Saturn det er den nest største planeten i solsystemet etter Jupiter. Den er kjent for sitt ringsystem og tilhører planetene Jovians, som ligger etter asteroidebeltet, som skiller dem fra de steinete planetene..
Kjent siden antikken, siden den er en av de 5 planetene som er synlige for det blotte øye og lengst fra dem, var Galileo den første som observerte den med et teleskop i 1610. Selv om han la merke til deformasjonen forårsaket av ringene, mangelen på Oppløsningen av instrumentet tillot ham ikke å skille formen.
Det var år senere, i 1659, at Christian Huygens treffende beskrev de berømte ringene. En kort tid senere innså den italienske astronomen Giovanni Cassini at ringene hadde en divisjon, som nå kalles Cassini-divisjonen..
Selv om gamle astronomer ikke klarte å detaljere ringsystemet, må planetens allerede storslåtte utsikt ha imponert dem nok til å gi den navn som "Alap Sahmas" (solstjerne) for kaldeerne, "Phaenon" (lys som solen) for grekerne eller "Khima" (ansvarlig for den universelle flommen) for hebreerne.
De gamle romerne assosierte planeten med den greske guden Cronos, far til Zeus, som de kalte Saturn. Til ære for denne guddommen ble festivalene kalt Saturnalia feiret i desember, som de gamle kristne senere assosierte med jul..
Andre eldgamle kulturer som hinduer, kinesere og mayaer har også observasjoner av planeten. For mayaene var datoene da konjunkturene mellom Saturn, Jupiter og Mars skjedde, festlige.
Artikkelindeks
Saturn er ikke så stor som Jupiter, den er bare en tredjedel av massen, mens radiusen er 16% mindre..
Det er den minst tette av planetene; med 687 kg / m3 den kunne flyte på vann hvis det var et hav som var stort nok til å inneholde det. Den består hovedsakelig av hydrogen og helium, de letteste elementene som er kjent, selv om den inneholder andre i en mye mindre andel.
Saturn har sitt eget magnetiske felt, mindre intens enn Jupiters, men mye mer enn jordens, med magnetaksen parallell med rotasjonsaksen. Det er grunnen til at nordlys i form av konsentriske sirkler er vanlige, rett i hvert polarområde. Disse er dannet av bevegelse av elektrisk ladede partikler midt i det intense magnetfeltet på planeten..
Et annet særegent trekk ved Saturn er varmen den spytter ut i verdensrommet, og utstråler nesten dobbelt så mye energi den mottar fra solen. Saturns indre er veldig varmt, og forskere mener det skyldes kondensering av flytende hydrogen ved høyt trykk..
Trykket inne i Saturn er en million ganger større enn jordens atmosfæriske trykk. Flytende hydrogendråper tar fart når de beveger seg mot sentrum av planeten og produserer varme.
Flytende hydrogen oppfører seg som et metall, og er ikke bare ansvarlig for den utstrålte varmen, men for dynamoeffekten som skaper magnetfeltet..
Saturns atmosfære ligner Jupiter, med et lignende mønster av lyse og mørke bånd. Skyer består av krystaller av ammoniakk, vann og ammoniumhydrosulfid.
Det er sterk vind og tidvis stormer som varer i flere måneder på jorden. Ekvatorialvind på Saturn kan nå 500 m / s.
-Masse: 5,69 x 1026 kg.
-Ekvatorial radius: 6,0 x 104 km
-Polar radio: 5,4 x 104 km
-Form: flatt.
-Gjennomsnittlig avstand til solen: 1,4 x 109 km
-Banehelling: 2,5º med hensyn til ekliptikken.
-Temperatur: mellom -139 og -189 ºC.
-Tyngdekraft: 10,4 m / sto
-Selvmagnetisk felt: Ja.
-Stemning: Ja, for det meste hydrogen.
-Tetthet: 687 kg / m3
-Satellitter: 82 formelt utpekt, mange andre små måner, ingen betegnelse.
-Ringer: Ja, et komplekst system.
Ringene er kjennetegnet på Saturn, for selv om de andre gassgigantene også har dem, er uten tvil de på denne planeten de mest spektakulære.
Ringene består hovedsakelig av is og bergarter og holdes i form takket være gravitasjonsvirkningen til noen spesialiserte satellitter: gjetersatellitter.
Først på grunn av manglende oppløsning i teleskopene, trodde astronomer at ringene dannet en kontinuerlig materieplate rundt planeten. I alle fall er tykkelsen på systemet ubetydelig, på det meste knapt en kilometer, og kan være meter i noen regioner..
