю плотность—около 70 процентов от воды. Гипотетически Сатурн будет плавать в достаточно большом океане если его туда поместить. Он и Юпитер похожи на звезды тем, что в их химическом составе преобладает водород. Кроме того, огромное давление в глубине Сатурна поддерживает водород в жидком металлическом состоянии. Структура Сатурна  значительно отличаются от своего более крупного собрата. Как и другие гигантские, или Юпитерианские, планеты: Юпитер, Уран и Нептун, Планета Сатурн имеет обширные системы спутников (естественных спутников) и колец, которые могут дать ключи к его происхождению и эволюции, а также к Солнечной системе. Спутник Сатурна Титан отличается от всех других спутников в Солнечной системе наличием значительной атмосферы, которая плотнее, чем у любой из земных планет, кроме Венеры.

Основные астрономические данные

Орбита Сатурна

Планета Сатурн вращается вокруг Солнца на среднем расстоянии 1 427 000 000 км. Его ближайшее расстояние к Земле составляет около 1,2 млрд км, а фазовый угол — угол, который он делает с Солнцем и Землей никогда не превышает 6°. Таким образом, планета Сатурн, видимый вблизи Земли, всегда кажется почти полностью освещенным. 

Подобно Юпитеру и большинству других планет, Сатурн имеет правильную орбиту—то есть его движение вокруг Солнца прогрессирует (в том же направлении, в котором вращается Солнце) и имеет небольшой эксцентриситет (некруглость) и наклон к эклиптике, плоскости земной орбиты. Однако, в отличие от Юпитера, ось вращения Сатурна наклонена на 26,7° С к плоскости орбиты. Наклон дает планете сезоны, как на Земле, но каждый сезон длится более семи лет. Другим результатом является то, что кольца Сатурна, лежащие в плоскости его экватора, представлены наблюдателям на земле под углами открытия от 0° до почти 30°. Вид колец Сатурна цикличен в течение 30-летнего периода. Земные наблюдатели могут видеть освещенную солнцем северную сторону колец в течение примерно 15 лет, а затем, в аналогичном ракурсе, освещенную солнцем южную сторону в течение следующих 15 лет. В короткие промежутки времени, когда Земля пересекает плоскость кольца, кольца почти невидимы.

Поверхность планеты Сатурн

Планета Сатурн не имеет твердой поверхности во внешних слоях, условно значения радиуса и гравитации рассчитывается на уровне, на котором оказывается один бар атмосферного давления. По этой мере экваториальный диаметр Сатурна составляет 120 536 км. Для сравнения, его полярный диаметр составляет всего 108 728 км, или на 10 процентов меньше, что делает Сатурн самым сплюснутым (уплощенным на полюсах) из всех планет Солнечной системы. Его сплюснутая форма видна даже в маленьком телескопе. Сатурн в 95 раз массивнее Земли, но занимает объем в 766 раз больше. Его средняя плотность 0,69 г/см³, таким образом, составляет лишь около 12% от земной. 

stroenie-saturna

Структура планеты

Информация о внутренней структуре планеты Сатурн получена из изучения его гравитационного поля, которое не является сферически симметричным. Быстрое вращение и низкая средняя плотность, которые приводят к искажению физической формы планеты, также искажают форму ее гравитационного поля. Форму поля можно точно измерить по его влиянию на движение космических аппаратов вблизи и на форму некоторых компонентов колец Сатурна. Степень искажения напрямую связана с относительным количеством массы, сосредоточенной в центральных областях Сатурна, в отличие от его оболочки. Анализ искажений показывает, что Сатурн существенно более централизованно конденсирован, чем Юпитер, и поэтому содержит значительно большее количество материала, более плотного, чем водород, вблизи его центра. Центральные области Сатурна содержат около 50% водорода по массе, в то время как Юпитер содержит около 67% водорода.

