Saturn- planéta slnečnej sústavy s prstencami: veľkosť, hmotnosť, dráha, zloženie, povrch, satelity, atmosféra, teplota, výskum prístrojmi s fotografiami.

Saturn je šiesta planéta od Slnka a možno najkrajší objekt v slnečnej sústave.

Toto je najvzdialenejšia planéta od hviezdy, ktorú možno nájsť bez použitia prístrojov. O jeho existencii sa teda vedelo už dlho. Pred vami je jeden zo štyroch plynových obrov, ktorý sa nachádza 6. v poradí od Slnka. Budete zvedaví, čo je planéta Saturn, ale najprv sa oboznámte so zaujímavými faktami o planéte Saturn.

Zaujímavé fakty o planéte Saturn

Dá sa nájsť bez náradia

• Saturn je 5. najjasnejšia planéta slnečnej sústavy, takže ho môžete vidieť aj ďalekohľadom alebo ďalekohľadom.

Videli ho starovekí ľudia

• Pozorovali ho Babylončania a obyvatelia ďalekého východu. Pomenovaný podľa rímskeho Titana (podobne ako grécky Kronos).

Najplochejšia planéta

• Polárny priemer pokrýva 90 % rovníkového priemeru, ktorý je založený na nízkom indexe hustoty a rýchlej rotácii. Planéta vykonáva axiálnu rotáciu každých 10 hodín a 34 minút.

Rok má 29,4 roka

• Starí Asýrčania kvôli pomalosti prezývali planétu „Lubadshagush“ – „najstaršia z najstarších“.

Vo vyšších vrstvách atmosféry sú pásy

• Zloženie horných vrstiev atmosféry predstavuje čpavkový ľad. Pod nimi sú vodné oblaky a potom studené zmesi vodíka a síry.

Vyskytujú sa oválne búrky

• Oblasť nad severným pólom nadobudla tvar šesťuholníka (šesťuholníka). Výskumníci sa domnievajú, že môže ísť o vlnový vzor v horných oblakoch. Nad južným pólom je tiež vír, ktorý pripomína hurikán.

Planéta je reprezentovaná hlavne vodíkom

• Planéta je rozdelená na vrstvy, ktoré prenikajú do Saturnu hustejšie. Vo veľkých hĺbkach sa vodík stáva kovovým. V srdci horúceho interiéru.

Obdarený najkrajším prstencovým systémom

• Prstence Saturnu sú tvorené úlomkami ľadu a malou prímesou uhlíkatého prachu. Rozkladajú sa na 120 700 km, ale sú neuveriteľne tenké - 20 m.

Lunárna rodina zahŕňa 62 satelitov

• Saturnove mesiace sú ľadové svety. Najväčšie sú Titan a Rhea. Enceladus môže mať podpovrchový oceán.

Titan má zložitú dusíkovú atmosféru

• Skladá sa z ľadu a kameňa. Zamrznutá povrchová vrstva je obdarená jazerami tekutého metánu a krajinou pokrytou zamrznutým dusíkom. Môže mať život.

Odoslané 4 misie

• Ide o Pioneer 11, Voyager 1 a 2 a Cassini-Huygens.

Veľkosť, hmotnosť a obežná dráha planéty Saturn

Priemerný polomer Saturnu je 58232 km (rovníkový - 60268 km a polárny - 54364 km), čo je 9,13-krát väčší ako polomer Zeme. S hmotnosťou 5,6846 × 10 26 kg a povrchom 4,27 × 10 10 km 2 dosahuje jeho objem 8,2713 × 10 14 km 3 .

polárna kontrakcia	0,097 96 ± 0,000 18
Rovníkový	60 268 ± 4 km
Polárny polomer	54 36 ± 10 km
Plocha povrchu	4,27 10 10 km²
Objem	8,27 10 14 km³
Hmotnosť	5,68 10 26 kg 95 pozemných
Priemerná hustota	0,687 g/cm³
Bez zrýchlenia padať na rovníku	10,44 m/s²
Druhá vesmírna rýchlosť	35,5 km/s
rovníková rýchlosť rotácia	9,87 km/s
Obdobie rotácie	10h 34min 13s ± 2s
Náklon osi	26,73°
deklinácia severného pólu	83,537°
Albedo	0,342 (dlhopis)
Zdanlivá veľkosť	od +1,47 do -0,24
Absolútne hviezdne rozsah	0,3
Uhlový priemer	9%

Vzdialenosť od Slnka k planéte Saturn je 1,4 miliardy km. Zároveň maximálna vzdialenosť dosahuje 1 513 783 km a minimálna - 1 353 600 km.

Priemerná obežná rýchlosť dosahuje 9,69 km/sa Saturn strávi okolo hviezdy 10759 dní. Ukazuje sa, že jeden rok na Saturne trvá 29,5 pozemského roka. Tu sa ale opakuje situácia s Jupiterom, kde k rotácii oblastí dochádza rôznymi rýchlosťami. Tvar Saturna pripomína sploštený sféroid.

Zloženie a povrch planéty Saturn

Už viete, ktorá planéta je Saturn. Ide o plynného obra reprezentovaného vodíkom a plynom. Priemerná hustota 0,687 g/cm3 je prekvapivá. To znamená, že ak umiestnite Saturn do obrovskej nádrže, planéta zostane nad vodou. Nemá povrch, ale má husté jadro. Faktom je, že zahrievanie, hustota a tlak sa zvyšujú s blízkosťou jadra. Štruktúra je podrobne vysvetlená na spodnej fotografii Saturnu.

Vedci sa domnievajú, že Saturn štruktúrou pripomína Jupiter: skalnaté jadro, okolo ktorého sa sústreďuje vodík a hélium s malou prímesou prchavých látok. Zloženie jadra môže pripomínať jadro Zeme, ale so zvýšenou hustotou v dôsledku prítomnosti kovového vodíka.

Vo vnútri planéty teplota stúpne na 11 700 °C a množstvo vyžiarenej energie je 2,5-násobok toho, čo dostáva od Slnka. V istom zmysle je to spôsobené pomalou gravitačnou kontrakciou Kelvin-Helmholtz. Alebo je to všetko o stúpaní kvapiek hélia z hĺbky do vodíkovej vrstvy. V tomto prípade sa uvoľňuje teplo a hélium sa odoberá z vonkajších vrstiev.

Výpočty z roku 2004 hovoria, že jadro by malo byť 9-22-krát väčšie ako hmotnosť zeme a priemer by mal byť 25 000 km. Je obklopený hustou vrstvou tekutého kovového vodíka, po ktorom nasleduje molekulárny vodík nasýtený héliom. Vonkajšia vrstva sa rozprestiera v dĺžke 1000 km a je reprezentovaná plynom.

Satelity planéty Saturn

Saturn sa môže pochváliť 150 mesiacmi, z ktorých iba 53 má oficiálne názvy. Medzi nimi, v 34, priemer nedosahuje 10 km a 14 - od 10 do 50 km. Ale niektoré vnútorné satelity dosahujú 250-5000 km.

Väčšina satelitov bola pomenovaná po titánoch z mýtov starovekého Grécka. Najvnútornejšie mesiace sú obdarené miernymi sklonmi obežnej dráhy. Nepravidelné satelity v najviac oddelených oblastiach sa však nachádzajú milióny kilometrov a môžu sa obehnúť za niekoľko rokov.

Interiér zahŕňa Mimas, Enceladus, Tethys a Dione. Sú zastúpené vodným ľadom a môžu mať skalnaté jadro, ľadový plášť a kôru. Najmenší je Mimas s priemerom 396 km a hmotnosťou 0,4 x 10 20 kg. Tvarom pripomína vajce, od planéty je vzdialená 185,539 km, preto obežná dráha trvá 0,9 dňa.

Enceladus s ukazovateľmi 504 km a 1,1 x 10 20 kg má sférickú rýchlosť. Prelet okolo planéty trvá 1,4 dňa. Je to jeden z najmenších sférických mesiacov, ale je endogénne a geologicky aktívny. To spôsobilo výskyt paralelných zlomov v južných polárnych šírkach.