Den italienske astronomen Giovanni Cassini var den første til å innse eksistensen av en skillelinje mellom dem, rundt 1675.
År senere påpekte den franske matematikeren Pierre de Laplace at det eksisterte mange tynne ringer. Til slutt bygde James Clerk Maxwell en modell der han foreslo at ringene var sammensatt av mange partikler, hver etter en uavhengig bane..
Astronomer skiller ringene med bokstaver i alfabetet. De 7 viktigste og lyseste ringene er A, B, C og D, mens E, F og G er lysere.
I tillegg er det tusenvis av svakere ringer. Det paleste og ytre ble oppdaget med et infrarødt teleskop og kalles Phoebe ring.
Divisjonen til Cassini skiller ring A fra ring B, men i samme ring A er det et mørkt område som heter Encke divisjon, vedlikeholdes av en av Saturns satellitter: Pan. Innenfor regionen er det også en ekstremt tynn ring.
Det er divisjoner av varierende bredde, også oppkalt etter kjente astronomer: Colombo, Huygens, Maxwell og Keeler..
Ringene består av partikler som varierer i størrelse fra et sandkorn (mikron) til store bergarter som er titalls meter lange, men astronomer er enige om at de ikke stammer fra samme tid som planeten, men heller nylig..
Hovedringene A, B og C er antatt å være sannsynligvis noen hundre millioner år gamle, og det er veldig lite i astronomiske termer. Forskere er sikre på at alle planetene i solsystemet dannet samtidig, for rundt 4,6 milliarder år siden..
Materialet som utgjør ringene kunne ha kommet fra en komet, en meteor eller en måne, fragmentert på grunn av planetens tyngdekraft. I alle fall er det ikke restene av planetens dannelse..
Visstnok er opprinnelsen til ringene usikker for nå, men den generelle konsensus er at de er ganske ustabile, så så raskt som de dannet, kan de forsvinne i løpet av noen få millioner år..
Saturn tar 29 år og 167 dager å reise sin bane rundt solen. Interessant nok er Saturn og Jupiter i orbital resonans, siden det er gravitasjonsinteraksjon mellom dem. Selvfølgelig er tiltrekningen av solen mye større, men den av Jupiter påvirker også.
Når det er orbital resonans mellom astronomiske objekter, holder orbitale perioder en viss andel, alltid med små tall. Når det gjelder Saturn-Jupiter, roterer sistnevnte 5 omdreininger for hver 2 omdreininger av Saturn, og denne resonansen anses å ha stabiliserende effekter for banene til begge planetene..
Orbitalresonansen som oppstår mellom partiklene som utgjør Saturns ringer og satellittene som kretser mellom dem, utøver en kraftig effekt på ringenes struktur, for eksempel eksistensen av Cassini-divisjonen..
Saturn er planeten i solsystemet med det største antallet satellitter, 6 av dem har relaterte omgangsperioder, la oss se:
-Mimas og Tethys, i forholdet 1: 2. I 1 runde Mimas snur Tethys to ganger.
-Enceladus og Dione, i forholdet 1: 2.
-Hyperion og Titan, i forholdet 4: 3.
Til slutt er det bemerkelsesverdig at 85% av solsystemets vinkelmoment er konsentrert i Jupiter og Saturn, de to største planetene, i motsetning til solen, som til tross for at den har den høyeste masseprosenten, har lite vinkelmoment..
Vinkelmomentet til et system er en interessant fysisk størrelse, fordi det er bevart i fravær av eksterne interaksjoner. For at en endring skal skje, kreves et nettomoment fra innsiden.
Følgende data beskriver kort bevegelsen til Saturn:
-Gjennomsnittlig radius for banen: 1,43 x 109 km
-Banehelling: 2,5º i forhold til ekliptikkens plan
-Eksentrisitet: 0,056
-Gjennomsnittlig banehastighet: 9,6 km / s
-Oversettelsesperiode: 29,46 år
-Rotasjonsperiode: 10,66 timer
Planeten Saturn regnes som en overlegen planet, siden bane utenfor jordens bane. De høyere planetene er Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun. Tvert imot kalles planetene hvis bane er nærmest solen, ringere planeter: Merkur og Venus..
