Pangalan ng Saturn. Pinagmulan ng planetang Saturn

Ang Saturn ay ang pangalawang pinakamalaking planeta sa ating solar system at ang ikaanim na planeta mula sa Araw. Ang Saturn, tulad ng Uranus, Jupiter at Neptune, ay mga higanteng gas. Nakuha ng planeta ang pangalan nito bilang parangal sa diyos ng agrikultura.

SA sa mas malaking lawak ang planeta ay binubuo ng hydrogen, na may maliliit na bakas ng helium at mga bakas ng methane, tubig, ammonia at mabibigat na elemento. Tulad ng para sa interior, ito ay isang menor de edad na core ng nickel, iron at yelo, na natatakpan ng isang gaseous na panlabas na layer at isang maliit na layer ng metallic hydrogen. Ang panlabas na kapaligiran ay lumilitaw na homogenous at kalmado kapag sinusunod mula sa kalawakan, bagaman ang mga pangmatagalang pormasyon ay nakikita kung minsan. Ang Saturn ay may planetary magnetic field na intermediate sa lakas sa pagitan ng malakas na field ng Jupiter at magnetic field ng Earth. Ang bilis ng hangin sa planeta ay maaaring umabot ng hanggang 1800 km/h, na mas mataas kaysa sa Jupiter.

Ang Saturn ay may isang kilalang sistema ng singsing, na higit sa lahat ay binubuo ng mga particle ng yelo na may mas kaunting alikabok at mabibigat na elemento. Naka-on sa sandaling ito Mayroong 62 kilalang satellite na umiikot sa Saturn. Ang pinakamalaki sa kanila ay ang Titan. Sa lahat ng mga satellite, ito ang pangalawang pinakamalaking (pagkatapos ng Ganymede).

Ang isang awtomatikong interplanetary station na tinatawag na Cassini ay matatagpuan sa orbit ng Saturn. Inilunsad ito ng mga siyentipiko noong 1997. At noong 2004, naabot nito ang sistema ng Saturn, na ang mga gawain ay kinabibilangan ng pag-aaral ng istraktura ng mga singsing at ang dinamika ng magnetosphere at kapaligiran.

Pangalan ng planeta

Ang planetang Saturn ay ipinangalan sa Romanong diyos ng agrikultura. Nang maglaon ay nakilala siya sa pinuno ng mga Titans - Kronos. Dahil nilamon ng titan Kronos ang kanyang mga anak, hindi siya sikat sa mga Greek. Sa mga Romano, ang diyos na si Saturn ay pinahahalagahan at iginagalang. Ayon kay sinaunang alamat, tinuruan niya ang sangkatauhan na magbungkal ng lupa, magtayo ng mga bahay at magtanim ng mga halaman. Ang mga panahon ng kanyang inaakalang paghahari ay sinasabing "ginintuang panahon ng sangkatauhan"; ang mga pagdiriwang ay isinaayos sa kanyang karangalan, na tinawag na Saturnalia. Sa mga pagdiriwang na ito, ang mga alipin ay nakatanggap ng kalayaan sa maikling panahon. Sa mitolohiya ng India, ang planeta ay tumutugma kay Shani.

Pinagmulan ng Saturn

Kapansin-pansin na ang pinagmulan ng Saturn ay ipinaliwanag ng dalawang pangunahing hypotheses (sa parehong paraan tulad ng Jupiter). Ayon sa hypothesis na "konsentrasyon", ang katulad na komposisyon ng Saturn at ng Araw ay ang mga celestial body na ito ay may malaking proporsyon ng hydrogen. Bilang isang resulta, ang mababang density ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na sa mga unang yugto ng pag-unlad ng Solar system, ang napakalaking "condensation" ay nabuo sa gas-dust disk, na nagbigay ng mga planeta. Ito ay lumiliko na ang mga planeta at ang Araw ay nabuo sa magkatulad na paraan. Ngunit maging iyon man, ang hypothesis na ito ay hindi nagpapaliwanag ng mga pagkakaiba sa komposisyon ng Araw at Saturn.

Ang hypothesis ng "accretion" ay nagsasabi na ang proseso ng pagbuo ni Saturn ay binubuo ng dalawang yugto. Una, sa loob ng dalawang daang milyong taon, naganap ang proseso ng pagbuo ng mga solidong makakapal na katawan na kahawig ng mga planetang terrestrial. Sa yugtong ito, ang ilan sa mga gas ay nawala mula sa rehiyon ng Saturn at Jupiter, na sa hinaharap ay nakaapekto sa pagkakaiba sa mga kemikal na komposisyon ng Araw at Saturn. Pagkatapos kung saan nagsimula ang yugto 2, kung saan ang mga pinakamalaking katawan ay nakaabot ng dalawang beses sa masa ng Earth. Sa paglipas ng ilang daang libong taon, ang proseso ng gas accretion papunta sa mga katawan na ito mula sa pangunahing protoplanetary cloud ay naganap. Ang temperatura sa ikalawang yugto ng mga panlabas na layer ng planeta ay umabot sa 2000 °C.