V južnej polárnej oblasti boli zaznamenané veľké gejzíry. Tieto trysky slúžia ako zdroj na dopĺňanie prstenca E. Sú dôležité, pretože môžu naznačovať prítomnosť života na Encelade, pretože voda pochádza z podzemného oceánu. Albedo je 140%, takže je to jeden z najjasnejších objektov v systéme. Nižšie môžete obdivovať fotografiu satelitov Saturnu.

Tethys je s priemerom 1066 km druhým najväčším mesiacom Saturnu. Väčšinu povrchu predstavujú krátery a kopce, ako aj malý počet rovín. Významný kráter Odysseus, ktorý sa tiahne v dĺžke 400 km. Nachádza sa tu aj systém kaňonov, ktorý sa prehlbuje o 3-5 km, tiahne sa v dĺžke 2000 km a je široký 100 km.

Najväčší vnútorný mesiac je Dione - 1112 km a 11 x 10 20 kg. Jeho povrch je nielen starobylý, ale aj značne poškodený nárazmi. Niektoré krátery dosahujú priemer 250 km. Existujú aj dôkazy o geologickej činnosti v minulosti.

Vonkajšie satelity sú umiestnené mimo E-krúžku a sú reprezentované vodným ľadom a skalou. Toto je Rhea s priemerom 1527 km a hmotnosťou 23 x 10 20 kg. Od Saturnu je vzdialený 527,108 km a na obežnej dráhe strávi 4,5 dňa. Povrch je tiež posiaty krátermi a na zadnej pologuli je viditeľných niekoľko veľkých zlomov. Sú tu dve veľké dopadové panvy s priemerom 400-500 km.

Titan má dĺžku 5150 km a jeho hmotnosť je 1,350 x 1020 kg (96 % hmotnosti obežnej dráhy), a preto je považovaný za najväčší satelit Saturnu. Je to jediný veľký mesiac s vlastnou atmosférickou vrstvou. Je studená, hustá a obsahuje dusík a metán. Existujú malé množstvá uhľovodíkov a ľadové kryštály metánu.

Povrch je ťažko viditeľný kvôli hustému atmosférickému oparu. Viditeľných je len niekoľko kráterových útvarov, kryovulkánov a pozdĺžnych dún. Toto je jediné teleso v systéme s metánovo-etánovými jazerami. Titan je vzdialený 1 221 870 km a predpokladá sa, že má podzemný oceán. Cesta okolo planéty trvá 16 dní.

Hyperion žije neďaleko Titanu. S priemerom 270 km je veľkosťou a hmotnosťou menej ako Mimas. Ide o hnedý objekt v tvare vajca, ktorý vďaka povrchu krátera (priemer 2-10 km) pripomína špongiu. Neexistuje žiadna predvídateľná rotácia.

Iapetus má dĺžku 1470 km a z hľadiska hmotnosti zaberá 1,8 x 10 20 kg. Toto je najvzdialenejší mesiac, ktorý sa nachádza vo vzdialenosti 3 560 820 km, a preto trvá 79 dní, kým prejde. Má zaujímavé zloženie, pretože jedna strana je tmavá a druhá svetlejšia. Z tohto dôvodu sa nazývajú jin a jang.

Medzi Inuitov patrí 5 mesiacov pomenovaných podľa inuitskej mytológie: Ijirak, Kiviok, Paliak, Ciarnak a Tarkek. Ich prográdne obežné dráhy sa pohybujú od 11,1 do 17,9 miliónov km a ich priemer je 7 až 40 km. Orbitálne sklony sú 45-50°.

Galská rodina - vonkajšie satelity: Albiorix, Befin, Erripo a Tarvos. Ich obežná dráha je 16-19 miliónov km, sklon je od 35° do -40°, priemer je 6-32 km a excentricita je 0,53.

Existuje škandinávska skupina - 29 retrográdnych mesiacov. Ich priemer je 6-18 km, vzdialenosť je 12-24 miliónov km, sklon je 136-175° a excentricita je 0,13-0,77. Niekedy sa nazývajú Thebes family na počesť najväčšieho satelitu, ktorý sa tiahne na 240 km. Potom nasleduje Ymir - 18 km.

Medzi vnútorným a vonkajším mesiacom žije skupina alkoinidov: Methon, Anfa a Pallene. Sú to najmenšie mesiace Saturna. Niektoré veľké mesiace majú svoje vlastné malé. Takže Tethys má Telesto a Calypso a Dion má Helenu a Polydeucesa.

Atmosféra a teplota planéty Saturn

Vonkajšia atmosféra Saturnu pozostáva z 96,3 % molekulárneho vodíka a 3,25 % hélia. Nájdu sa aj ťažšie prvky, no o ich proporciách je málo informácií. V malých množstvách sa našli propán, čpavok, metán, acetylén, etán a fosfín. Hornú oblačnosť predstavujú kryštály amoniaku a spodnú oblačnosť predstavuje hydrosulfid amónny alebo voda. UV lúče vedú k metalínovej fotolýze, ktorá spôsobuje chemické reakcie uhľovodíka.

Atmosféra vyzerá pruhovane, ale línie slabnú a rozširujú sa smerom k rovníku. Existuje rozdelenie na horné a spodné vrstvy, ktoré sa líšia zložením na základe tlaku a hĺbky. Horné sú zastúpené čpavkovým ľadom, kde je tlak 0,5–2 bar a teplota 100–160 K.

Pri úrovni tlaku 2,5 baru začína línia ľadových oblakov, ktorá sa tiahne na 9,5 bar a zahrievanie je 185-270 K. Tu sa pásy hydrosulfidu amónneho miešajú pri tlaku 3-6 bar a teplote 290-235 K. Spodnú vrstvu predstavuje amoniak vo vodnom roztoku s indikátormi 10-20 bar a 270-330 K.

Niekedy sa v atmosfére tvoria dlhoperiodické ovály. Najznámejšia je Veľká biela škvrna. Vzniká každý saturnský rok počas letného slnovratu na severnej pologuli.

Škvrny na šírku sa môžu tiahnuť niekoľko tisíc km a boli zaznamenané v rokoch 1876, 1903, 1933, 1960 a 1990. Od roku 2010 sa monitoruje „severná elektrostatická porucha“, ktorú zaznamenala sonda Cassini. Ak tieto oblaky dodržia periodicitu, nabudúce si všimneme vzhľad v roku 2020.

Z hľadiska rýchlosti vetra je planéta na druhom mieste za Neptúnom. Voyager zaznamenal ukazovateľ 500 m/s. Na severnom póle je viditeľná šesťuholníková vlna a na južnom póle je viditeľný mohutný tryskový prúd.

Prvýkrát bol šesťuholník videný na fotografiách Voyageru. Jeho strany siahajú do dĺžky 13 800 km (väčší ako priemer Zeme) a štruktúra sa otočí za 10 hodín, 39 minút a 24 sekúnd. Vír južného pólu bol pozorovaný Hubblovým teleskopom. Fúka tu vietor so zrýchlením 550 km/h a búrka má podobnú veľkosť ako naša planéta.

Prstene planéty Saturn

Predpokladá sa, že ide o staré prstence a mohli sa vytvoriť spolu s planétou. Existujú dve teórie. Jeden hovorí, že predtým boli prstence satelitom, ktorý sa zrútil v dôsledku blízkeho priblíženia k planéte. Alebo prstence nikdy neboli súčasťou satelitu, ale sú zvyškom hmloviny, z ktorej sa vynoril samotný Saturn.

Sú rozdelené na 7 krúžkov, medzi ktorými je vytvorená medzera. A a B sú najhustejšie a majú priemer 14 600 a 25 300 km. Rozprestierajú sa 92000-117580 km (B) a 122170-136775 km (A) od centra. Divízia Cassini zaberá 4 700 km.

C je oddelená od B 64 km. Zaberá šírku 17 500 km a je vzdialený od planéty 74 658 - 92 000 km. Spolu s A a B obsahuje hlavné kruhy s väčšími časticami. Ďalej prichádzajú zaprášené prstene, pretože majú malé častice.

D zaberá 7500 km a smerom dovnútra sa rozprestiera 66900-75510 km. Na druhom konci sú G (9000 km a vzdialenosť 166 000 – 175 000 km) a E (300 000 km a vzdialenosť 166 000 – 480 000 km). F sa nachádza na vonkajšom okraji A a je ťažšie ho klasifikovať. Väčšinou je to prach. Rozprestiera sa v šírke 30 – 500 km a tiahne sa 140 – 180 km od centra.