 

При давлении около двух мегабар и температуре около 5 730°C жидкий молекулярный водород, по прогнозам, претерпит крупный фазовый переход в жидкое металлическое состояние, которое напоминает расплавленный щелочной металл, такой как литий. Этот переход происходит на расстоянии примерно на полпути между вершинами облаков Сатурна и его центром. Данные гравитационного поля планеты показывают, что центральная металлическая область значительно плотнее, чем в случае чистого водорода, смешанного только с солнечными пропорциями гелия. Избыток гелия, осевший во внешних слоях планеты, мог частично объяснить увеличение плотности. Кроме того, планета Сатурн может содержать количество материала плотнее, чем водород и гелий с общей массой в 30 раз больше, чем у Земли, но его точное распределение не может быть определено из имеющихся данных. Вероятно, в плотном центральном ядре будет сосредоточена смесь горных пород и льда массой около 15-18 масс Земли.

Кольца и Спутники Сатурна

koltsa-saturna

Кольцевая система Сатурна является самой известной в Солнечной системе. Сами кольца состоят в основном из миллиардов крошечных частиц льда, а также пыли и другого комического мусора. Такой состав объясняет, почему кольца видны с Земли в телескопы – лед обладает очень высоким показателем отражения солнечного света.

Существует семь широких классификаций среди колец: А, В, С, D, Е, F, G. Каждое кольцо получило свое название согласно английскому алфавиту в порядке периодичности обнаружения. Самыми видимыми с Земли кольцами являются A, B и C. На самом деле каждое кольцо – это тысячи более мелких колец, буквально прижимающихся друг к другу. Но между основными кольцами есть пробелы. Пробел между кольцами А и В является самым крупным из этих пробелов и составляет 4 700 км.

Основные кольца планеты начинаются на расстоянии примерно 7 000 км над экватором Сатурна и простираются еще на 73 000 км. Интересно отметить, что, несмотря на то, что это очень существенный радиус, фактическая толщина колец не больше одного километра.

Наиболее распространенной теорией для объяснения образования колец является теория о том, что на орбите планеты Сатурн, под воздействием приливных сил, распался среднего размера спутник, а произошло это в тот момент, когда его орбита стала слишком близкой к планете Сатурн.

спутники Сатурна

Спутники планеты Сатурн

 

Название

Период обращения в днях

Диаметр

Масса

открыт

1

Мимас

0,940

397

3,7⋅1019

1789

2

Энцелад

1,370

499

1,1⋅1020

1789

3

Тефия

1,890

1060

6,2⋅1020

1684

4

Диона

2,740

1118

1,1⋅1021

1684

5

Рея

4,518

1528

2,3⋅1021

1672

6

Титан

15,950

5150

1,3⋅1023

1655

7

Гиперион

21,280

266

5,7⋅1018

1848

8

Япет

79,330

1436

2,0⋅1021

1671

9

Феба

548,2

240

8,3⋅1018

1898

10

Янус

0,700

178

1,9⋅1018

1966

11

Эпиметей

0,690

119

5,3⋅1017

1980

12

Елена

2,740

32

2,5⋅1015

1980

13

Телесто

1,890

24

7,2⋅1015

1980

14

Калипсо

1,890

19

3,6⋅1015

1980

15

Атлас

0,602

32

6,6⋅1015

1980

16

Прометей

0,613

100

1,6⋅1017

1980

17

Пандора

0,629

84

1,4⋅1017

1980

18

Пан

0,575

20

4,9⋅1015

1981

19

Имир

1 315,4

18

4,9⋅1015

2000

20

Палиак

686,9

22

8,2⋅1015

2000

21

Тарвос

926,2

15

2,7⋅1015

2000

22

Иджирак

451,4

12

1,2⋅1015

2000

23

Суттунг

1 016,7

7

2,1⋅1014

2000

24

Кивиок

449,2

16

3,3⋅1016

2000

25

Мундильфари

952,6

7

2,1⋅1014

2000

26

Альбиорикс

783,5

32

2,1⋅1016

2000

27

Скади

728,2

8

3,1⋅1014

2000

28

Эррипо

871,2

10

7,6⋅1014

2000

29

Сиарнак

895,6

40

3,9⋅1016

2000

30

Трюм

1 094,3

7

2,1⋅1014

2000

31

Нарви

1 003,9

7

3,4⋅1014

2003

32

Мефона

1,010

3

1,5⋅1013

2004

33

Паллена

1,140

4

3,5⋅1013

2004

34

Полидевк

2,740

4

3,0⋅1013

2004

35

Дафнис

0,594

7

1,5⋅1014

2005

36

Эгир

1 116,5

6

 

