História objavovania Saturna. Saturn - Pán prsteňov


Planéta Saturn je jednou z najznámejších a najzaujímavejších planét slnečnej sústavy. Každý vie o Saturne s jeho prstencami, dokonca aj tí, ktorí nepočuli nič o existencii, napríklad alebo Neptúne.

Možno v mnohých ohľadoch získal takú slávu vďaka astrológii, ale v čisto vedeckom zmysle je táto planéta veľmi zaujímavá. Áno, a amatérski astronómovia radi pozorujú túto krásnu planétu kvôli ľahkému pozorovaniu a krásnemu pohľadu.

Takáto nezvyčajná a veľká planéta ako Saturn má, samozrejme, niektoré nezvyčajné vlastnosti. S mnohými satelitmi a obrovskými prstencami tvorí Saturn miniatúrnu slnečnú sústavu, ktorá má veľa zaujímavých vecí. Tu je niekoľko zaujímavých faktov o Saturne:

  • Saturn je šiesta planéta od Slnka a posledná známa od staroveku. Ďalší po ňom bol objavený pomocou ďalekohľadu, a dokonca aj pomocou výpočtov.
  • Saturn je po Jupiteri druhá najväčšia planéta slnečnej sústavy. Toto je tiež plynný gigant, ktorý nemá pevný povrch.
  • Priemerná hustota Saturnu je menšia ako hustota vody, navyše dvakrát. V obrovskom bazéne by plávala skoro ako polystyrén.
  • Planéta Saturn má sklon k rovine obežnej dráhy, preto sa na nej striedajú ročné obdobia, každé trvá 7 rokov.
  • Saturn má dnes 62 satelitov, no toto číslo nie je konečné. Možno budú otvorené aj iné. Len Jupiter má viac mesiacov. Aktualizácia: 7. októbra 2019 bolo oznámené objavenie ďalších 20 nových satelitov a teraz ich má Saturn 82, teda o 3 viac ako Jupiter. Saturn drží rekord v počte satelitov.
  • - druhý najväčší v slnečnej sústave, po Ganymede, satelit. Je o 50 % väčší ako Mesiac a dokonca o niečo väčší ako Merkúr.
  • Saturnov mesiac Enceladus môže mať subglaciálny oceán. Je možné, že by sa tam dal nájsť nejaký organický život.
  • Tvar Saturna nie je guľový. Otáča sa veľmi rýchlo - deň trvá menej ako 11 hodín, preto má na póloch sploštený tvar.
  • Planéta Saturn uvoľňuje viac energie, ako dostáva od Slnka, rovnako ako Jupiter.
  • Rýchlosť vetra na Saturne môže dosiahnuť 1800 m/s – to je viac ako rýchlosť zvuku.
  • Planéta Saturn nemá pevný povrch. V hĺbke plyn - väčšinou vodík a hélium - jednoducho kondenzuje, kým neprejde do kvapaliny a potom do kovového stavu.
  • Na póloch Saturna je zvláštny šesťuholníkový útvar.
  • Na Saturne sú polárne žiary.
  • Magnetické pole Saturnu je jedno z najsilnejších v slnečnej sústave, rozprestiera sa milión kilometrov od planéty. V blízkosti planéty sa nachádzajú silné radiačné pásy, ktoré sú nebezpečné pre elektroniku vesmírnych sond.
  • Rok na Saturne trvá 29,5 roka. Ako dlho trvá, kým planéta obehne okolo Slnka?

Samozrejme, to nie sú všetky zaujímavé fakty o Saturne - tento svet je príliš rozmanitý a zložitý.

Charakteristika planéty Saturn

V nádhernom filme "Saturn - Pán prsteňov", ktorý si môžete pozrieť, hovorí hlásateľ - ak existuje planéta, ktorá sprostredkúva nádheru, tajomstvo a hrôzu vesmíru, potom je to Saturn. To naozaj je.

Saturn je veľkolepý - je to gigant orámovaný obrovskými prstencami. Je to záhadné – mnohé procesy, ktoré tam prebiehajú, sú stále nepochopiteľné. A je to hrozné, pretože na Saturne sa v našom chápaní dejú hrozné veci - vietor s rýchlosťou až 1800 m/s, búrky stokrát a tisíckrát silnejšie ako tie naše, héliové dažde a mnoho ďalšieho.

Saturn je obrovská planéta, druhá najväčšia po Jupiteri. Priemer planéty je 120 tisíc kilometrov oproti 143 tisíc y. Je 9,4-krát väčšia ako Zem a zmestí sa do nej 763 planét podobných tej našej.

Pri veľkej veľkosti je však Saturn celkom ľahký – jeho hustota je menšia ako hustota vody, pretože väčšinu tejto obrovskej gule tvorí ľahký vodík a hélium. Ak je Saturn umiestnený v obrovskom bazéne, nepotopí sa, ale bude plávať! Hustota Saturnu je 8-krát menšia ako hustota Zeme. Druhá planéta po nej v hustote je .

Porovnávacie veľkosti planét

Napriek svojej obrovskej veľkosti je gravitácia na Saturne len 91% zemskej, hoci jeho celková hmotnosť je 95-krát väčšia ako hmotnosť Zeme. Ak by sme tam boli, nevideli by sme veľký rozdiel v sile príťažlivosti, samozrejme, ak by sme odhodili iné faktory, ktoré by nás jednoducho zabili.