História štúdia planéty Saturn

Saturn možno nájsť bez použitia ďalekohľadov, takže ho videli už starovekí ľudia. Zmienky sa nachádzajú v legendách a mytológii. Najstaršie záznamy patria Babylonu, kde bola planéta zaznamenaná s odkazom na znamenie zverokruhu.

Starovekí Gréci nazývali tohto obra Kronos, ktorý bol bohom poľnohospodárstva a bol najmladším z titánov. Ptolemaios dokázal vypočítať obežnú dráhu Saturna, keď bola planéta v opozícii. V Ríme použili grécku tradíciu a dali dnešný názov.

V starej hebrejčine sa planéta nazývala Shabbatai a v Osmanskej ríši Zuhal. Hinduisti majú Shani, ktorý všetkých súdi, hodnotí dobré a zlé skutky. Číňania a Japonci ju nazývali zemská hviezda, považovali ju za jeden z prvkov.

Ale planéta bola pozorovaná až v roku 1610, keď ju Galileo videl cez svoj ďalekohľad a boli objavené prstence. Vedec si však myslel, že ide o dva satelity. Chybu napravil až Christian Huygens. Našiel aj Titana a Giovanni Cassini našiel Iapeta, Rhea, Tethys a Dione.

Ďalší dôležitý krok urobil William Herschel v roku 1789, keď našiel Mimas a Enceladus. A v roku 1848 sa objavuje Hyperion.

Kresba Saturna od Roberta Hooka (1666)

Phoebus bol nájdený v roku 1899 Williamom Pickeringom, ktorý uhádol, že satelit má nepravidelnú obežnú dráhu a rotuje synchrónne s planétou. V 20. storočí sa ukázalo, že Titan má hustú atmosféru, akú dovtedy nikto nevidel. Planéta Saturn je zaujímavým objektom pre výskum. Na našej webovej stránke si môžete preštudovať jeho fotografiu, pozrieť si video o planéte a dozvedieť sa mnoho ďalších zaujímavých faktov. Nižšie je mapa Saturnu.

Kliknutím na obrázok ho zväčšíte

Užitočné články:

(4 hodnotenie, priemer: 5,00 z 5)

Hviezdna obloha vždy svojou krásou lákala romantikov, básnikov, umelcov a milovníkov. Ľudia od nepamäti obdivovali rozptyl hviezd a pripisovali im zvláštne magické vlastnosti.

Starovekí astrológovia napríklad dokázali nakresliť paralelu medzi dátumom narodenia človeka a hviezdou, ktorá v tej chvíli jasne žiarila. Verilo sa, že môže ovplyvniť nielen súhrn charakterových vlastností novorodenca, ale aj celý jeho budúci osud. Pozorovanie hviezd pomohlo farmárom určiť najlepší dátum na siatie a zber. Dá sa povedať, že veľa v živote starovekých ľudí podliehalo vplyvu hviezd a planét, takže nie je prekvapujúce, že ľudstvo sa už viac ako jedno storočie snaží študovať planéty najbližšie k Zemi.

Mnohé z nich sú v súčasnosti celkom dobre preštudované, no niektoré môžu vedcom priniesť mnohé prekvapenia. K takýmto planétam astronómovia zaraďujú predovšetkým Saturn. Popis tohto plynného obra možno nájsť v ktorejkoľvek učebnici astronómie. Samotní vedci sa však domnievajú, že ide o jednu z najmenej pochopených planét, ktorej všetky záhady a tajomstvá ľudstvo ešte ani nevie vymenovať.

Dnes dostanete najpodrobnejšie informácie o Saturne. Hmotnosť plynného obra, jeho veľkosť, popis a porovnávacie charakteristiky so Zemou - to všetko sa dozviete z tohto článku. Možno budete počuť niektoré fakty prvýkrát a niečo sa vám bude zdať jednoducho neuveriteľné.

Staroveké predstavy o Saturne

Naši predkovia nevedeli presne vypočítať hmotnosť Saturna a charakterizovať ho, ale rozhodne pochopili, aká majestátna táto planéta je, a dokonca ju uctievali. Historici sa domnievajú, že Saturn, ktorý patrí k jednej z piatich planét dokonale odlíšiteľných od Zeme voľným okom, je ľuďom známy už veľmi dlho. Svoje meno dostal na počesť boha plodnosti a poľnohospodárstva. Toto božstvo bolo medzi Grékmi a Rimanmi veľmi uctievané, ale v budúcnosti sa postoj k nemu mierne zmenil.

Faktom je, že Gréci začali spájať Saturn s Kronosom. Tento titán bol veľmi krvilačný a dokonca požieral svoje vlastné deti. Preto sa s ním zaobchádzalo bez náležitého rešpektu a s určitými obavami. Ale Rimania si Saturn veľmi ctili a dokonca ho považovali za boha, ktorý dal ľudstvu veľa vedomostí potrebných pre život. Bol to boh poľnohospodárstva, ktorý naučil neznalých ľudí stavať obytné priestory a šetriť vypestovanú úrodu do budúceho roka. Z vďačnosti Saturnu Rimania usporiadali skutočné niekoľkodňové sviatky. V tomto období mohli aj otroci zabudnúť na svoje bezvýznamné postavenie a naplno sa cítiť ako slobodní ľudia.

Je pozoruhodné, že v mnohých starovekých kultúrach bol Saturn, ktorý vedci dokázali charakterizovať až po tisícročiach, spájaný so silnými božstvami, ktoré s istotou riadia osudy ľudí v mnohých svetoch. Moderní historici si často myslia, že staroveké civilizácie mohli o tejto obrovskej planéte vedieť oveľa viac ako my dnes. Možno im boli k dispozícii iné poznatky a my len musíme, zahodiac suché štatistické údaje, preniknúť do tajov Saturna.

Stručný popis planéty

Niekoľkými slovami, je dosť ťažké povedať, ktorá planéta Saturn skutočne je. Preto v aktuálnej časti poskytneme čitateľovi všetky známe údaje, ktoré pomôžu získať predstavu o tomto úžasnom nebeskom telese.

Saturn je šiesta planéta našej pôvodnej slnečnej sústavy. Keďže pozostáva hlavne z plynov, je klasifikovaný ako plynný gigant. Jupiter sa zvyčajne nazýva najbližším „príbuzným“ Saturnu, no okrem neho možno do tejto skupiny pridať aj Urán a Neptún. Pozoruhodné je, že svojimi prstencami sa môžu pýšiť všetky plynné planéty, no len Saturn ich má v takom množstve, že umožňuje vidieť jeho majestátny „pás“ aj zo Zeme. Moderní astronómovia ju právom považujú za najkrajšiu a očarujúcu planétu. Koniec koncov, prstence Saturna (z čoho pozostáva táto veľkoleposť, si povieme v jednej z nasledujúcich častí článku) takmer neustále menia svoju farbu a zakaždým, keď ich fotografia prekvapí novými odtieňmi. Preto je plynový gigant medzi ostatnými planétami jedným z najznámejších.

Hmotnosť Saturna (5,68 × 10 26 kg) je v porovnaní so Zemou mimoriadne veľká, o tom si povieme trochu neskôr. Priemer planéty, ktorý je podľa najnovších údajov viac ako stodvadsaťtisíc kilometrov, ju však s istotou posúva na druhé miesto v slnečnej sústave. Iba Jupiter, líder v tomto zozname, môže polemizovať so Saturnom.

Plynný gigant má vlastnú atmosféru, magnetické polia a obrovské množstvo satelitov, ktoré astronómovia postupne objavili. Je zaujímavé, že hustota planéty je výrazne menšia ako hustota vody. Preto, ak vám vaša fantázia umožňuje predstaviť si obrovský bazén naplnený vodou, potom si buďte istí, že sa v ňom Saturn neutopí. Ako obrovská nafukovacia lopta sa bude pomaly kĺzať po hladine.

Pôvod plynového obra

Napriek tomu, že výskum Saturna vesmírnymi loďami sa v posledných desaťročiach aktívne uskutočňoval, vedci stále nevedia s istotou povedať, ako presne planéta vznikla. K dnešnému dňu boli predložené dve hlavné hypotézy, ktoré majú svojich prívržencov a odporcov.