Saturn sa iba pang mga planeta

Tulad ng nabanggit sa itaas, ang Saturn ay isa sa mga planeta ng gas: wala itong solidong ibabaw at higit sa lahat ay binubuo ng mga gas. Ang polar radius ng planeta ay 54,400 km, ang equatorial radius ay 60,300 km. Sa iba pang mga planeta, ang Saturn ay nailalarawan sa pamamagitan ng pinakamalaking compression. Ang bigat ng planeta ay lumampas sa masa ng Earth ng 95.2 beses, ngunit ang average na density nito ay mas mababa kaysa sa density ng tubig. Bagaman ang masa ng Saturn at Jupiter ay nag-iiba ng higit sa tatlong beses, ang kanilang equatorial diameter ay nagkakaiba lamang ng 19%. Tulad ng para sa density ng iba pang mga planeta ng gas, ito ay makabuluhang mas mataas at mga halaga sa 1.27-1.64 g/cm3. Ang acceleration ng gravity sa kahabaan ng ekwador ay 10.44 m/s2, na maihahambing sa Neptune at Earth, ngunit mas mababa kaysa sa Jupiter.

Pag-ikot at orbital na mga katangian ng Saturn

Ang average na distansya sa pagitan ng Araw at Saturn ay 1430 milyong km. Gumagalaw sa bilis na 9.69 km/s, umiikot ang planeta sa Araw sa loob ng 29.5 taon (10,759 araw). Ang distansya mula Saturn sa ating planeta ay nag-iiba mula sa 8.0 AU. e.(119 milyong km) hanggang 11.1 a. e. (1660 milyong km), ang average na distansya sa panahon ng kanilang paghaharap ay humigit-kumulang 1280 milyong km. Ang Jupiter at Saturn ay nasa halos eksaktong resonance 2:5 sa Araw sa aphelion at ang perihelion ay 162 milyong km.

Ang pagkakaiba-iba ng pag-ikot ng atmospera ng planeta ay katulad ng pag-ikot ng mga atmospheres ng Venus at Jupiter, pati na rin ang Araw. Si A. Williams ang unang nakatuklas na ang bilis ng pag-ikot ng Saturn ay maaaring mag-iba hindi lamang sa lalim at latitude, kundi pati na rin sa oras. Ang isang pagsusuri sa pagkakaiba-iba ng pag-ikot ng equatorial zone sa loob ng 200 taon ay nagpakita na ang pangunahing kontribusyon sa pagkakaiba-iba na ito ay ginawa ng taunang at kalahating taon na mga siklo.

Atmospera at istraktura ng Saturn

Ang itaas na mga layer ng atmospera ay binubuo ng 96.3% hydrogen at 3.25% helium. May mga impurities ng ammonia, methane, ethane, phosphine at ilang iba pang mga gas. Sa itaas na bahagi ng atmospera, ang mga ulap ng ammonia ay mas malakas kaysa sa mga ulap ng Jovian, habang ang mga ulap sa ibabang bahagi ay binubuo ng tubig o ammonium hydrosulfide.

Ayon sa data ng Voyager, umiihip ang malakas na hangin sa planeta. Ang mga device ay nakapagtala ng bilis ng hangin na 500 m/s. Pangunahing humihip sila sa direksyong silangan. Ang kanilang lakas ay humihina nang sabay-sabay sa layo mula sa ekwador (maaaring lumitaw ang mga alon ng atmospera sa kanluran). Ipinakita ng mga pag-aaral na ang sirkulasyon ng atmospera ay maaaring maganap sa layer ng itaas na mga ulap, ngunit din sa lalim na hanggang 2000 km. Bukod dito, ayon sa mga sukat ng Voyager 2, naging kilala na ang hangin sa hilaga at southern hemisphere simetriko tungkol sa ekwador. Mayroong isang palagay na ang mga simetriko na daloy ay konektado sa ilalim ng layer ng nakikitang kapaligiran.

Minsan lumilitaw ang mga matatag na pormasyon sa kapaligiran ng Saturn, na napakalakas na mga bagyo. Ang eksaktong parehong mga bagay ay maaaring masubaybayan sa natitirang mga planeta ng gas ng Solar System. Halos isang beses bawat 30 taon, isang "Great White Oval" ang lilitaw sa Saturn, na huling beses nakita noong 2010 (hindi mas madalas na nabuo ang mga malalaking bagyo).

Sa panahon ng mga bagyo at bagyo, ang malakas na paglabas ng kidlat ay sinusunod sa Saturn. Ang aktibidad ng electromagnetic na dulot ng mga ito ay nag-iiba sa paglipas ng mga taon mula sa halos kumpletong kawalan hanggang sa napakalakas na mga de-koryenteng bagyo.

Noong Disyembre 28, 2010, nakuhanan ng larawan ng Cassini spacecraft ang isang bagyo na kahawig ng usok ng sigarilyo. Isa pang malakas na bagyo ang naitala ng mga astronomo noong Mayo 20, 2011.