Saturn sa napriek svojej gigantickej veľkosti otáča okolo svojej osi oveľa rýchlejšie ako Zem – deň tam trvá od 10 hodín 39 minút do 10 hodín 46 minút. Tento rozdiel sa vysvetľuje skutočnosťou, že horné vrstvy Saturnu sú prevažne plynné, takže rotuje v rôznych zemepisných šírkach rôznymi rýchlosťami.

Rok na Saturne je 29,7 našich rokov. Keďže má planéta axiálny sklon, dochádza, podobne ako u nás, k striedaniu ročných období, čo spôsobuje vznik veľkého počtu silných hurikánov v atmosfére. Vzdialenosť od Slnka sa mení v dôsledku trochu predĺženej obežnej dráhy a v priemere je 9,58 AU.

Satelity Saturnu

V okolí Saturnu bolo doteraz objavených 82 satelitov rôznych veľkostí. To je viac ako ktorákoľvek iná planéta a dokonca o 3 viac ako Jupiter. Navyše 40% všetkých satelitov slnečnej sústavy sa točí okolo Saturnu. 7. októbra 2019 skupina vedcov oznámila objav 20 nových satelitov naraz, čím sa Saturn stal držiteľom rekordov. Predtým bolo známych 62 satelitov.

Jeden z najväčších (druhý po Ganymede) satelit slnečnej sústavy sa točí okolo Saturna -. Je takmer dvakrát väčší ako Mesiac a dokonca väčší ako Merkúr, no menší. Titan je druhý a jediný satelit s vlastnou atmosférou dusíka s prímesami metánu a iných plynov. Atmosférický tlak na povrchu je jeden a pol krát väčší ako na Zemi, hoci sila gravitácie je len 1/7 zemskej.

Titán je najväčším zdrojom uhľovodíkov. Existujú doslova jazerá a rieky tekutého metánu a etánu. Okrem toho existujú aj kryogejzíry a celkovo je Titan v mnohom podobný Zemi v ranom štádiu existencie. Je možné, že sa tam nájdu aj primitívne formy života. Je to tiež jediný satelit, kam bol vyslaný lander - bol to Huygens, ktorý tam pristál 14. januára 2005.

Takéto pohľady na Titan, Saturnov mesiac.

Enceladus je šiesty najväčší mesiac Saturnu s priemerom asi 500 km, čo je mimoriadne zaujímavé pre výskum. Je to jeden z troch satelitov s aktívnou sopečnou činnosťou (ďalšie dva sú Triton). Existuje veľké množstvo kryo-gejzírov, ktoré vyvrhujú vodu do veľkých výšok. Slapové pôsobenie Saturnu možno vytvorí v útrobách satelitu dostatok energie na to, aby tam mohla existovať tekutá voda.

Gejzíry Enceladus, ktoré odfotografovala kozmická loď Cassini.

Podpovrchový oceán je možný aj na mesiacoch Jupitera a Ganymeda. Orbita Enceladu je v prstenci F a voda, ktorá z neho uniká, napája tento prstenec.

Saturn má aj niekoľko ďalších veľkých satelitov – Rhea, Iapetus, Dione, Tethys. Boli medzi prvými objavenými kvôli ich veľkosti a viditeľnosti v dosť slabých ďalekohľadoch. Každý z týchto satelitov predstavuje svoj vlastný jedinečný svet.

Slávne prstence Saturna

Saturnove prstence sú jej „vizitkou“ a práve vďaka nim je táto planéta taká slávna. Saturn bez prstencov je ťažké si predstaviť - bola by to len neopísateľná belavá guľa.

Ktorá planéta má prstence ako Saturn? V našej sústave také nie sú, hoci prstence majú aj iní plynní obri – Jupiter, Urán, Neptún. Ale tam sú veľmi tenké, riedke a zo Zeme nie sú viditeľné. Saturnove prstence sú dobre viditeľné aj v slabom ďalekohľade.

Prstene prvýkrát objavil Galileo Galilei v roku 1610 svojim domácim ďalekohľadom. Nevidel však prstene, ktoré vidíme my. Pre neho vyzerali ako dve nepochopiteľné guľaté gule po stranách planéty - kvalita obrazu v 20x teleskope Galilea bola taká aká, a tak sa rozhodol, že vidí dva veľké satelity. Po 2 rokoch opäť pozoroval Saturn, ale tieto útvary nenašiel a bol veľmi zmätený.

Priemer prstenca v rôznych zdrojoch naznačuje trochu iný - asi 280 tisíc kilometrov. Samotný prstenec nie je vôbec pevný, ale pozostáva z menších prstencov rôznej šírky, oddelených medzerami tiež rôznych šírok - desiatky a stovky kilometrov. Všetky krúžky sú označené písmenami a medzery sa nazývajú štrbiny a majú názvy. Najväčšia medzera je medzi prstencami A a B a nazýva sa Cassiniho medzera - možno ju vidieť amatérskym ďalekohľadom a šírka tejto medzery je 4700 km.