Slnko a Saturn sa často porovnávajú zložením. Obsahujú totiž veľkú koncentráciu vodíka, čo niektorým vedcom umožnilo vysloviť hypotézu, že naša hviezda a planéty slnečnej sústavy vznikli takmer v rovnakom čase. Masívne akumulácie plynu sa stali predkami Saturna a Slnka. Nikto zo zástancov tejto teórie však nevie vysvetliť, prečo, ak to tak môžem povedať, vznikla zo zdrojového materiálu v jednom prípade planéta a v druhom hviezda. Rozdiely v ich zložení tiež nikto nemôže poskytnúť dôstojné vysvetlenie.

Podľa druhej hypotézy proces vzniku Saturna trval stovky miliónov rokov. Spočiatku dochádzalo k tvorbe pevných častíc, ktoré postupne dosahovali hmotnosť našej Zeme. V určitom okamihu však planéta stratila veľké množstvo plynu a v druhom štádiu ho aktívne zväčšila z vesmíru gravitáciou.

Vedci dúfajú, že sa im v budúcnosti podarí odhaliť tajomstvo vzniku Saturnu, no predtým ich ešte čaká dlhé desaťročia. Čo najbližšie k planéte sa napokon podarilo dostať len aparatúre Cassini, ktorá na jej obežnej dráhe pracovala dlhých trinásť rokov. Túto jeseň dokončil svoju misiu, pričom pre pozorovateľov zozbieral obrovské množstvo údajov, ktoré ešte musia byť spracované.

obežnej dráhe planéty

Saturn a Slnko sú od seba vzdialené takmer jeden a pol miliardy kilometrov, takže planéta nedostáva veľa svetla a tepla z nášho hlavného svietidla. Je pozoruhodné, že plynný gigant rotuje okolo Slnka po mierne predĺženej obežnej dráhe. V posledných rokoch však vedci tvrdili, že to robia takmer všetky planéty. Saturn za takmer tridsať rokov urobí úplnú revolúciu.

Planéta sa mimoriadne rýchlo otáča okolo svojej osi, revolúcia trvá asi desať hodín Zeme. Keby sme žili na Saturne, tak dlho by trval jeden deň. Je zaujímavé, že vedci sa niekoľkokrát pokúsili vypočítať úplnú rotáciu planéty okolo svojej osi. Počas tejto doby sa vyskytla chyba približne šesť minút, čo sa v rámci vedy považuje za dosť pôsobivé. Niektorí vedci to pripisujú nepresnosti prístrojov, iní tvrdia, že v priebehu rokov sa naša rodná Zem začala otáčať pomalšie, čo umožnilo vznik chýb.

Štruktúra planéty

Keďže veľkosť Saturna sa často porovnáva s Jupiterom, nie je prekvapujúce, že štruktúry týchto planét sú si navzájom veľmi podobné. Vedci podmienečne rozdeľujú plynového obra na tri vrstvy, ktorých stredom je skalnaté jadro. Má vysokú hustotu a je najmenej desaťkrát hmotnejšia ako zemské jadro. Druhá vrstva, kde sa nachádza, je tekutý kovový vodík. Jeho hrúbka je približne štrnásť a pol tisíc kilometrov. Vonkajšia vrstva planéty je molekulárny vodík, hrúbka tejto vrstvy sa meria na osemnásť a pol tisíc kilometrov.

Vedci, ktorí študujú planétu, zistili jednu zaujímavú skutočnosť - do vesmíru vyžaruje dvaapolkrát viac žiarenia, ako dostáva od hviezdy. Pokúsili sa nájsť jednoznačné vysvetlenie tohto javu a nakresliť paralelu s Jupiterom. Doteraz to však zostáva ďalšou záhadou planéty, pretože veľkosť Saturnu je menšia ako jeho „brat“, ktorý do vonkajšieho sveta vyžaruje oveľa skromnejšie množstvo žiarenia. Preto sa dnes takáto aktivita planéty vysvetľuje trením tokov hélia. Ale ako životaschopná je táto teória, vedci nevedia povedať.

Planéta Saturn: zloženie atmosféry

Ak pozorujete planétu ďalekohľadom, je zrejmé, že farba Saturna má trochu tlmený bledooranžový odtieň. Na jeho povrchu možno zaznamenať pásikové útvary, ktoré sú často tvarované do bizarných tvarov. Nie sú však statické a rýchlo sa transformujú.

Keď hovoríme o plynných planétach, pre čitateľa je dosť ťažké presne pochopiť, ako možno určiť rozdiel medzi podmieneným povrchom a atmosférou. S podobným problémom sa potýkali aj vedci, a tak sa rozhodlo určiť určitý východiskový bod. Práve v ňom začína klesať teplota a astronómovia tu vykresľujú neviditeľnú hranicu.

Atmosféru Saturnu tvorí takmer deväťdesiatšesť percent vodíka. Zo základných plynov by som rád vymenoval aj hélium, je prítomné v množstve tri percentá. Zvyšné jedno percento si medzi sebou rozdelia amoniak, metán a ďalšie látky. Pre všetky nám známe živé organizmy je atmosféra planéty deštruktívna.

Hrúbka vrstvy atmosféry sa blíži k šesťdesiatim kilometrom. Prekvapivo je Saturn, podobne ako Jupiter, často označovaný ako „planéta búrok“. Samozrejme, podľa noriem Jupitera sú bezvýznamné. No pozemšťanom bude vietor s rýchlosťou takmer dvetisíc kilometrov za hodinu pripadať ako skutočný koniec sveta. Takéto búrky sa na Saturne vyskytujú pomerne často, niekedy si vedci všimnú v atmosfére útvary, ktoré pripomínajú naše hurikány. V ďalekohľade vyzerajú ako obrovské biele škvrny a hurikány sú extrémne zriedkavé. Preto sa ich pozorovanie považuje pre astronómov za veľký úspech.

Saturnove prstence

Farba Saturnu a jeho prstencov je približne rovnaká, hoci tento „pás“ nastavuje vedcom obrovské množstvo problémov, ktoré zatiaľ nevedia vyriešiť. Zvlášť ťažké je odpovedať na otázky o pôvode a veku tejto nádhery. Vedecká komunita do dnešného dňa predložila na túto tému niekoľko hypotéz, ktoré zatiaľ nikto nevie potvrdiť ani vyvrátiť.

V prvom rade sa mnohí mladí astronómovia zaujímajú o to, z čoho sa skladajú prstence Saturna. Vedci vedia na túto otázku odpovedať celkom presne. Štruktúra prstencov je veľmi heterogénna, pozostáva z miliárd častíc, ktoré sa pohybujú veľkou rýchlosťou. Priemer týchto častíc sa pohybuje od jedného centimetra do desiatich metrov. Z deväťdesiatich ôsmich percent sú ľadové. Zvyšné dve percentá predstavujú rôzne nečistoty.

Napriek pôsobivému obrazu, ktorý prstence Saturna predstavujú, sú veľmi tenké. Ich hrúbka v priemere nedosahuje ani kilometer, zatiaľ čo ich priemer dosahuje dvestopäťdesiattisíc kilometrov.

Pre jednoduchosť sa prstene planéty zvyčajne nazývajú jedno z písmen latinskej abecedy, tri prstene sa považujú za najvýraznejšie. Ale druhý je považovaný za najvýraznejší a najkrajší.

Tvorba prstencov: teórie a hypotézy

Od staroveku si ľudia lámali hlavu nad tým, ako presne vznikli prstence Saturna. Spočiatku bola predložená teória o súčasnom formovaní planéty a jej prstencov. Neskôr však bola táto verzia vyvrátená, pretože vedcov zasiahla čistota ľadu, z ktorého pozostáva „pás“ Saturna. Ak by mali prstence rovnaký vek ako planéta, potom by ich častice boli pokryté vrstvou, ktorú možno prirovnať k špine. Keďže sa tak nestalo, vedecká obec musela hľadať iné vysvetlenia.

Teória o explodovanom satelite Saturna sa považuje za tradičnú. Podľa tohto tvrdenia sa k nej približne pred štyrmi miliardami rokov priblížil jeden zo satelitov planéty. Jeho priemer mohol podľa vedcov dosahovať až tristo kilometrov. Pod vplyvom slapovej sily sa roztrhlo na miliardy častíc, ktoré tvorili prstence Saturna. Do úvahy prichádza aj verzia o zrážke dvoch satelitov. Takáto teória sa zdá byť najpravdepodobnejšia, no najnovšie údaje umožňujú určiť vek prstencov na sto miliónov rokov.