Panloob na istraktura

Sa kaibuturan ng atmospera ng planeta, pagtaas ng temperatura at presyon, at ang hydrogen ay nagiging likidong estado, ngunit ang paglipat na ito ay unti-unti. Sa lalim na 30 libong km, ang hydrogen ay nagiging metal (3 milyong atmospheres - presyon). Ang magnetic field ay nilikha sa pamamagitan ng sirkulasyon ng mga electric current sa metallic hydrogen. Hindi ito kasing lakas ng kay Jupiter. Sa gitnang bahagi ng planeta mayroong isang malakas na core ng mabibigat at solidong materyales - mga metal, silicates at marahil ay yelo. Ang bigat nito ay humigit-kumulang 9 hanggang 22 beses ang masa ng ating planeta. Temperatura ng core – 11,700°C. Dapat ding tandaan na ang enerhiya na ibinubuga ni Saturn sa kalawakan ay dalawa at kalahating beses na mas mataas kaysa sa enerhiya na natatanggap nito mula sa Araw. Ang isang makabuluhang bahagi ng enerhiya na ito ay nabuo dahil sa mekanismo ng Kelvin-Helmholtz. Kapag bumaba ang temperatura, ang presyon sa loob nito ay bumababa nang naaayon, bumababa ito, at ang enerhiya ay nagiging init. Ngunit ang gayong mekanismo ay hindi maaaring ang tanging mapagkukunan ng enerhiya para sa Saturn. Iminumungkahi ng mga siyentipiko na lumilitaw ang karagdagang init dahil sa condensation at ang kasunod na pagbagsak ng helium ay bumaba sa pamamagitan ng hydrogen layer nang malalim sa core. Bilang resulta, ang potensyal na enerhiya ng mga droplet ay nagiging thermal energy. Ang pangunahing rehiyon, ayon sa mga siyentipiko, ay may diameter na humigit-kumulang 25 libong km.

Mga buwan ni Saturn

Ang pinakamalaking buwan ng Saturn ay Enceladus, Mimas, Dione, Tethys, Titan, Rhea at Iapetus. Una silang natuklasan noong 1789, ngunit hanggang ngayon ay nananatili silang pangunahing mga bagay ng pananaliksik. Ang kanilang mga diameter ay nag-iiba mula 397 hanggang 5150 km. Ang pamamahagi ng masa ay tumutugma sa pamamahagi ng diameter. Sina Tethys at Dione ang may pinakamaliit na orbital eccentricities, ang Titan ang may pinakamalaking. Ang lahat ng mga satellite na may mga kilalang parameter ay matatagpuan sa itaas ng kasabay na orbit, na humahantong sa kanilang mabagal na pag-alis.

Noong 2010, 62 satellite ng Saturn ang kilala. Bukod dito, 12 sa kanila ang natuklasan ng spacecraft: Cassini, Voyager 1, Voyager 2. Karamihan sa mga satellite, maliban sa Phoebe at Hyperion, ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang sabay-sabay na pag-ikot ng kanilang sarili - bawat isa sa kanila ay palaging lumiliko sa isang gilid patungo sa Saturn. Walang impormasyon tungkol sa pag-ikot ng maliliit na satellite. Sina Dione at Tethys ay bawat isa ay sinamahan ng dalawang satellite sa Lagrange points L4 at L5.

Sa buong 2006, isang pangkat ng mga siyentipiko sa ilalim ng mahigpit na pamumuno ni David Jewitt, na nagtatrabaho sa Hawaii, ay nakilala ang siyam na satellite ng Saturn gamit ang Subaru telescope. Inuri nila ang mga ito bilang mga hindi regular na satellite na nailalarawan sa pamamagitan ng isang retrograde orbit. Ang kanilang oras ng pag-ikot sa paligid ng Saturn ay nag-iiba mula 862 hanggang 1300 araw.

Mga unang larawan Mataas na Kalidad ay nakuha gamit ang mga larawan ng isa sa mga satellite ni Tethys noong 2015 lamang.

Pinagmulan ng pangalan Ang pangalang "Saturn" ay nagmula sa Romanong pangalan na Kronos, na siyang panginoon ng mga Titan sa Mitolohiyang Griyego. Ang salitang "Saturn" ay ang ugat salitang Ingles"Sabado" .

Posisyon sa Solar System Ang Planet Saturn ay ang ikaanim na planeta mula sa Araw at ang pangalawang pinakamalaking sa Solar System. Kahit na ang iba pang mga higanteng gas sa solar system - Jupiter, Uranus, Neptune - ay mayroon ding mga singsing, ang mga singsing ng Saturn ay walang alinlangan ang pinaka-kakaiba.