Prstence Saturna nie sú vôbec pevné, ako sa na prvý pohľad zdá. Nejde o jeden jediný disk, ale o mnoho malých častíc, ktoré rotujú na svojich dráhach na úrovni rovníka planéty. Veľkosť týchto častíc je veľmi rozdielna – od najmenšieho prachu až po kamene a bloky o veľkosti niekoľkých desiatok metrov. Ich prevládajúcim zložením je obyčajný vodný ľad. Keďže ľad má vysoké albedo – odrazivosť, prstence sú výborne viditeľné, hoci ich hrúbka je v „najhrubšom“ mieste len asi kilometer.

Keď sa Saturn a Zem otáčajú okolo Slnka, môžeme vidieť, ako sa prstence stále viac otvárajú, potom úplne miznú - doba tohto javu je 7 rokov. Stáva sa to v dôsledku naklonenia osi Saturnu, a teda prstencov, ktoré sú umiestnené presne pozdĺž rovníka.

Mimochodom, to je dôvod, prečo Galileo nemohol v roku 1612 zistiť prstenec Saturna. Len sa v tej chvíli nachádzal „okrajom“ k Zemi a s hrúbkou len kilometer ho z takej vzdialenosti jednoducho vidieť nie je možné.

Pôvod Saturnových prstencov je stále neznámy. Existuje niekoľko teórií:

  1. Prstence vznikli pri zrode samotnej planéty, je to ako stavebný materiál, ktorý nikdy nebol použitý.
  2. V určitom okamihu sa k Saturnu priblížilo veľké teleso, ktoré bolo zničené a z jeho úlomkov sa vytvorili prstence.
  3. Kedysi sa okolo Saturnu otáčalo niekoľko veľkých satelitov, podobných Titanu. Postupom času sa ich dráha zmenila na špirálu, čím sa priblížili k planéte a blížiacej sa smrti. Keď sa priblížili, satelity sa zrútili, čo spôsobilo vznik množstva trosiek. Tieto úlomky zostali na obežnej dráhe, zrážali sa a fragmentovali sa stále viac a viac a časom vytvorili prstence, ktoré vidíme teraz.

Ďalší výskum ukáže, ktorá verzia udalostí je správna. Je však jasné, že prstence Saturna sú dočasným javom. Po určitom čase planéta absorbuje všetok ich materiál - úlomky opúšťajú obežnú dráhu a padajú na ňu. Ak krúžky nie sú kŕmené materiálom, časom sa zmenšia, až kým úplne nezmiznú. Samozrejme, že sa to nestane za milión rokov.

Vidieť Saturn pomocou ďalekohľadu

Saturn na oblohe vyzerá na juhu ako celkom jasná hviezda a môžete ho pozorovať aj v malej. Zvlášť dobré je to urobiť počas opozícií, ktoré sa dejú raz za rok – planéta vyzerá ako hviezda 0 magnitúdy a má uhlovú veľkosť 18 ". Zoznam najbližších zápasov:

  • 15. júna 2017.
  • 27. júna 2018.
  • 9. júla 2019.
  • 20. júla 2020.

Jasnosť Saturnu je v týchto dňoch ešte jasnejšia ako Jupiter, hoci je oveľa ďalej. Vysvetľuje to skutočnosť, že prstence tiež odrážajú veľa svetla, takže celková odrazová plocha je oveľa väčšia.

Môžete dokonca vidieť prstence Saturna s ďalekohľadom, aj keď sa ich budete musieť pokúsiť rozlíšiť. Ale v 60-70 mm ďalekohľade už môžete celkom dobre vidieť aj disk planéty a prstence a tieň na nich z planéty. Samozrejme, je nepravdepodobné, že bude možné zvážiť akékoľvek detaily, hoci pri dobrom otvorení krúžkov si možno všimnúť Cassiniho medzeru.

Jedna z amatérskych fotografií Saturna (150 mm reflektor Synta BK P150750)

Ak chcete vidieť niektoré detaily na disku planéty, potrebujete ďalekohľad s apertúrou 100 mm a pre seriózne pozorovania - najmenej 200 mm. S takýmto ďalekohľadom možno vidieť nielen pásy mrakov a škvrny na disku planéty, ale aj detaily v štruktúre prstencov.

Zo satelitov sú najjasnejšie Titan a Rhea, dajú sa vidieť už v 8x ďalekohľade, aj keď 60-70 mm ďalekohľad je lepší. Zvyšok veľkých satelitov nie je taký jasný - od 9,5 do 11 hviezd. v. a slabšie. Na ich pozorovanie potrebujete ďalekohľad s apertúrou 90 mm alebo viac.

Okrem teleskopu je žiaduce mať sadu farebných filtrov, ktoré vám pomôžu lepšie zvýrazniť rôzne detaily. Napríklad tmavožlté a oranžové filtre vám pomôžu vidieť viac detailov v pásoch planéty, zelené zvýrazňujú viac detailov na póloch a azúrové zvýrazňujú viac detailov na prstencoch.