Častice prstencov napodiv neustále na seba narážajú, formujú sa do nových útvarov, a tak sťažujú ich štúdium. Moderní vedci stále nedokážu vyriešiť záhadu vzniku "pásu" Saturna, ktorý sa pridal na zoznam záhad tejto planéty.

Mesiace Saturna

Plynový gigant má obrovské množstvo satelitov. Okolo nej sa točí 40 percent všetkých známych systémov. K dnešnému dňu bolo objavených šesťdesiattri mesiacov Saturna a mnohé z nich nepredstavujú o nič menšie prekvapenia ako samotná planéta.

Veľkosť satelitov sa pohybuje od tristo kilometrov do viac ako päťtisíc kilometrov v priemere. Najjednoduchší spôsob, ako astronómovia objaviť veľké mesiace, väčšina z nich bola schopná opísať koncom osemdesiatych rokov osemnásteho storočia. Vtedy boli objavené Titan, Rhea, Enceladus a Iapetus. Tieto mesiace sú stále veľkým záujmom vedcov a sú nimi podrobne skúmané.

Zaujímavé je, že všetky mesiace Saturna sa od seba veľmi líšia. Spája ich to, že sú k planéte otočené vždy len jednou stranou a otáčajú sa takmer synchrónne. Tri mesiace, o ktoré majú astronómovia najväčší záujem, sú:

• titán.
• Enceladus.

Titan je druhý najväčší v slnečnej sústave. Nie je prekvapujúce, že je na druhom mieste po jednom zo satelitov Titanu, má polovičnú veľkosť ako Mesiac a veľkosťou je porovnateľný s Merkúrom a dokonca ho prevyšuje. Je zaujímavé, že zloženie tohto obrovského mesiaca Saturna prispelo k vytvoreniu atmosféry. Navyše je na ňom kvapalina, čím sa Titan stavia na rovnakú úroveň so Zemou. Niektorí vedci dokonca naznačujú, že na povrchu Mesiaca môže existovať určitá forma života. Samozrejme, bude sa výrazne líšiť od zeme, pretože atmosféra Titanu pozostáva z dusíka, metánu a etánu a na jeho povrchu môžete vidieť metánové jazerá a ostrovy s bizarným reliéfom tvoreným tekutým dusíkom.

Enceladus je rovnako úžasný satelit Saturna. Vedci ho označujú za najjasnejšie nebeské teleso v slnečnej sústave pre jeho povrch, úplne pokrytý ľadovou kôrou. Vedci sú si istí, že pod touto vrstvou ľadu leží skutočný oceán, v ktorom môžu existovať živé organizmy.

Rhea nedávno prekvapila astronómov. Po početných záberoch sa im okolo nej podarilo vidieť niekoľko tenkých prstencov. O ich zložení a veľkosti je priskoro hovoriť, no tento objav bol šokujúci, pretože predtým sa ani len nepredpokladalo, že by sa prstence mohli otáčať okolo satelitu.

Saturn a Zem: porovnávacia analýza týchto dvoch planét

Vedci len zriedka robia porovnanie medzi Saturnom a Zemou. Tieto nebeské telesá sú príliš odlišné na to, aby sme ich mohli navzájom porovnávať. Dnes sme sa ale rozhodli čitateľom trochu rozšíriť obzory a stále sa na tieto planéty pozerať sviežim pohľadom. Je medzi nimi niečo spoločné?

V prvom rade mi príde na myseľ porovnať hmotnosť Saturna a Zeme, tento rozdiel bude neuveriteľný: plynný gigant je deväťdesiatpäťkrát väčší ako naša planéta. Veľkosťou prevyšuje Zem deväť a pol krát. Do svojho objemu sa teda naša planéta zmestí viac ako sedemstokrát.

Zaujímavosťou je, že gravitácia na Saturne bude predstavovať deväťdesiatdva percent zemskej príťažlivosti. Ak predpokladáme, že človek s hmotnosťou sto kilogramov sa presunie na Saturn, jeho hmotnosť sa zníži na deväťdesiatdva kilogramov.

Každý študent vie, že zemská os má určitý uhol sklonu voči slnku. To umožňuje, aby sa ročné obdobia navzájom menili a ľudia si užívali všetky krásy prírody. Prekvapivo podobný sklon má aj Saturnova os. Preto môže planéta pozorovať aj zmenu ročných období. Nemajú však výrazný charakter a je dosť ťažké ich vystopovať.

Rovnako ako Zem, aj Saturn má svoje magnetické pole a nedávno boli vedci svedkami skutočnej polárnej žiary, ktorá sa rozliala po podmienenom povrchu planéty. Potešilo trvaním žiary a jasnými fialovými odtieňmi.

Aj z našej malej porovnávacej analýzy je jasné, že obe planéty, napriek neuveriteľným rozdielom, majú niečo, čo ich spája. Možno to vedie k tomu, že vedci neustále obracajú svoj pohľad na Saturn. Niektorí z nich však so smiechom hovoria, že ak by bolo možné pozerať sa na obe planéty vedľa seba, potom by Zem vyzerala ako minca a Saturn by vyzeral ako nafúknutá basketbalová lopta.

Štúdium plynného obra, ktorým je Saturn, je proces, ktorý mätie vedcov na celom svete. Neraz k nemu poslali sondy a rôzne aparáty. Keďže posledná misia bola dokončená tento rok, ďalšia je naplánovaná až na rok 2020. Teraz však nikto nevie povedať, či sa uskutoční. Už niekoľko rokov prebiehajú rokovania o účasti Ruska na tomto rozsiahlom projekte. Podľa predbežných výpočtov bude novému zariadeniu trvať približne deväť rokov, kým sa dostane na obežnú dráhu Saturnu, a ďalšie štyri roky bude trvať štúdium planéty a jej najväčšieho satelitu. Na základe vyššie uvedeného si môžeme byť istí, že odhalenie všetkých tajomstiev planéty búrok je záležitosťou budúcnosti. Snáď sa toho zúčastníte aj vy, naši dnešní čitatelia.

Tento článok je správa alebo správa o Saturne, ktorý sa vydáva charakteristika táto planéta slnečnej sústavy: základné astronomické údaje, štruktúra atmosféry a jadra, popis prstencov a satelitov.

Astronomické údaje Saturna

Maximálna vzdialenosť od Slnka (afélium) 1,513 miliardy km (10,116 AU)
Minimálna vzdialenosť od Slnka (perihélium) 1,354 miliardy km (9,048 AU)
Priemer rovníka 120 540 km
Priemerná teplota vo vyšších vrstvách atmosféry-180ºC
Obdobie revolúcie okolo Slnka 29 458 pozemských rokov
Obdobie otáčania okolo osi 10 h 34 min 13 s
Počet krúžkov 8
Počet satelitov 62

Popis planéty

Táto planéta - bledo zlatá guľa obklopená najtenším prstencom - dostala svoje meno od starovekého rímskeho boha plodín, otca Jupitera. Saturn, šiesty v slnečnej sústave a druhý najväčší, obieha okolo našej hviezdy v priemernej vzdialenosti 1,4 miliardy km, čo je dvakrát väčšia vzdialenosť od hviezdy ako Jupiter. Látka tohto nebeského tela, ako je Jupiter, Urán a Neptún, má nízku priemernú hustotu (0,69 g / cm 3), pretože pozostáva hlavne z plynov; obrovská planéta Saturn je však asi 95-krát hmotnejšia ako Zem.