Ang likas na katangian ng ibabaw ng Saturn ay isang bola na halos ganap na binubuo ng hydrogen at helium. Habang lumalalim ka sa planeta, nagbabago ang density at temperatura, ngunit sa lahat ng ito, hindi tama na sabihin na ang Saturn ay may solidong ibabaw. Kung magkakaroon ka ng pagkakataong mahulog sa ibabaw ng Saturn, literal na mahuhulog ka dito, nakakaranas ng init at presyon hanggang sa tuluyan kang madurog sa loob ng planeta. Hindi sinasabi na imposibleng tumayo sa ibabaw ng Saturn. Ngunit kung may nagtagumpay, mararanasan nila ang tungkol sa 91% ng gravity ng Earth. Sa madaling salita, ang isang sukat na nagpapakita ng 100 kg sa Earth ay magpapakita ng 91 kg sa Saturn.

Ang kapaligiran ng planeta ay halos kapareho sa isang bola, halos ganap na gawa sa hydrogen at helium. Nagbabago ang density at temperatura nito habang lumalalim ito sa planeta. Ang panlabas na kapaligiran ng planeta ay binubuo ng 93% molecular hydrogen, ang natitira ay helium at mga bakas na dami ng ammonia, acetylene, ethane, phosphine at methane. Ang mga trace elements na ito ang lumilikha ng mga nakikitang guhit at ulap. Ang core ng planeta ay mabato malaking masa, sapat na upang makuha malaking bilang ng mga gas sa maagang solar nebula. Ang core nito, tulad ng iba pang mga higante ng gas, ay kailangang mabuo at maging napakalaking mas mabilis kaysa sa iba pang mga planeta upang magkaroon ng oras upang makakuha ng mga pangunahing gas.

satellite Ang Saturn ay mayroong 53 opisyal na buwan at 9 na paunang (hindi opisyal) na buwan. Ang pinakatanyag sa mga buwan ng Saturn ay marahil ang Titan. Ito ang pangalawang pinakamalaking buwan sa solar system pagkatapos ng buwan ng Jupiter na Ganymede. Mas malaki ang Titan kaysa sa planetang Mercury. Ang ilan sa iba pang mga buwan ay: Atlas, Calypso, Dione, Enceladus, Hyperion, Iapetus, Janus, Mimas, Phoebe, at Tethys.

Ang satellite Mimas ay ang pinakamalapit na malaking satellite sa Saturn. Ito ay umiikot sa planeta sa layong 185,600 km at halos binubuo ng tubig yelo. Walang mga bakas ng panloob na aktibidad na makikita sa ibabaw ng Mimas; ito ay ganap na natatakpan ng mga crater. Karamihan malaking bunganga natanggap ang pangalang Herschel, ang diameter nito ay halos 130 km.

Ang buwang Enceladus ay ang pangalawang malaking buwan ng Saturn. Umiikot ito sa planeta sa layong 238,100 km. Ito ang pinakamaliwanag na satellite sa solar system. Ang ibabaw nito ay napakabata, medyo kakaunti ang mga bunganga nito (at may mga lugar kung saan wala talaga). Ang satellite ay aktibo pa rin sa geologically. Sa lugar ng timog na poste nito mayroong isang sistema ng mga bitak kung saan ang mga geyser ng pinong nagyeyelong alikabok ay bumaril sa kalawakan. Ang alikabok na ito pagkatapos ay kumalat sa buong orbit ng Enceladus, na bumubuo sa pinakalabas at bihirang E ring ng Saturn. Sa kabila ng maliit na sukat nito, ang Enceladus ay may mahinang kapaligiran. Ang komposisyon nito: 65% singaw ng tubig, 20% molecular hydrogen, mayroon ding ilang carbon dioxide, carbon monoxide at nitrogen.

Ang Moon Tethys ay ang ikatlong pangunahing buwan ng Saturn. Ito ay umiikot sa planeta sa layong 294,700 km. Maliwanag, ang satellite ay halos binubuo ng tubig yelo. Ang sinaunang ibabaw ng Tethys ay natatakpan ng maraming bunganga. Gayunpaman, ang mga bakas ng mga prosesong geological ay kapansin-pansin din dito, halimbawa, isang malaking fault na umaabot ng ilang daang kilometro at tinatawag na Ithaca.

Ang Moon Dione ay ang ikaapat na pangunahing buwan ng Saturn. Ito ay umiikot sa planeta sa layo na 377,400 km. Ang mas mataas na average density ay nagpapahiwatig na ang Dione ay naglalaman ng isang malaking proporsyon ng bato. Ang ibabaw nito ay mas matanda kaysa sa ibabaw ng Enceladus, ngunit mas bata kaysa sa ibabaw ng Tethys o Rhea. Ang nagyeyelong crust ng satellite ay pinutol ng maraming mga fault at canyon, na nagpapahiwatig ng relatibong kamakailan (sampu at daan-daang milyong taon) geological na aktibidad ng Dione.

Ang Moon Rhea ay ang ikalimang pangunahing buwan ng Saturn. Ito ay umiikot sa planeta sa layong 527,100 km. Ang diameter ni Rhea ay 1528 km, ito ang pangalawa (pagkatapos ng Titan) pinakamalaking satellite ng Saturn. Kahit na mas malaki si Rhea kay Dione, mas matanda ang kanyang ibabaw. Sa katunayan, lahat ito ay puno ng mga bunganga; walang tirahan dito! Ang maliwanag na lugar halos sa gitna ng imahe ay isang malaking batang bunganga na naglantad sa purong yelo ng kalaliman.