Den beste tiden å observere en overlegen planet er når jorden kommer mellom den og solen. På den annen side er det vanskeligere å se når den er i forbindelse, da den er lenger fra jorden og nær solen, som tilslører det. Situasjonen er grafisk beskrevet i følgende bilde:
Naturligvis er et av hovedmålene for enhver himmelobservatør å tenke på ringene, som et lite teleskop er nok for. Men det er nødvendig å ta i betraktning at noen ganger er ringene på kanten i forhold til jorden og derfor er usynlige.
Vinkelen som ringene blir sett på endres over 30 år, som er perioden Saturn kretser rundt solen..
De neste opposisjonene til Saturn er:
-2020: 20. juli
-2021: 2. august
-2022: 14. august
-2023: 27. august
-2024: 8. september
-2025: 21. september
Saturn tar i gjennomsnitt 10,66 timer å fullføre en omdreining på sin egen rotasjonsakse, selv om ikke alle sonene roterer i samme hastighet. For eksempel, ved ekvator er rotasjonshastigheten 10,25 timer, mens den er inne på planeten omtrent 10,65 timer..
Dette fenomenet er kjent som differensialrotasjon og det er fordi planeten ikke er solid, som vi har sagt. På grunn av sin flytende gassform, opplever planeten deformasjon på grunn av rotasjonsbevegelse og blir flat på polene..
Sammensetningen av Saturn er i grunn den samme som for Jupiter og de andre gassformede planetene: hydrogen og helium, bare at andelen hydrogen er høyere på grunn av den lave tettheten på Saturn..
Siden Saturn dannet seg i den ytre regionen av tåken som stammer fra solsystemet, klarte planeten å vokse raskt og fange en stor mengde av hydrogen og helium som var tilstede i tåken..
På grunn av det enorme trykket og temperaturene som øker når man utvikler seg i dybden, blir det molekylære hydrogenet på overflaten transformert til metallisk hydrogen.
Selv om planeten er gassformet, er det en mindre andel av tyngre grunnstoffer i kjernen, som i det minste er delvis steinete, som magnesium, jern og silisium..
I tillegg til disse elementene florerer det forskjellige typer is, som ammoniakk, vann og metanis, som har en tendens til å akkumuleres mot sentrum av planeten, som har høy temperatur. Av denne grunn er materialet faktisk flytende, i stedet for gassformig..
Saturns skyer består av ammoniakk og vannis, mens i tillegg til disse stoffene er det oppdaget acetylen, metan, propan og spor av andre gasser..
Selv om det domineres av hydrogen og helium, antas Saturn å inneholde en steinete kjerne i naturen. Under prosessen med dannelse av planetene i solsystemet kondenserte gasser rundt denne kjernen, i en rask prosess som lot den vokse raskt..
Kjernen til Saturn inneholder, som vi har sagt, bergarter og flyktige grunnstoffer og forbindelser, omgitt av et lag med flytende hydrogen. Forskere anslår at denne kjernen er mellom 9 og 22 ganger større enn jorden: omtrent 25.000 km i radius..
Dette laget med flytende hydrogen er i sin tur omgitt av lag med flytende hydrogen og helium, som til slutt blir gassformige i de ytterste lagene. Frenkel-linjen er en termodynamisk grense som skiller gassvæsken fra væsken.
I følge de siste tellingene har Saturn 82 utpekte satellitter, og et mangfold av mini-måner som fremdeles mangler det. Dette gjør Saturn til planeten med flest satellitter til dags dato..
Saturnus satellittanlegg er veldig komplekst; for eksempel er de kjent for å ha en direkte handling på ringene: gjetersatellitter.
I tillegg er det trojanske satellitter, som forblir i en stabil bane 60 ° foran eller bak andre satellitter. Månene Telesto og Calypso er for eksempel trojanere fra Thetys, en av de største satellittene til Saturn..
De viktigste satellittene til Saturn er Titan, Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Hyperion, Iapetus og Phoebe. Disse satellittene har vært kjent siden romoppdrag, men forskningssonder til Saturn har oppdaget mange flere..
Den største av alle månene til Saturn er Titan, som også har sin egen atmosfære og er den nest største i hele solsystemet, etter Ganymedes, Jupiters store måne. Titan er enda større enn Merkur.
På den annen side er Enceladus, den sjette månen til Saturn i størrelse, en enorm snøball med en overraskelse: kjernen er dekket av et hav av varmt flytende vann..
Et merkelig faktum blant månene til Saturn er at det er satellitter som har samme bane, men de klarer ikke å kollidere. De mest bemerkelsesverdige av disse coorbital-satellittene er Janus og Epimetheus.