Planéty slnečnej sústavy


Saturn je šiesta planéta od Slnka v slnečnej sústave, jedna z obrovských planét. Charakteristickým znakom Saturnu, jeho výzdobou, je systém prstencov, pozostávajúci najmä z ľadu a prachu. Má veľa satelitov. Saturn pomenovali starí Rimania na počesť boha poľnohospodárstva, ktorého si obzvlášť uctievali.

stručný popis

Saturn je po Jupiteri druhá najväčšia planéta slnečnej sústavy s hmotnosťou asi 95 hmotností Zeme. Saturn obieha okolo Slnka v priemernej vzdialenosti asi 1430 miliónov kilometrov. Vzdialenosť k Zemi je 1280 miliónov km. Jeho doba obehu je 29,5 roka a deň na planéte trvá desať a pol hodiny. Zloženie Saturnu sa prakticky nelíši od slnečného: hlavnými prvkami sú vodík a hélium, ako aj početné nečistoty amoniaku, metánu, etánu, acetylénu a vody. Vnútorným zložením pripomína skôr Jupiter: jadro zo železa, vody a niklu, pokryté tenkou škrupinou z kovového vodíka. Atmosféra obrovského množstva plynného hélia a vodíka obaluje jadro silnou vrstvou. Keďže planétu tvorí prevažne plyn a nemá pevný povrch, Saturn je považovaný za plynného obra. Z rovnakého dôvodu je jeho priemerná hustota neuveriteľne nízka - 0,687 g / cm 3, čo je menej ako hustota vody. To z nej robí planétu s najnižšou hustotou v systéme. Naopak, stupeň kompresie Saturnu je najvyšší. To znamená, že jeho rovníkový a polárny polomer sú veľmi rozdielne vo veľkosti - 60 300 km a 54 400 km. To tiež znamená veľký rozdiel v rýchlostiach pre rôzne časti atmosféry v závislosti od zemepisnej šírky. Priemerná rýchlosť rotácie okolo osi je 9,87 km/s a rýchlosť obehu je 9,69 km/s.

Majestátnym divadlom je sústava Saturnových prstencov. Pozostávajú z úlomkov ľadu a kameňov, prachu, zvyškov bývalých satelitov, zničených jeho gravitáciou
lúka. Nachádzajú sa veľmi vysoko nad rovníkom planéty, asi 6 - 120 tisíc kilometrov. Samotné prstence sú však veľmi tenké: každý z nich je hrubý asi kilometer. Celý systém je rozdelený do štyroch krúžkov – troch hlavných a jedného tenšieho. Prvé tri sú zvyčajne označené latinkou. Stredný prstenec B, najjasnejší a najširší, je oddelený od prstenca A priestorom nazývaným Cassiniho medzera, v ktorom sa nachádzajú najtenšie a takmer priehľadné prstence. Je málo známe, že všetky štyri obrie planéty skutočne majú prstence, no okrem Saturnu sú takmer neviditeľné.

V súčasnosti je známych 62 mesiacov Saturna. Najväčšie z nich sú Titan, Enceladus, Mimas, Tethys, Dione, Iapetus a Rhea. Titan, najväčší z mesiacov, je v mnohých ohľadoch podobný Zemi. Má atmosféru rozdelenú na vrstvy, ako aj kvapalinu na povrchu, čo je už overený fakt. Menšie objekty sa považujú za úlomky asteroidov a môžu mať veľkosť menej ako kilometer.

Tvorba planét

Existujú dve hypotézy o pôvode Saturna:

Prvá, kontrakčná hypotéza, tvrdí, že Slnko a planéty vznikli rovnakým spôsobom. V počiatočných fázach svojho vývoja bola slnečná sústava diskom plynu a prachu, v ktorom sa postupne vytvárali samostatné časti, hustejšie a masívnejšie ako látka, ktorá ich obklopovala. V dôsledku týchto „kondenzácií“ vzniklo Slnko a nám známe planéty. To vysvetľuje podobnosť zloženia Saturnu a Slnka a jeho nízku hustotu.

Podľa druhej „akréčnej“ hypotézy vznik Saturnu prebiehal v dvoch etapách. Prvým je tvorba hustých telies v plynnom a prachovom disku, ako sú pevné planéty pozemskej skupiny. V tomto čase sa časť plynov v oblasti Jupitera a Saturnu rozptýlila do vesmíru, čo vysvetľuje malý rozdiel v zložení týchto planét a Slnka. V druhej fáze väčšie telesá priťahovali plyn z oblaku, ktorý ich obklopoval.

Vnútorná štruktúra

Vnútorná oblasť Saturnu je rozdelená do troch vrstiev. V strede je malé, ale masívne jadro z kremičitanov, kovov a ľadu v porovnaní s celkovým objemom. Jeho polomer je asi štvrtina polomeru planéty a jeho hmotnosť je od 9 do 22 hmotností Zeme. Teplota v jadre je asi 12 000 °C. Energia vyžarovaná plynným obrom je 2,5-krát väčšia ako energia, ktorú dostáva od Slnka. Má to viacero dôvodov. Po prvé, zdrojom vnútorného tepla môžu byť energetické zásoby nahromadené počas gravitačnej kontrakcie Saturnu: počas formovania planéty z protoplanetárneho disku sa gravitačná energia prachu a plynu zmenila na kinetickú a následne na teplo. Po druhé, časť tepla vzniká v dôsledku Kelvin-Helmholtzovho mechanizmu: keď teplota klesá, klesá aj tlak, vďaka čomu sa látka planéty stláča a potenciálna energia sa premieňa na teplo. Po tretie, v dôsledku kondenzácie héliových kvapiek a ich následného prepadu cez vodíkovú vrstvu do jadra môže vznikať aj teplo.