Ang Moon Titan ay ang pinakamalaking buwan ng Saturn at ang pangalawang pinakamalaking buwan sa Solar System. Sa laki, mas malaki pa ito ng kaunti kaysa sa Mercury, bagama't mas mababa ito sa masa (ang masa ng Titan ay 40% ng masa ng Mercury at 1.83 beses ang masa ng Buwan).

Ang buwang Iapetus ay ang ikapitong pangunahing buwan ng Saturn. Ito ay umiikot sa planeta sa layo na 3,560,800 km, kabaligtaran sa mga mas malalapit na satellite, na nag-o-orbit halos sa eroplano ng ekwador ng Saturn. Ang diameter ng Iapetus ay 1436 km, ito ay medyo mas maliit kaysa sa Rhea. Ang isa sa mga kamangha-manghang tampok ng Iapetus ay ang isa sa mga hemisphere nito (ang nangungunang) ay sumasalamin ng 6 na beses na mas kaunting liwanag kaysa sa isa pa (ang hinihimok)! Ang mga hemisphere ay natatakpan ng isang mapula-pula na madilim na sangkap na hindi kilalang komposisyon at pinagmulan. Habang lumilipat ka patungo sa mga pole, ang layer ng matter ay nagiging thinner at nawawala sa mga pole. Ang isa pang nakakaintriga na katangian ng ibabaw ng Iapetus ay ang 10-kilometrong tagaytay ng bundok na tumatakbo parallel sa ekwador sa halos kalahati ng diameter ng buwan.

Rings Saturn ay ang pinakasikat na planeta dahil sa mga singsing nito. Gayunpaman, hindi lamang ito ang planeta na may mga singsing. Ang Jupiter, Uranus at Neptune ay mayroon ding sariling mga singsing. Gayunpaman, ito ay Saturn na ang paboritong bagay para sa maraming mga tagamasid. Ang magagandang singsing nito ay 169,800 milya ang lapad (mga 273,266 km). Ngunit ang mga singsing ay nakakagulat na manipis, tinatayang mas mababa sa isang kilometro ang kapal. Ang mga singsing ay nahahati sa mga grupo: singsing B, singsing C, singsing D, singsing E, singsing F at G. Mayroong 7 singsing sa kabuuan. Ang mga singsing ay hindi solid, ngunit sa halip ay binubuo ng mga particle ng yelo, alikabok at bato. Ang mga singsing ay nakalagay sa paligid ng Saturn ng mga buwan na umiikot din sa malaking planeta.

Temperatura Sa Katamtamang temperatura Sa minus 288 degrees Fahrenheit (minus 178 degrees Celsius), ang Saturn ay isang medyo cool na planeta. Bagama't may ilang bahagyang pagkakaiba kapag lumilipat mula sa ekwador patungo sa mga pole, karamihan sa pagbabago ng temperatura ng Saturn ay pahalang. Ito ay dahil karamihan sa init ay nagmumula sa core nito kaysa sa Araw. Ang temperatura sa kapaligiran ng Saturn ay tumataas kasama ng presyon habang ito ay bumababa sa gitna. Dahil ang Saturn ay walang ibabaw sa aming pag-unawa, itinuturing ng mga siyentipiko ang ibabaw ng Saturn bilang ang antas kung saan ang presyon ay lumampas sa isang bar, humigit-kumulang sa parehong presyon ng Earth sa antas ng dagat.

Mga Dimensyon Ang planeta ay may equatorial diameter na 120,536 km, na 9.44 beses na mas malaki kaysa sa Earth. Ang radius ay 60,268 km, na ginagawa itong pangalawang pinakamalaking planeta sa ating solar system, pangalawa lamang sa Jupiter. Ito, tulad ng lahat ng iba pang mga planeta, ay isang oblate spheroid. Nangangahulugan ito na ang diameter ng ekwador nito ay mas malaki kaysa sa diameter na sinusukat sa mga pole. Sa kaso ng Saturn, ang distansya na ito ay medyo makabuluhan, dahil sa mataas na bilis ng pag-ikot ng planeta. Ang polar diameter ay 108,728 km, na 9.796% na mas mababa kaysa sa ekwador, kaya ang hugis ng Saturn ay hugis-itlog.

Interesanteng kaalaman Ang Saturn ay may 62 na buwan, sa katunayan ay humigit-kumulang 40% ng mga buwan sa ating solar system ang umiikot dito. Marami sa mga satellite na ito ay napakaliit at hindi nakikita mula sa Earth. Ang huli ay natuklasan ng Cassini spacecraft, at inaasahan ng mga siyentipiko na ang spacecraft ay makakahanap ng higit pang mga nagyeyelong satellite sa paglipas ng panahon. Sa kabila ng katotohanan na ang Saturn ay masyadong palaban para sa anumang anyo ng buhay na alam natin, ang buwang Enceladus nito ay isa sa mga pinaka-angkop na kandidato para sa paghahanap ng buhay. Ang Enceladus ay kilala sa pagkakaroon ng mga ice geyser sa ibabaw nito. Mayroong ilang mekanismo (marahil ang tidal influence ng Saturn) na lumilikha ng sapat na init para umiral ang likidong tubig. Naniniwala ang ilang siyentipiko na may posibilidad na mabuhay ang Enceladus.