Vzhľadom na veľkú vzdialenosť od stredu Slnečnej sústavy je jej obežná doba (t.j. saturnský rok) veľmi dlhá a je asi 29,5 Zeme. Zároveň rotácia Saturnu okolo svojej osi prebieha oveľa rýchlejšie ako Zem: jeden deň tu trvá len 10 hodín a 34 minút. Rýchlosť pohybu oblakov nad rovníkovou zónou planéty je taká, že dokončia celú otáčku o 26 minút rýchlejšie ako oblaky vo vyšších zemepisných šírkach; dôvodom je obrovská sila (asi 500 m/s) vetrov fúkajúcich vo vyšších vrstvách atmosféry.

atmosféru a jadro

Saturn je obalený hustou vrstvou plynov naplnenou oblakmi. Základom jeho atmosféry je hélium a vodík; oblaky sú zložené hlavne z vody a kryštálov čpavku. Rovnako ako najbližší sused v slnečnej sústave – Jupiter, aj vo viditeľných atmosférických vrstvách tejto planéty sú určité oblasti, natreté tmavšími aj svetlejšími farbami (tzv. pásy, resp. zóny); sú celkom jasne rozlíšiteľné, aj keď menej kontrastné ako Jupiter. Okrem toho sú tu pozorované aj relatívne stabilné atmosférické poruchy – napríklad Veľká biela škvrna, ktorá existovala niekoľko mesiacov a potom sa znovu objavila asi o tri desaťročia neskôr; obrovská oválna formácia veľkosti Zeme, ktorá sa nachádza blízko severného pólu, dostala názov Veľká hnedá škvrna.

Nepravidelná guľa s priemerom približne 120,5 tisíc km (atmosféra planéty je veľmi náchylná na sploštenie na póloch, pretože rýchla rotácia prispieva k jej „stláčaniu“ do rovníkových oblastí) pozostáva z niekoľkých vrstiev. Predpokladá sa, že v jeho hĺbke sú ukryté minimálne dve vrstvy tekutého vodíka a jedna z nich, pozostávajúca z takzvaného kovového vodíka, môže viesť elektrinu.

Jadro Saturnu je obrovská guľa zložená zjavne z kameňov a ľadu. Podľa vedcov svojou veľkosťou presahuje jadro Jupitera (asi 30 000 km): nepriamym dôkazom toho je aktívnejší pohyb atmosférických hmôt od pólov k rovníku.

Prstene

Keďže os planéty je veľmi silne - viac ako 63º - naklonená k rovine obežnej dráhy, pozemskí astronómovia majú vynikajúcu príležitosť pozorovať tieto úžasné útvary v pláne. Predpokladá sa, že ich prvýkrát videl Galileo Galilei (1564-1642) v roku 1610, ale kvôli nedokonalosti ďalekohľadu boli považované za reťaz satelitov; až o pol storočia neskôr sa holandskému vedcovi Huygensovi podarilo zistiť, že ide o prstenec, ktorý obklopuje planétu a nikde sa jej nedotýka.

V dôsledku pohybu Saturna po jeho obežnej dráhe sa prstence pomaly otáčajú smerom k nám, najskôr na jednu, potom na druhú stranu; každých 15 rokov sú na nás zboku a potom ich nemožno vidieť ani v tých najvýkonnejších ďalekohľadoch. Najprv sa verilo, že ide o obrovský monolit, no neskoršie štúdie túto teóriu vyvrátili. Najmä informácie získané z kozmických lodí série Pioneer a Voyager v rokoch 1970-1980 svedčili: Saturn je obklopený nie menej ako siedmimi prstencami a štruktúra každého z nich je veľmi zložitá. Ôsmy prstenec - Phoebe ring - s priemerom viac ako 13 miliónov km, bol objavený v roku 2009. Existuje tiež predpoklad o prítomnosti systému prstencov v jednom zo satelitov Saturna - Rhea.

Prstence sú zrejme zvyškami predplanetárneho oblaku, z ktorého vznikli všetky telesá slnečnej sústavy, a pozostávajú z malých - od 1 mm do niekoľkých metrov - prachových častíc pokrytých ľadom. Pri priemernej hrúbke 10 m až 10 km je ich priemer 270 tisíc km. Tri najjasnejšie sú pomenované A, B a C; na rozdiel od prstencov D, E, F a G, ktoré sú užšie a tlmenejšie, sú celkom odlíšiteľné od Zeme aj so slabým ďalekohľadom. Prstence A a B sú oddelené takzvanou Cassiniho medzerou (pomenovanou podľa talianskeho astronóma, ktorý žil v 17.-18. storočí); podobná "diera" v tele krúžku A sa nazýva Enckeho medzera. Okrem toho automatická stanica Cassini začiatkom roku 2004 zistila, že Saturn má vo vnútri prstencov radiačný pás, čo bolo pre vedcov úplným prekvapením.

satelitov

Okrem miliárd maličkých mesiačikov, ktoré tvoria jeho prstence, má Saturn aj veľký počet satelitov – 62. Ich veľkosť a tvar sú veľmi odlišné: existujú objekty ako Iapetus a Rhea (priemerné priemery sú 1 436 a 1 528 km, resp. ) a existujú malé satelity, ako napríklad Atlas (asi 32 km) a Telesto (24 km). Vďaka modernému vybaveniu v posledných rokoch bolo možné objaviť množstvo najmenších satelitov podľa vesmírnych štandardov, ktorých priemer je menší ako 10 km.

Najväčší satelit Saturnu je Titan, jeho priemer je 5 150 km a v celej slnečnej sústave je druhý za Jupiterovým mesiacom Ganymedes. Titan je jedným z najzaujímavejších satelitov Saturnu: predpokladá sa, že procesy prebiehajúce v jeho atmosfére (85 % dusíka, asi 12 % argónu a 3 % metánu) sú podobné tým, ktoré bolo možné nájsť na mladej Zemi miliardy rokov. pred. 14. januára 2005 bola k tejto planéte vypustená sonda Huygens, ktorá preniesla množstvo cenných vedeckých informácií.

Obdobia revolúcie a polomery obežných dráh v každej z troch skupín satelitov Saturnu - Tethys, Telesto a Calypso, Dione a Helena, Janus a Epimetheus - sú rovnaké. Existujú aj ďalšie zaujímavé skutočnosti: napríklad Enckeho medzera vo vnútri prstenca A vznikla vďaka satelitu Pan, ktorého dráha leží v rovnakej rovine, a satelity Atlas a Prometheus, medzi ktorých dráhami sa prstenec F nachádza, neumožňujú jej jednotlivé častice sa rozptýlili vo vesmíre (preto boli prezývané „pastierske mesiace“).

Okrem Saturnu majú prstence aj ďalšie planéty slnečnej sústavy: Jupiter, Urán a Neptún.

Saturn je druhá najväčšia planéta našej slnečnej sústavy a šiesta planéta od Slnka. Saturn, rovnako ako Urán, Jupiter a Neptún, sú plynní obri. Planéta dostala svoje meno na počesť boha poľnohospodárstva.

Vo väčšej miere sa planéta skladá z vodíka s menšími prímesami hélia a stopami metánu, vody, čpavku a ťažkých prvkov. Pokiaľ ide o vnútro, ide o malé jadro z niklu, železa a ľadu, pokryté plynnou vonkajšou vrstvou a malou vrstvou kovového vodíka. Vonkajšia atmosféra sa pri pohľade z vesmíru javí ako jednotná a pokojná, hoci niekedy sa dajú vysledovať dlhodobé útvary. Saturn má planetárne magnetické pole, ktoré zaberá strednú polohu v sile medzi silným poľom Jupitera a magnetickým poľom Zeme. Rýchlosť vetra na planéte môže dosiahnuť až 1800 km/h, čo je oveľa viac ako na Jupiteri.

Saturn má výrazný prstencový systém, ktorý je väčšinou tvorený ľadovými časticami s menším množstvom prachu a ťažkých prvkov. V súčasnosti je známych 62 mesiacov obiehajúcich okolo Saturnu. Najväčší z nich je Titan. Spomedzi všetkých satelitov je druhý najväčší (po Ganymede).

Na obežnej dráhe Saturnu sa nachádza automatická medziplanetárna stanica Cassini. Vedci ho spustili už v roku 1997. A v roku 2004 sa dostal do systému Saturn, medzi ktorého úlohy patrí štúdium štruktúry prstencov a dynamiky magnetosféry a atmosféry.

názov planéty

Planéta Saturn bola pomenovaná po rímskom bohovi poľnohospodárstva. Neskôr bol identifikovaný s vodcom titanov - Kronosom. Keďže titán Kronos požieral svoje deti, nebol medzi Grékmi obľúbený. Medzi Rimanmi bol boh Saturn vo veľkej úcte a rešpekte. Podľa prastarej legendy naučil ľudstvo obrábať pôdu, stavať domy a pestovať rastliny. O časoch jeho údajnej vlády sa hovorí ako o „zlatom veku ľudstva“, na jeho počesť sa organizovali oslavy, ktoré sa nazývali Saturnálie. Otroci počas týchto osláv dostali na krátky čas slobodu. V indickej mytológii planéta zodpovedá Shani.