Jadro Saturnu je obklopené vrstvou vodíka v kovovom stave: je v kvapalnej fáze, ale má vlastnosti kovu. Takýto vodík má veľmi vysokú elektrickú vodivosť, preto cirkulácia prúdov v ňom vytvára silné magnetické pole. Tu v hĺbke asi 30 tisíc km tlak dosahuje 3 milióny atmosfér. Nad touto úrovňou sa nachádza vrstva kvapalného molekulárneho vodíka, ktorý sa s výškou postupne stáva plynom v kontakte s atmosférou.

Atmosféra

Keďže plynné planéty nemajú pevný povrch, je ťažké určiť, kde presne začína atmosféra. Pre Saturn sa výška, v ktorej vrie metán, berie ako taká nulová hladina. Hlavnými zložkami atmosféry sú vodík (96,3 %) a hélium (3,25 %). Tiež spektroskopické štúdie našli v jeho zložení vodu, metán, acetylén, etán, fosfín, amoniak. Tlak na hornej hranici atmosféry je asi 0,5 atm. Na tejto úrovni kondenzuje amoniak a tvoria sa biele oblaky. V spodnej časti oblakov sú kryštáliky ľadu a kvapôčky vody.

Plyny v atmosfére sa neustále pohybujú, v dôsledku čoho majú podobu pásov rovnobežných s priemerom planéty. Na Jupiteri sú podobné pásy, ale na Saturne sú oveľa slabšie. Vďaka konvekcii a rýchlej rotácii vznikajú neskutočne silné vetry, najsilnejšie v slnečnej sústave. Vietor fúka prevažne v smere rotácie, na východ. Na rovníku sú vzdušné prúdy najsilnejšie, ich rýchlosť môže dosiahnuť 1800 km/h. Ako sa vzďaľujeme od rovníka, vetry slabnú, objavujú sa západné prúdenia. Pohyb plynov prebieha vo všetkých vrstvách atmosféry.

Veľké cyklóny môžu byť veľmi trvalé a trvajú roky. Raz za 30 rokov sa na Saturne objaví Veľký biely ovál - super silný hurikán, ktorého veľkosť sa zakaždým zväčší. Pri poslednom pozorovaní v roku 2010 tvorila štvrtinu celého disku planéty. Medziplanetárne stanice tiež objavili nezvyčajný útvar v podobe pravidelného šesťuholníka na severnom póle. Jeho forma je stabilná už 20 rokov od prvého pozorovania. Každá jeho strana je 13 800 km - viac ako priemer Zeme. Pre astronómov je dôvod vzniku práve takejto formy oblakov stále záhadou.

Kamery Voyager a Cassini zachytili žiariace oblasti na Saturne. Boli to polárna žiara. Nachádzajú sa v zemepisnej šírke 70-80° a vyzerajú ako veľmi svetlé oválne (zriedka špirálovité) prstene. Predpokladá sa, že polárne žiary na Saturne vznikajú v dôsledku preskupenia magnetických siločiar. Výsledkom je, že magnetická energia ohrieva okolité oblasti atmosféry a urýchľuje nabité častice na vysokú rýchlosť. Okrem toho sú pri silných búrkach pozorované výboje bleskov.

Prstene

Keď hovoríme o Saturne, prvá vec, ktorá príde na myseľ, sú jeho úžasné prstene. Pozorovania kozmických lodí ukázali, že všetky plynné planéty majú prstence, ale iba na Saturne sú jasne viditeľné a výrazné. Prstence sa skladajú z drobných čiastočiek ľadu, skál, prachu, úlomkov meteoritov, ktoré sem priťahuje gravitácia systému z vesmíru. Sú viac reflexné ako samotný disk Saturna. Kruhový systém pozostáva z troch hlavných krúžkov a tenšieho štvrtého. Ich priemer je približne 250 000 km a ich hrúbka je menšia ako 1 km. Prstene sú pomenované písmenami latinskej abecedy v poradí od okraja do stredu. Prstence A a B sú od seba oddelené priestorom širokým 4000 km, nazývaným Cassiniho medzera. Vo vnútri vonkajšieho krúžku A je tiež medzera - Enckeho deliaci pás. Prsteň B je najjasnejší a najširší a Prsteň C je takmer priehľadný. Prstene D, E, F, G, ktoré sú slabšie a najbližšie k vonkajšej časti atmosféry Saturnu, boli objavené neskôr. Keď vesmírne stanice nasnímali planétu, bolo jasné, že v skutočnosti všetky veľké prstence pozostávajú z mnohých tenších prstencov.

Existuje niekoľko teórií o pôvode a vzniku Saturnových prstencov. Podľa jedného z nich boli prstence vytvorené v dôsledku „zachytenia“ planétou niektorých jej satelitov. Boli zničené a ich úlomky boli rovnomerne rozmiestnené po obežnej dráhe. Druhá hovorí, že prstence sa vytvorili spolu so samotnou planétou z počiatočného oblaku prachu a plynu. Častice, ktoré tvoria prstence, nemôžu vytvárať väčšie objekty, ako sú satelity, kvôli ich príliš malej veľkosti, náhodnému pohybu a vzájomným zrážkam. Stojí za zmienku, že systém Saturnových prstencov sa nepovažuje za absolútne stabilný: časť látky sa stratí, planéta ju pohltí alebo sa rozptýli do cirkuplanetárneho priestoru, a naopak, časť je kompenzovaná, keď kométy a asteroidy interagujú s gravitačné pole.