Ang Saturn ay isa sa walong pangunahing planeta ng solar system. Ang kanyang pangunahing tanda- malaki at hindi kapani-paniwalang magagandang singsing.

Pangkalahatang Impormasyon:

Ang bigat ng planeta ay 95 beses na mas malaki kaysa sa Earth. Ang kanyang timbang ay 568 · 10 24 (568 septillion = 568 na sinusundan ng 24 na zero) kilo.
Ang higanteng ito ay maaaring maglaman ng Earth ng 750 beses, bilang pangalawang pinakamalaking planeta sa solar system pagkatapos.
Ang planeta ay binubuo ng mga gas, 94% nito ay hydrogen, at ang iba ay halos helium.
Ang isang araw sa planeta ay tumatagal ng 10 at isang quarter na oras.
Ang isang rebolusyon sa paligid ng Araw ay tumatagal ng halos 30 taon ng Daigdig.
Ang temperatura sa ibabaw ay umabot sa -190º Celsius. Ang planeta ay kabilang sa isang hiwalay na klase ng "mga higanteng yelo" ng solar system, at matatagpuan halos 10 beses na mas malayo sa Araw kaysa sa Earth (para sa sanggunian: aming Lupa ay 150 milyong km ang layo mula sa mainit na bituin na ito).
Ang diameter ng mga singsing ay halos 300,000 km. Sa isang mabilis na rocket lilipad ka mula sa isang dulo patungo sa kabilang dulo sa loob ng 2 araw.
Ang malaking bolang ito, na napapalibutan ng mga singsing ng yelo, ay umiikot sa bilis na 60,000 km/h.

Kasaysayan ng pinagmulan ng pangalan ng planeta

Ang ningning nito sa kalangitan ay napansin noong ika-7 siglo BC. e. mga naninirahan sa Sinaunang Assyria (modernong Iraq). Pagkalipas ng maraming siglo, pinangalanan ng mga Griyego ang planetang ito na Kronos, ayon sa kanilang diyos ng pag-aani, marahil dahil sa espesyal na posisyon nito sa kalangitan sa panahon ng pag-aani ng tag-init. Ang Romanong diyos ng agrikultura ay si Saturn , kaya naman ngayon ang planeta ay may ganoong pangalan. Sa pamamagitan ng paraan, ang isang araw ng linggo - Sabado - ay pinangalanan din sa diyos na ito ng Romano (Sabado).

Mga singsing

Noong 1610 Si Galileo Galilei ang unang nakakita ng mga singsing sa kanyang teleskopyo Saturn. May nakita siyang maliliit na bagay, bagama't hindi niya maintindihan kung ano ang mga iyon. Sa kanyang talaarawan, iginuhit ng siyentipiko ang kanyang nakita. Nang maglaon, makalipas ang 45 taon, sinagot ng Dutch physicist na si H. Huygens ang tanong na ito. Napagtanto din niya na hindi lang isang singsing ang gumagalaw sa planeta, kundi ilang higante.

Mga astronomo ngayon Ito ay kilala na mayroong 7 pangunahing singsing. At ang bawat isa sa kanila ay may sariling mga katangian. Halimbawa, ang A ring ay halos transparent, kaya madaling dumaan dito ang liwanag. Ang B ring ay siksik at mayaman sa materyal. Ang C ay mas transparent kaysa sa A, at ang D ring ay ganap na hindi makilala. Ang mga singsing ay makikita lamang mula sa Earth salamat sa Araw, dahil sila binubuo ng mga particle ng yelo na sumasalamin sa isang malaking halaga ng sikat ng araw.

Ang mga kumikinang na singsing ay hindi kapani-paniwalang malaki. Kumalat sila nang napakalawak na magkasya sa pagitan ng ating planeta at ng orbit ng Buwan. Gayunpaman, ang kanilang lapad ay hindi hihigit sa isa o dalawang palapag ng isang modernong mataas na gusali. Ang mga ito ay medyo katulad ng mga solid disk, ngunit binubuo sila ng bilyun-bilyong piraso ng iba't ibang cosmic debris. Kung ikaw ay nasa loob ng isa sa mga singsing, pakiramdam mo ay nahuli ka sa isang bagyo.

Mga kakaiba

Ang Saturn ay ang ikaanim na planeta mula sa Araw. Ang kapaligiran nito ay binubuo ng 5 layer. Ang malaking bolang ito ng hydrogen at helium ay umiikot sa paligid ng axis nito, habang binabago ang hugis nito. May katulad na nangyayari sa pizza kapag inihagis ito ng tagapagluto. Umiikot, ito ay nagiging patag at umaabot sa mga gilid.