Pôvod Saturna

Stojí za zmienku, že pôvod Saturnu sa vysvetľuje dvoma hlavnými hypotézami (rovnako ako u Jupitera). Podľa hypotézy „koncentrácie“ je podobné zloženie Saturnu a Slnka také, že tieto nebeské telesá majú väčšinu vodíka. V dôsledku toho sa nízka hustota vysvetľuje skutočnosťou, že v počiatočných fázach vývoja slnečnej sústavy sa v plynnom a prachovom disku vytvorili masívne „zhluky“, ktoré viedli k vzniku planét. Ukazuje sa, že planéty a Slnko vznikli podobným spôsobom. Ale nech je to ako chce, táto hypotéza nevysvetľuje rozdiel v zložení Slnka a Saturnu.

Hypotéza „akrécie“ hovorí, že proces vzniku Saturnu pozostával z dvoch etáp. Po prvé, dvesto miliónov rokov prebiehal proces formovania pevných hustých telies, ktoré pripomínali planéty pozemskej skupiny. Počas tejto fázy sa časť plynu rozptýlila z oblasti Saturna a Jupitera, čo v budúcnosti ovplyvnilo rozdiel v chemickom zložení Slnka a Saturnu. Potom sa začala 2. etapa, počas ktorej najväčšie telesá dokázali dosiahnuť dvojnásobok hmotnosti Zeme. Niekoľko stotisíc rokov prebiehal proces nahromadenia plynu na tieto telesá z primárneho protoplanetárneho oblaku. Teplota v druhom stupni vonkajších vrstiev planéty dosiahla 2000 ° C.

Saturn medzi ostatnými planétami

Ako už bolo spomenuté vyššie, Saturn je jednou z plynných planét: nemá pevný povrch a pozostáva hlavne z plynov. Polárny polomer planéty je 54 400 km, rovníkový polomer je 60 300 km. Spomedzi ostatných planét je Saturn najviac stlačený. Hmotnosť planéty prevyšuje hmotnosť Zeme 95,2-krát, ale jej priemerná hustota je menšia ako hustota vody. Hoci sa hmotnosti Saturna a Jupitera líšia viac ako trojnásobne, ich rovníkové priemery sa líšia len o 19 %. Pokiaľ ide o hustotu iných plynných planét, je oveľa vyššia a dosahuje 1,27-1,64 g/cm3. Zrýchlenie voľného pádu pozdĺž rovníka je 10,44 m/s2, čo je porovnateľné s Neptúnom a Zemou, ale oveľa menšie ako Jupiter.

Rotačné a orbitálne charakteristiky Saturnu

Priemerná vzdialenosť medzi Slnkom a Saturnom je 1430 miliónov km. Planéta sa pohybuje rýchlosťou 9,69 km/s a obehne okolo Slnka za 29,5 roka (10 759 dní). Vzdialenosť od Saturnu k našej planéte sa pohybuje od 8,0 AU. (119 miliónov km) do 11,1 a. (1660 miliónov km), priemerná vzdialenosť počas obdobia ich konfrontácie je približne 1280 miliónov km. Jupiter a Saturn sú v takmer presnej rezonancii 2:5 k Slnku v aféliu a perihéliu je 162 miliónov km.

Diferenciálna rotácia atmosféry planéty je podobná rotácii atmosfér Venuše a Jupitera, ako aj Slnka. A. Williams ako prvý zistil, že rýchlosť rotácie Saturna sa môže meniť nielen v hĺbke a zemepisnej šírke, ale aj v čase. Analýza variability rotácie rovníkovej zóny počas 200 rokov ukázala, že k tejto variabilite prispievajú najmä ročné a polročné cykly.

Atmosféra a štruktúra Saturnu

Horná vrstva atmosféry obsahuje 96,3 % vodíka a 3,25 % hélia. Existujú nečistoty amoniaku, metánu, etánu, fosfínu a niektorých ďalších plynov. V hornej časti atmosféry sú oblaky amoniaku silnejšie ako oblaky Jupitera, zatiaľ čo oblaky v spodnej časti sú zložené z vody alebo hydrosulfidu amónneho.

Podľa údajov sondy Voyager fúka na planéte silný vietor. Prístroje dokázali zaregistrovať rýchlosť vetra 500 m/s. Fúkajú prevažne východným smerom. Ich sila slabne súčasne so vzdialenosťou od rovníka (môžu sa objaviť západné atmosférické prúdy). Štúdie ukázali, že atmosférická cirkulácia môže prebiehať vo vrstve hornej oblačnosti, ale aj v hĺbke až 2000 km. Navyše z meraní sondy Voyager 2 vyšlo najavo, že vetry na severnej a južnej pologuli sú symetrické podľa rovníka. Existuje predpoklad, že pod vrstvou viditeľnej atmosféry sú spojené symetrické prúdenia.

Niekedy sa v atmosfére Saturnu objavia stabilné útvary, čo sú supersilné hurikány. Presne tie isté objekty možno vysledovať na ostatných plynných planétach slnečnej sústavy. Približne raz za 30 rokov sa na Saturne objaví „Veľký biely ovál“, ktorý bol naposledy videný v roku 2010 (častejšie vzniká menej ako veľké hurikány).

Počas búrok a búrok sú na Saturne pozorované silné výboje bleskov. Elektromagnetická aktivita nimi spôsobená kolíše v priebehu rokov od takmer úplnej neprítomnosti až po supersilné elektrické búrky.

28. decembra 2010 odfotografovala sonda Cassini búrku, ktorá vyzerala ako cigaretový dym. Ďalšiu silnú búrku zaznamenali astronómovia 20. mája 2011.

Vnútorná štruktúra

V hlbinách atmosféry planéty sa zvyšuje teplota a tlak, vodík prechádza do kvapalného skupenstva, no tento prechod je pozvoľný. V hĺbke 30 000 km sa vodík stáva kovovým (3 milióny atmosfér - tlak). Magnetické pole vzniká cirkuláciou elektrických prúdov v kovovom vodíku. Nie je taký silný ako Jupiter. V centrálnej časti planéty sa nachádza silné jadro z ťažkých a pevných materiálov - kovov, kremičitanov a pravdepodobne ľadu. Jeho hmotnosť je približne 9 až 22-násobok hmotnosti našej planéty. Teplota jadra je 11 700 °C. Treba tiež poznamenať, že energia vyžarovaná Saturnom do vesmíru je dvaapolkrát väčšia ako energia, ktorú dostáva od Slnka. Značná časť tejto energie vzniká vďaka Kelvin-Helmholtzovmu mechanizmu. V čase, keď teplota klesá, tlak v nej primerane klesá, klesá a energia sa premieňa na teplo. Ale takýto mechanizmus nemôže byť jediným zdrojom energie Saturna. Vedci naznačujú, že dodatočná časť tepla sa objavuje v dôsledku kondenzácie a následného pádu kvapiek hélia cez vrstvu vodíka do jadra. V dôsledku toho sa potenciálna energia kvapiek premieňa na tepelnú energiu. Oblasť jadra má podľa vedcov priemer asi 25 tisíc km.

Satelity Saturnu

Najväčšie mesiace Saturna sú Enceladus, Mimas, Dione, Tethys, Titan, Rhea a Iapetus. Prvýkrát boli objavené v roku 1789, no dodnes zostávajú hlavným predmetom výskumu. Ich priemery sa pohybujú od 397 do 5150 km. Rozdelenie hmoty zodpovedá rozdeleniu priemeru. Tethys a Dione majú najmenšiu orbitálnu excentricitu a Titan najväčšiu. Všetky družice so známymi parametrami sa nachádzajú nad synchrónnou dráhou, čo vedie k ich pomalému odstraňovaniu.

Od roku 2010 je známych 62 mesiacov Saturna. Navyše 12 z nich bolo objavených pomocou kozmickej lode: Cassini, Voyager 1, Voyager 2. Väčšina satelitov, okrem Phoebe a Hyperionu, sa vyznačuje vlastnou synchrónnou rotáciou – každý z nich sa vždy otočí jednou stranou k Saturnu. Neexistujú žiadne informácie o rotácii malých satelitov. Dione a Tethys sprevádzajú dva satelity v bodoch Lagrange L4 a L5.