Saturn sa zo všetkých plynných obrov svojou štruktúrou a zložením najviac podobá Jupiteru. Významnú časť oboch planét tvorí atmosféra zmesi vodíka a hélia, ako aj niektorých ďalších nečistôt. Takéto elementárne zloženie sa prakticky nelíši od slnečného. Pod hrubou vrstvou plynov je jadro z ľadu, železa a niklu, pokryté tenkou škrupinou kovového vodíka. Saturn a Jupiter vyžarujú viac tepla, ako prijímajú od Slnka, keďže asi polovica energie, ktorú vyžarujú, je spôsobená vnútornými tepelnými tokmi. Saturn sa teda mohol stať druhou hviezdou, ale nemal dostatok materiálu na generovanie dostatočnej gravitačnej sily na poháňanie fúzie.

Moderné vesmírne pozorovania ukázali, že oblaky na severnom póle Saturnu tvoria obrovský pravidelný šesťuholník, ktorého dĺžka každej strany je 12,5 tisíc km. Štruktúra sa otáča s planétou a 20 rokov od prvého objavu nestratila svoj tvar. Podobný jav nie je možné pozorovať nikde inde v slnečnej sústave a vedci ho stále nedokázali vysvetliť.

Kozmická loď Voyager zaznamenala na Saturne silný vietor. Rýchlosť prúdenia vzduchu dosahuje 500 m/s. Vetry fúkajú prevažne východným smerom, aj keď pri vzďaľovaní sa od rovníka ich sila slabne a objavujú sa prúdy smerujúce na západ. Niektoré údaje naznačujú, že k cirkulácii plynov dochádza nielen v horných vrstvách atmosféry, ale aj v hĺbke. V atmosfére Saturnu sa tiež pravidelne objavujú hurikány kolosálnej sily. Najväčší z nich – „Veľký biely ovál“ – sa objavuje raz za 30 rokov.

Teraz na obežnej dráhe Saturna je medziplanetárna stanica "Cassini", riadená zo Zeme. Bola vypustená v roku 1997 a na planétu dorazila v roku 2004. Jeho cieľom je študovať prstence, atmosféru a magnetické pole Saturnu a jeho satelitov. Vďaka Cassini sa podarilo získať mnoho kvalitných snímok, boli objavené polárne žiary, vyššie spomínaný šesťuholník, hory a ostrovy na Titane, stopy vody na Enceladuse, dovtedy neznáme prstence, ktoré nebolo možné vidieť pomocou pozemských prístrojov.

Saturnove prstence vo forme výbežkov po stranách je možné vidieť aj v malom ďalekohľade s priemerom šošovky 15 mm alebo viac. Ďalekohľad s priemerom 60-70 mm už ukazuje malý disk planéty bez detailov, obklopený prstencami. Väčšie prístroje (100-150 mm) ukazujú pásy oblakov Saturna, čiapky pólov, tiene prstencov a niektoré ďalšie detaily. S ďalekohľadmi väčšími ako 200 mm dokonale vidíte tmavé a svetlé škvrny na povrchu, pásy, zóny, detaily štruktúry prstencov.

Saturn je jednou z piatich planét slnečnej sústavy, ktoré sú zo Zeme ľahko viditeľné voľným okom. Vo svojom maxime jas Saturna presahuje prvú magnitúdu.

Pri prvom pozorovaní Saturna ďalekohľadom v rokoch 1609-1610 si Galileo Galilei všimol, že Saturn nevyzerá ako jedno nebeské teleso, ale ako tri telesá, ktoré sa navzájom takmer dotýkajú, a navrhol, že ide o dvoch veľkých „spoločníkov“ (satelity ) Saturna. O dva roky neskôr Galileo zopakoval svoje pozorovania a na jeho počudovanie nenašiel žiadne satelity.

V roku 1659 Huygens pomocou výkonnejšieho teleskopu zistil, že „spoločníci“ sú vlastne tenký plochý prstenec, ktorý obklopuje planétu a nedotýka sa jej. Huygens objavil aj najväčší mesiac Saturnu, Titan. Od roku 1675 Cassini študuje planétu. Všimol si, že prstenec pozostáva z dvoch prstencov oddelených jasne viditeľnou medzerou - Cassiniho medzerou a objavil niekoľko ďalších veľkých satelitov Saturnu.

V roku 1979 vesmírna loď Pioneer 11 prvýkrát preletela blízko Saturnu, po ktorej nasledovali Voyager 1 a Voyager 2 v rokoch 1980 a 1981. Tieto prístroje ako prvé zachytili magnetické pole Saturnu a preskúmali jeho magnetosféru, pozorovali búrky v atmosfére Saturnu, detailne nasnímali štruktúru prstencov a zistili ich zloženie.

V 90. rokoch 20. storočia Saturn, jeho mesiace a prstence opakovane skúmal Hubbleov vesmírny teleskop. Dlhodobé pozorovania priniesli množstvo nových informácií, ktoré nemali k dispozícii Pioneer 11 a Voyagery počas ich jediného preletu okolo planéty.