Ang Saturn ay may napakababang density. Ito ay ang tanging planeta sa solar system na hindi gaanong siksik kaysa tubig. Ito ay napalaki, at ang mga gas ay kumukuha ng maraming espasyo kumpara sa kabuuang masa. Kung mayroong isang malaking karagatan na may kakayahang maglaman ng isang planeta, kung gayon ang malaking bola na ito ay hindi lulubog, ngunit lulutang sa tubig.

Ang higanteng yelo na ito ay mayroon ding napakalakas na sistema ng panahon. Mukhang isang napakatahimik at kalmadong planeta, bagaman hindi. Ang mga bagyo doon ay maaaring tumagal ng ilang araw, linggo at kahit buwan. Ang bilis ng hangin ay maaaring umabot sa 1600 km/h. Ito ay pinaniniwalaan na mayroon kidlat na milyon-milyong beses na mas malakas kaysa sa Earth.

Mga tapat na kasama ng bola ng yelo

Karamihan malaking satellite mga planeta - Titanium. Ito ay mas malaki kaysa sa Mercury at dalawang beses na mas malaki kaysa sa Buwan. Natuklasan ito ni Christian Huygens noong 1655. Kung ikukumpara sa Titan, Enceladus- isa sa mga maliliit na satellite. Ito ay isang maliit na bagay, na may diameter na 500 km lamang (1/8 ng Buwan). Natuklasan ito noong 1789 ni William Herschel. Ang Enceladus ay isang makintab na bola ng yelo at bato. Ito ay geologically active. Naobserbahan ng mga siyentipiko ang patuloy na pagsabog dito. Natutuklasan pa rin ng mga astronomo ang mga dating hindi kilalang buwan ng Lord of the Rings, kaya hindi alam ang eksaktong bilang nito.

Orbiter ng Cassini

Noong 1997, si Cassini, isang 5.5-toneladang sasakyang pangkalawakan, ay lumipad patungong Saturn. Naabot ng device ang kamangha-manghang higanteng ito noong 2004. At marami tungkol sa planeta ang kilala salamat sa Cassini satellite. Siya ay umiikot sa mga singsing, satellite at mismong planeta. Araw-araw, nagsasagawa ang mga siyentipiko ng masusing pag-aaral ng mga larawang natanggap mula sa spacecraft.

Konklusyon

Ang aming ulat ay nakatulong sa amin na masulyapan. Ang planeta na may mga tainga, tulad ng inilarawan ni Galileo Galilei sa kanyang mga tala, ay naging isang tunay na perlas ng solar system. Pinasisiyahan nito ang mga mahilig sa kalawakan sa kumikinang nitong kagandahan at hinahangaan ang mga siyentipiko sa pagiging perpekto nito sa matematika.

Kung ang mensaheng ito ay kapaki-pakinabang sa iyo, ikalulugod kong makita ka

Ang Saturn ay ang ikaanim na planeta mula sa Araw sa Solar System, isa sa mga higanteng planeta. Ang isang tampok na katangian ng Saturn, ang dekorasyon nito, ay isang sistema ng mga singsing na pangunahing binubuo ng yelo at alikabok. Mayroong maraming mga satellite. Ang Saturn ay pinangalanan ng mga sinaunang Romano bilang parangal sa diyos ng agrikultura lalo na nilang iginagalang.

isang maikling paglalarawan ng

Ang Saturn ay ang pangalawang pinakamalaking planeta sa solar system pagkatapos ng Jupiter, ang masa nito ay humigit-kumulang 95 Earth mass. Ang Saturn ay umiikot sa Araw sa average na distansya na humigit-kumulang 1,430 milyong kilometro. Ang distansya sa Earth ay 1280 milyong km. Ang orbital period nito ay 29.5 taon, at ang isang araw sa planeta ay tumatagal ng sampu at kalahating oras. Ang komposisyon ng Saturn ay halos hindi naiiba sa solar: ang mga pangunahing elemento ay hydrogen at helium, pati na rin ang maraming impurities ng ammonia, methane, ethane, acetylene at tubig. Sa mga tuntunin ng panloob na komposisyon nito, ito ay mas nakapagpapaalaala sa Jupiter: isang core ng bakal, tubig at nikel, na natatakpan ng isang manipis na shell ng metal na hydrogen. Ang isang kapaligiran ng malaking halaga ng helium at hydrogen gas ay bumabalot sa core sa isang makapal na layer. Dahil ang planeta ay pangunahing binubuo ng gas, at walang solidong ibabaw, ang Saturn ay inuri bilang isang higanteng gas. Para sa parehong dahilan, ang average na density nito ay hindi kapani-paniwalang mababa - 0.687 g/cm 3, na mas mababa kaysa sa density ng tubig. Ginagawa nitong pinakamaliit na siksik na planeta sa system. Gayunpaman, ang ratio ng compression ng Saturn, sa kabaligtaran, ay ang pinakamataas. Nangangahulugan ito na ang equatorial at polar radii nito ay ibang-iba sa laki - 60,300 km at 54,400 km, ayon sa pagkakabanggit. Ito rin ay nagpapahiwatig ng malaking pagkakaiba sa mga bilis para sa iba't ibang bahagi ng atmospera depende sa latitude. Ang average na bilis ng pag-ikot sa paligid ng axis ay 9.87 km/s, at ang bilis ng orbital ay 9.69 km/s.