Ikke alle Saturn-månene har sfæroid form, det er mange uregelmessige satellitter, generelt små i størrelse og i bane ganske langt fra planeten..
Det er den største og viktigste av Saturn-satellittene, synlig fra jorden som et lite lyspunkt, ved hjelp av teleskopet. Den nederlandske astronomen Christian Huygens var den første som så den rundt 1655, og John Herschel kalte den allerede på 1800-tallet Titan.
Den omtrentlige tettheten er 1,9 g / cm3 og selv om den inneholder en steinete kjerne, er den en verden nesten utelukkende laget av is.
Titan har en tett atmosfære dominert av nitrogen og en liten andel metan, samt spor av hydrokarboner. Det er en bemerkelsesverdig sjeldenhet i solsystemet, siden de andre satellittene mangler en egen atmosfære..
Det har også hav og nedbør, men ikke vann, men metan. Eksistensen av denne forbindelsen har vært kjent siden midten av det 20. århundre, takket være spektroskopien utført av astronomen Gerard Kuiper. Senere bekreftet Voyager-sonden denne oppdagelsen.
Det interessante med Titan er at det er oppdaget mange organiske forbindelser der, i tillegg til metan, som er forløpere for livet. Mekanismen som Titan tilegnet seg denne særegne atmosfæren er fremdeles ukjent, men den er av stor interesse, siden overflod av hydrokarboner er mye større enn jordens..
Som en del av Cassini-oppdraget til Saturn klarte Huygens-sonden å lande på overflaten av Titan og fant en frossen overflate, men full av landformer.
Selv om Titan har en variert geologi og klima, er det en uvelkomne verden for mennesker. Atmosfæren er veldig dynamisk; for eksempel er det kjent at høyhastighetsvind blåser, langt bedre enn de største landbaserte orkanene.
Den ble lansert av NASA i 1973 og nådde banen til Saturn noen år senere, i 1979. Dette oppdraget fanget bilder med lav oppløsning og fant også ukjente satellitter og ringer som aldri ble sett fra jorden..
Sonden ble endelig i drift i 1995, men bar plakaten med den berømte meldingen opprettet av Carl Sagan og Frank Drake, i tilfelle at fremmede navigatører kom over den..
Dette oppdraget besto av lanseringen av to sonder: Voyager 1 og Voyager 2.
Selv om Voyager 1 ble unnfanget for å nå Jupiter og Saturn, har den allerede overskred rammene for solsystemet, og gikk inn i det interstellare rommet i 2012. Blant de viktigste funnene er bekreftelsen på eksistensen av Titans atmosfære, samt viktige data om Saturnus atmosfære og ringsystem.
Voyager 2 samlet informasjon om Saturns atmosfære, atmosfæriske trykk og mange bilder av høy kvalitet. Etter å ha besøkt Saturn nådde sonden Uranus og Neptun, hvoretter den kom inn i det interstellare rommet, i likhet med søstersonden..
Cassini-oppdraget var et felles prosjekt mellom NASA, den europeiske romfartsorganisasjonen og den italienske romfartsorganisasjonen. Den ble lansert i 1997 fra Cape Canaveral, og målet var å studere planeten Saturn og dens satellittanlegg.
Sonden nådde Saturn i 2004 og klarte å bane planeten 294 ganger til 2017, da den gikk tom for drivstoff. Sonden ble deretter bevisst nedsenket i Saturn, for å forhindre at den krasjet inn i en av satellittene og dermed unngå radioaktiv forurensning..
Cassini bar Huygens-sonden, den første menneskeskapte gjenstanden som landet på en verden utenfor asteroidebeltet: Titan, Saturns største satellitt..
Huygens bidro med bilder av Titans landskap, samt ringenes struktur. Den fikk også bilder av Mimas, en annen Saturn-satellitt som beiter ringer. De viser det enorme Herschel-krateret, med et stort fjell i sentrum.
Cassini bekreftet også tilstedeværelsen av vann på Enceladus, Saturns sjette og isete måne, 500 km i diameter, som er i orbital resonans med Dione..
Enceladus vann er varmt, og planeten er full av geysirer og fumaroler som driver ut vanndamp og organiske forbindelser, og det er grunnen til at mange tror at det kan ha liv.
Om Iapetus, en annen av Saturns store satellitter, avslørte Cassini-bildene en mørk side, hvis opprinnelse fremdeles ikke er bestemt..
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.