V roku 1997 bola sonda Cassini-Huygens vypustená k Saturnu a po siedmich rokoch letu sa 1. júla 2004 dostala do sústavy Saturn a dostala sa na obežnú dráhu okolo planéty. Hlavným cieľom tejto misie, ktorá je navrhnutá na minimálne 4 roky, je študovať štruktúru a dynamiku prstencov a satelitov, ako aj študovať dynamiku atmosféry a magnetosféry Saturnu. Okrem toho sa od prístroja oddelila špeciálna sonda „Huygens“ a zoskočila padákom na povrch Saturnovho mesiaca Titan.

Otvorenie

G. Galileo

Prvé teleskopické pozorovanie Saturnu. Kreslené ako tri hviezdy.

Prvý náčrt Saturna.

G.H. Huygens

J. Cassini

Otvára sa satelit Iapetus, 23.12.1672 - satelit Rhea, 1675 - cieľ v prstenci, v roku 1684 satelity Tethys a Dione.

W. Herschel

Určuje dobu rotácie Saturnu.

I. F. Enke

Otvorí druhú medzeru v prstenci.

I. G. Galle

Otvára vnútorný prstenec Saturnu (kruh C v prstenci B).

J. F. Herschel

Dáva názov prvým piatim objaveným satelitom.

D. C. Maxwell

Teoreticky dokázal, že prstence by mali pozostávať z mnohých neviazaných častíc (práca bola publikovaná v roku 1859).

Otvorí sa Biela škvrna (pravidelne pozorovaná).

A.A. Belopolského

Dokazuje meteorologické zloženie Saturnových prstencov.

V atmosfére planéty bol objavený metán a amoniak.

Kozmická loď "Pioneer - 11"

Letom 1. septembra vo vzdialenosti 21 400 km od planéty objavil magnetosféru planéty a ukázal jemnú štruktúru prstencov. Boli otvorené dva nové krúžky.

Kozmická loď "Voyager - 1"

12. november preletí okolo planéty vo výške 123 000 km, preskúma satelit Titan, objaví 5 satelitov, nové prstence.

Kozmická loď "Voyager - 2"

Brett Gladman

Počas roka otvára 10 nových satelitov po celej planéte.

Známy už od staroveku - Saturn - je šiesta planéta našej slnečnej sústavy, známa svojimi prstencami. Je súčasťou štyroch plynných obrích planét, akými sú Jupiter, Urán a Neptún. Svojou veľkosťou (priemer = 120 536 km) je druhý za Jupiterom a je druhý najväčší v celej slnečnej sústave. Dostala meno po starorímskom bohovi Saturnovi, ktorý sa medzi Grékmi nazýval Kronos (titán a otec samotného Dia).

Samotnú planétu spolu s prstencami je možné vidieť zo Zeme aj obyčajným malým ďalekohľadom. Deň na Saturne je 10 hodín a 15 minút a doba rotácie okolo Slnka je takmer 30 rokov!
Saturn je jedinečná planéta, pretože jeho hustota je 0,69 g/cm³, čo je menej ako hustota vody 0,99 g/cm³. Z toho vyplýva zaujímavý vzorec: ak by bolo možné ponoriť planétu do obrovského oceánu alebo bazéna, potom by Saturn mohol zostať na vode a plávať v nej.

Štruktúra Saturnu

Štruktúra Saturna a Jupitera majú veľa podobností, a to ako v zložení, tak aj v hlavných charakteristikách, ale ich vzhľad je značne odlišný. V Jupiteri vyniknú jasné tóny, zatiaľ čo v Saturne sú výrazne tlmené. Kvôli menšiemu počtu v spodných vrstvách oblačných útvarov sú pásy na Saturne menej viditeľné. Ďalšia podobnosť s piatou planétou: Saturn vydáva viac tepla, ako prijíma od Slnka.
Atmosféra Saturnu je takmer celá zložená z vodíka 96 % (H2), 3 % hélia (He). Menej ako 1 % tvoria metán, amoniak, etán a ďalšie prvky. Percento metánu, aj keď je v atmosfére Saturnu zanedbateľné, mu nebráni v aktívnej účasti na absorpcii slnečného žiarenia.
V horných vrstvách je zaznamenaná minimálna teplota, -189 ° C, ale pri ponorení do atmosféry sa výrazne zvyšuje. V hĺbke asi 30 000 km sa vodík mení a stáva sa kovovým. Je to tekutý kovový vodík, ktorý vytvára magnetické pole obrovskej sily. Ukazuje sa, že jadro v strede planéty je kamenné železo.
Pri štúdiu plynných planét sa vedci stretávajú s problémom. Medzi atmosférou a povrchom totiž neexistuje jasná hranica. Problém bol vyriešený nasledujúcim spôsobom: pre určitú výšku nuly "nulu" berú bod, v ktorom sa teplota začína počítať v opačnom smere. V skutočnosti sa to deje na Zemi.