Počas roku 2006 tím vedcov pod prísnym vedením Davida Jewitta pracujúceho na Havaji identifikoval deväť satelitov Saturnu pomocou teleskopu Subaru. Pripisovali ich nepravidelným satelitom, ktoré sa vyznačujú retrográdnou dráhou. Doba ich rotácie okolo Saturnu sa pohybuje od 862 do 1300 dní.

Prvé vysokokvalitné snímky boli získané s obrázkom jedného z mesiacov Tethys až v roku 2015.

Pokiaľ ide o Jupiter, vyhnúť sa použitiu prívlastku „obrie“ je jednoducho nemožné. Najväčšia planéta našej sústavy má desiatky satelitov, silné magnetické pole a tvorí aj akúsi miniatúrnu slnečnú sústavu. Astronómovia nazývajú Jupiter „neúspešnou hviezdou“ a NASA vtipne odporúča návštevu tohto plynného obra všetkým, ktorí sú blázni do polárnych svetiel.

Tu je 10 zaujímavých faktov o Jupiteri:

• Ak by Slnko malo veľkosť štandardných vchodových dverí, potom by Zem bola veľká asi ako 5-centová minca a Jupiter by bol veľký ako basketbalová lopta. Ak hovoríme o objeme, do Jupitera sa zmestí 1300 planét, ako je tá naša.
• Jupiter je piata planéta slnečnej sústavy. Obieha vo vzdialenosti približne 778 miliónov kilometrov alebo 5,2 AU od Slnka.

Na prezentovanom obrázku je najväčšia planéta slnečnej sústavy zachytená z nezvyčajného uhla. Ak by ste leteli priamo nad južnou pologuľou Jupitera, videli by ste presne toto: červené, bronzové a biele pásy obklopujúce hmlistý pól. Tieto pruhy sú charakteristickým znakom vonkajšieho vzhľadu planéty / ©NASA

• Jeden deň na Jupiteri sa rovná 10 pozemským hodinám (presne toľko času potrebuje planéta na to, aby vykonala jednu úplnú otáčku okolo svojej osi). Rok na Jupiteri sa rovná 12 pozemským rokom alebo 4 333 dňom (obdobie revolúcie okolo Slnka).
• Jupiter je klasifikovaný ako plynný gigant, a preto nemá pevný povrch. Niektorí astronómovia však predpokladajú, že planéta môže mať pevné vnútorné jadro veľkosti Zeme.
• Atmosféru Jupitera tvorí hlavne vodík a hélium.

Ako asi viete, Jupiter má silné magnetické pole. Tak silný, že dokáže vytvoriť polárnu žiaru tisíckrát silnejšiu a jasnejšiu, než akú môžeme vidieť na Zemi. V ďalekej budúcnosti sa preto tento plynový gigant môže stať obľúbeným miestom fotografov „posadnutých“ takýmito svetelnými šou / ©NASA/JPL

• K dnešnému dňu má Jupiter 67 satelitov, čo je absolútny rekord medzi planétami slnečnej sústavy.
• Jupiter má spolu s ďalšími tromi plynnými obrami v slnečnej sústave prstencový systém. Objavili ho v roku 1979 počas prechodu kozmickej lode Voyager 1 planétou.
• Táto planéta sa stala predmetom štúdia mnohých kozmických lodí. Čoskoro k nemu „zakotví“ automatická medziplanetárna stanica NASA „Juno“.
• Disk planéty vždy (niekoľko sto rokov) zdobí obrovská škvrna veľkosti našej planéty. Tento slávny atmosférický útvar sa nazýva Veľká červená škvrna (GRS). Táto obrovská búrka zúriaca na Jupiteri je známa už od 17. storočia.

Pri pohľade na túto fotografiu si zrejme pomyslíte, že vás „veľký brat“ (alias Jupiter) sleduje svojim obrovským výrazným „okom“. Je to však len náhoda a Jupiter, samozrejme, nemá žiadne oko. Hubblovmu teleskopu sa podarilo nasnímať takýto nezvyčajný záber pri pozorovaní známej Veľkej červenej škvrny. Šťastnou náhodou sa v čase streľby stredom BKP prehnala okrúhla škvrna - tieň mesiaca Ganymede. Vďaka tomu Jupiter na chvíľu vyzeral ako jednooký kyklop / ©NASA

• Jupiter nemôže podporovať život, ako ho poznáme. Niektoré z mesiacov planéty však majú pod povrchom oceány, ktoré môžu vykazovať známky života.
• Majiteľ slávneho systému prstencov a „pastierskych“ satelitov je právom považovaný za jednu z najunikátnejších planét v našom systéme. Od roku 2004 je tento plynný gigant pod dohľadom automatickej medziplanetárnej stanice Cassini, vďaka ktorej sa so závideniahodnou stálosťou dozvedáme niečo nové o Saturne.

Tu je 10 zaujímavých faktov o Saturne:

• Ak by Slnko malo veľkosť štandardných vchodových dverí, potom by Zem bola veľká asi ako 5-centová minca a Saturn by mala veľkosť basketbalovej lopty. Veľkosťou je na druhom mieste za Jupiterom.
• Saturn je šiesta planéta slnečnej sústavy. Otáča sa vo vzdialenosti asi 1,4 miliardy km alebo 9,5 AU od Slnka.

V popredí tohto nápadného obrázku je šesťstranný vír okolo severného pólu Saturnu, ktorý je dvakrát väčší ako Zem. V pozadí rámu sú úžasné prstene plynového obra / ©NASA

• Jeden deň na Saturne sa rovná 10,7 pozemským hodinám (presne toľko času potrebuje planéta na to, aby vykonala jednu úplnú rotáciu okolo svojej osi). Rok na Jupiteri sa rovná 29 pozemským rokom alebo 10 756 dňom (obdobie revolúcie okolo Slnka).
• Saturn je klasifikovaný ako plynný gigant, takže nemá pevný povrch.

Plynní obri slnečnej sústavy - Jupiter, Saturn, Urán a Neptún / ©NASA

• Atmosféru Saturnu tvorí hlavne vodík a hélium.
• K dnešnému dňu má Saturn 62 známych satelitov. Absolútny rekord v tomto ukazovateli patrí Jupiteru, ktorý ich má 67. Najväčším satelitom „krúžkovanej“ planéty je Titan, ktorý je väčší ako Merkúr a má jedinú hustú atmosféru spomedzi satelitov slnečnej sústavy.

Saturnove mesiace Pandora a Prometheus sú klasifikované ako „pastierske“ satelity a ich „chráneným“ objektom je prstenec F plynného obra. Dráhy týchto dvoch prirodzených satelitov planéty sú nestabilné a navzájom rezonujú / ©NASA

• Prstence, zložené najmä z ľadových častíc, menšieho množstva ťažkých prvkov a prachu, sú neoddeliteľnou súčasťou všetkých štyroch plynných obrov v slnečnej sústave. Najpozoruhodnejšiu štruktúru (sedem prstencov s niekoľkými medzerami a medzerami medzi nimi) má Saturn.
• Na stretnutie so Saturnom boli vyslané len štyri kozmické lode: Pioneer 11, Voyager 1, Voyager 2 a Cassini. Najnovší prístroj študuje plynového obra, jeho prstence a satelity už viac ako 10 rokov.
• Saturn nemôže podporovať život, ako ho poznáme. Na niektorých mesiacoch Saturna sú však podmienky pre život priaznivejšie.

Mnohí vedci sa domnievajú, že šiesty najväčší mesiac Saturnu, Enceladus, je najobývateľnejším miestom v slnečnej sústave mimo Zeme. Snáď v budúcnosti nebude cestovanie na tento saturnský mesiac také nemožné. Titan je ďalšou dobrou alternatívou pre tých, ktorí chcú navštíviť satelit planéty. Titan ponúkne nádherný výhľad na Saturn / ©NASA/JPL

• Galileo Galilei, ktorý prvýkrát pozoroval Saturn ďalekohľadom v rokoch 1609-1610, si všimol zvláštne objekty na každej strane planéty. Neskôr sa ukázalo, že tieto objekty sú vlastne prstence Saturna.