2004

37

Бефинд

834,8

6

 

2004

38

Бергельмир

1 005,9

6

 

2004

39

Бестла

1 083,6

7

 

2004

40

Фарбаути

1 086,1

5

 

2004

41

Фенрир

1 260,3

4

 

2004

42

Форньот

1 490,9

6

 

2004

43

Хати

1 038,7

6

 

2004

44

Гирроккин

931,8

8

 

2004

45

Кари

1 233,6

7

 

2006

46

Логи

1 312,0

6

 

2006

47

Сколл

878,3

6

 

2006

48

Сурт

1 297,7

6

 

2006

49

Анфа

1,04

1

 

2007

50

Ярнсакса

964,7

6

 

2006

51

Грейп

921,2

6

 

2006

52

Таркек

887,5

7

 

2007

53

Эгеон

0,80812

0,5

 

2008

54

Титус

1 103

6

 

2004

55

 

1 048

5

 

2004

56

 

906

6

 

2004

57

 

986

4

 

2004

58

 

970

6

 

2006

59

 

1 142

6

 

2006

60

 

800

6

 

2007

61

 

1 100

5

 

2007

62

  

0,3

 

2009

Сатурн имеет как минимум 62 лун. Так как планета была названа в честь Кроноса, владыки титанов в греческой мифологии, то большинство из спутников Сатурна были названы в честь других титанов, их потомков, а также позже в честь гигантов из галльских, инуитских  и норвежских мифов. 

Пан и Атлас имеют форму летающий тарелки, Япет имеет одну сторону, такую яркую, как снег, и одну сторону такую темную, как уголь, и Энцелад содержащий сведения о «ледяном вулканизме»,  то есть извергается водой и другими элементами. Некоторые из этих спутников, таких как Прометей и Пандора, являются спутниками-пастухами, взаимодействуя с кольцами Сатурна, сдерживая материал этих колец на своих орбитах.

Крупнейший спутник планеты Сатурн — Титан, немного больше, чем Меркурий, и является вторым по величине спутником в Солнечной системе после спутника Юпитера Ганимед. Титан спрятан под очень толстую, богатую азотом атмосферу, которая, вероятно всего, появилась еще задолго до рождения Земли. В то время как атмосфера Земли простирается лишь на 37 миль (60 км) в космос, атмосфера Титана простирается в 10 раз дальше.

Физические характеристики

Полярное сжатие0,097 96 ± 0,000 18
Экваториальный

радиус

60 268 ± 4 км
Полярный радиус54 36 ± 10 км
Площадь поверхности4,27·1010 км²
Объём8,27·1014 км³
Масса5,68·1026 кг
95 земных
Средняя плотность0,687 г/см³
Ускорение свободного

падения на экваторе

10,44 м/с²
Вторая космическая скорость35,5 км/с
Экваториальная скорость

вращения

9,87 км/c
Период вращения10ч 34мин 13с ± 2с
Наклон оси26,73°
Склонение северного полюса83,537°
Альбедо0,342 (Бонд)
Видимая звёздная величинаот +1.47 до −0.24
Абсолютная звёздная

величина

0,3
Угловой диаметр9%

Орбита и вращение

Перигелий1 353 572 956 км
9,048 а. е.
Афелий1 513 325 783 км
10,116 а. е.
Большая полуось1 433 449 370 км
9,582 а. е.
Эксцентриситет

орбиты

0,055 723 219
Сидерический период

обращения

10 759,22 дней
Синодический период

обращения

378,09 дней
Орбитальная скорость9,69 км/с
Наклонение2,485 240°
Долгота восходящего узла113,642 811°
Аргумент перицентра336,013 862°
Спутники62

4
Оставить комментарий

Добавить комментарий

  Подписаться  
новее старее большинство голосов
Уведомление о
trackback

[…] солнечной системы, она поглотила бы все планеты, до Сатурна включительно. При изучении этого гиганта, ученые […]

trackback

[…] Сатурна был открыт британским астрономом Уильямом Гершелем 28 […]

trackback

[…] научные данные о газовых гигантах Юпитере и Сатурне, отправленные на Землю космическими аппаратами Juno […]

trackback

[…] название Сатурн VIII) — это двадцать вторая луна Сатурна и один из самых удивительных объектов во всей […]