Pri predstave Saturna si každý človek okamžite vyčaruje jeho jedinečné a úžasné prstene. Výskum uskutočnený pomocou AMS (automatické medziplanetárne stanice) ukázal, že 4 plynné obrie planéty majú svoje vlastné prstence, ale len v blízkosti Saturnu majú takú dobrú viditeľnosť a veľkoleposť. Existujú tri hlavné prstence Saturna, pomenované pomerne nekomplikovane: A, B, C. Štvrtý prstenec je oveľa tenší a menej nápadný. Ako sa ukázalo, prstence Saturna nie sú jedno pevné teleso, ale miliardy malých nebeských telies (kúskov ľadu), ktorých veľkosť sa pohybuje od zrnka prachu po niekoľko metrov. Pohybujú sa približne rovnakou rýchlosťou (približne 10 km/s) okolo rovníkovej časti planéty, pričom sa niekedy navzájom zrážajú.

Fotografie z AMC ukázali, že všetky viditeľné krúžky sú tvorené tisíckami malých krúžkov, ktoré sú rozptýlené prázdnym, nevyplneným priestorom. Pre prehľadnosť si môžete predstaviť obyčajný záznam, sovietske časy.
Jedinečný tvar prstencov v každej dobe neprenasledoval ani vedcov, ani bežných pozorovateľov. Všetci sa snažili zistiť ich štruktúru a pochopiť, ako a prečo vznikli. V rôznych časoch boli predložené rôzne hypotézy a predpoklady, napríklad, že sa vytvorili spolu s planétou. V súčasnosti sa vedci prikláňajú k meteoritovému pôvodu prstencov. Táto teória bola tiež potvrdená pozorovaním, pretože prstence Saturna sú pravidelne aktualizované a nie sú niečo stabilné.

Satelity Saturnu

Saturn má v súčasnosti asi 63 objavených mesiacov. Prevažná väčšina satelitov je otočená k planéte tou istou stranou a otáčajú sa synchrónne.

Christian Huygens bol poctený objavením druhého najväčšieho satelitu, po Ganimeri, v celej slnečnej sústave. Je väčší ako Merkúr a jeho priemer je 5155 km. Atmosféra Titanu je červeno-oranžová: 87 % dusíka, 11 % argónu, 2 % metánu. Prirodzene tam prechádzajú metánové dažde a na povrchu by mali byť moria, ktorých súčasťou je aj metán. Kozmická loď Voyager 1, ktorá skúmala Titan, však nemohla cez takú hustú atmosféru vidieť jeho povrch.
Enceladus je najjasnejšie slnečné teleso v celej slnečnej sústave. Odráža viac ako 99 % slnečného svetla vďaka svojej takmer bielej vodnej ľadovej ploche. Jeho albedo (charakteristika reflexného povrchu) je väčšie ako 1.
Z najznámejších a najštudovanejších satelitov stojí za zmienku Mimas, Tepheus a Dione.

Charakteristika Saturnu

Hmotnosť: 5,69 * 1026 kg (95-násobok Zeme)
Priemer na rovníku: 120 536 km (9,5-násobok veľkosti Zeme)
Priemer pólu: 108 728 km
Náklon osi: 26,7°
Hustota: 0,69 g/cm³
Teplota vrchnej vrstvy: cca -189 °C
Doba otáčania okolo vlastnej osi (dĺžka dňa): 10 hodín 15 minút
Vzdialenosť od Slnka (priemer): 9,5 AU alebo 1430 miliónov km
Doba obehu okolo Slnka (rok): 29,5 roka
Rýchlosť obehu: 9,7 km/s
Orbitálna excentricita: e = 0,055
Sklon obežnej dráhy k ekliptike: i = 2,5°
Zrýchlenie voľného pádu: 10,5 m/s²
Satelity: je ich 63 ks.

>> > Kto objavil Saturn

Kto našiel Saturn- šiesta planéta slnečnej sústavy: pozorovania na oblohe, štúdium Galilea a Huygensa, objavenie prstencov a satelitov, štarty vozidiel.

Saturn je jednou z piatich planét slnečnej sústavy, ktoré možno nájsť voľným okom bez použitia ďalekohľadu. Ale pre jednoduchého pozorovateľa sa konkrétne nebeské teleso bude javiť ako známa jasná hviezda, ktorú pozorovali starovekí ľudia. Je teda ťažké pomenovať osobu, ktorá je zodpovedná za samotný fakt objavu. To znamená, že sa nikdy nedozvieme, kto ako prvý našiel Saturn na oblohe. Ale planéta dostala svoje meno od Rimanov na počesť boha úrody.

Prvé pozorovanie teleskopom vykonal Galileo Galilei v roku 1610. Ale jeho zariadenie bolo nedokonalé, takže nájdené výčnelky pôsobili akosi nepochopiteľne. Okrem toho sa po niekoľkých rokoch opäť pozrel na planétu a v blízkosti neboli žiadne útvary.

V roku 1659 sa Christian Huygens pozrel na Saturn. Jeho ďalekohľad bol oveľa lepší, a tak si uvedomil, že nevidí len planétu, ale aj veľkú sústavu prstencov. Všimol si aj satelit Titan.

Giovanni Cassini videl Saturnove mesiace Iapetus, Rhea, Tethys a Dione. Ďalšie informácie prišli z vesmírnych misií. Prvé fotografie Saturna prišli s Pioneerom 11 v roku 1979. Zamietol vo vzdialenosti 21 000 km. Ostatné údaje pochádzajú z Voyagerov a hlavnej misie, Cassini, v roku 2006.