Ang sistema ng singsing ng Saturn ay isang marilag na paningin. Binubuo ang mga ito ng mga fragment ng yelo at bato, alikabok, labi ng mga dating satellite na nawasak ng gravitational nito.
patlang. Ang mga ito ay matatagpuan napakataas sa itaas ng ekwador ng planeta, humigit-kumulang 6 - 120 libong kilometro. Gayunpaman, ang mga singsing mismo ay napaka manipis: bawat isa sa kanila ay halos isang kilometro ang kapal. Ang buong sistema ay nahahati sa apat na singsing - tatlong pangunahing at isang mas payat. Ang unang tatlo ay karaniwang tinutukoy ng mga letrang Latin. Ang gitnang B na singsing, ang pinakamaliwanag at pinakamalawak, ay pinaghihiwalay mula sa singsing ng isang puwang na tinatawag na Cassini gap, kung saan matatagpuan ang pinakamanipis at halos transparent na mga singsing. Hindi gaanong kilala na sa katunayan lahat ng apat na higanteng planeta ay may mga singsing, ngunit lahat maliban sa Saturn ay may mga singsing na halos hindi nakikita.

Sa kasalukuyan ay may 62 na kilalang satellite ng Saturn. Ang pinakamalaki sa kanila ay Titan, Enceladus, Mimas, Tethys, Dione, Iapetus at Rhea. Ang Titan, ang pinakamalaki sa mga buwan, ay katulad ng Earth sa maraming paraan. Mayroon itong kapaligiran na nahahati sa mga layer, pati na rin ang likido sa ibabaw, na isang napatunayan na katotohanan. Ang mas maliliit na bagay ay pinaniniwalaang mga asteroid debris at maaaring wala pang isang kilometro ang laki.

Edukasyon ng planeta

Mayroong dalawang hypotheses tungkol sa pinagmulan ng Saturn:

Ang una, ang "contraction" hypothesis, ay nagsasaad na ang Araw at ang mga planeta ay nabuo sa parehong paraan. Naka-on mga paunang yugto Sa panahon ng pag-unlad nito, ang Solar System ay isang disk ng gas at alikabok, kung saan unti-unting nabuo ang magkahiwalay na mga lugar, mas siksik at napakalaking kaysa sa nakapalibot na bagay. Bilang resulta, ang mga "condensation" na ito ay nagbunga ng Araw at ang mga planeta na kilala natin. Ipinapaliwanag nito ang pagkakatulad ng komposisyon ng Saturn at ng Araw at ang mababang density nito.

Ayon sa pangalawang "accretion" na hypothesis, ang pagbuo ng Saturn ay naganap sa dalawang yugto. Ang una ay ang pagbuo ng mga siksik na katawan sa gas-dust disk, tulad ng mabatong terrestrial na planeta. Sa oras na ito, ang bahagi ng mga gas sa rehiyon ng Jupiter at Saturn ay nakakalat sa kalawakan, na nagpapaliwanag ng bahagyang pagkakaiba sa komposisyon sa pagitan ng mga planetang ito at ng Araw. Sa ikalawang yugto, ang malalaking katawan ay umakit ng gas mula sa ulap na nakapalibot sa kanila.

Panloob na istraktura

Ang panloob na rehiyon ng Saturn ay nahahati sa tatlong layer. Sa gitna mayroong isang maliit kumpara sa kabuuang dami, ngunit isang napakalaking core ng silicates, metal at yelo. Ang radius nito ay humigit-kumulang isang-kapat ng radius ng planeta, at ang masa nito ay mula 9 hanggang 22 na masa ng Earth. Ang temperatura sa core ay humigit-kumulang 12,000 °C. Ang enerhiya na ibinubuga ng higanteng gas ay 2.5 beses na mas malaki kaysa sa enerhiya na natatanggap nito mula sa Araw. Mayroong ilang mga dahilan para dito. Una, ang pinagmumulan ng panloob na init ay maaaring mga reserbang enerhiya na naipon sa panahon ng gravitational compression ng Saturn: sa panahon ng pagbuo ng planeta mula sa isang protoplanetary disk, ang gravitational energy ng alikabok at gas ay naging kinetic at pagkatapos ay thermal. Pangalawa, ang bahagi ng init ay nilikha dahil sa mekanismo ng Kelvin-Helmholtz: kapag bumaba ang temperatura, bumababa rin ang presyon, dahil sa kung saan ang sangkap ng planeta ay na-compress, at ang potensyal na enerhiya ay nagiging init. Pangatlo, bilang isang resulta ng paghalay ng mga patak ng helium at ang kanilang kasunod na pagbagsak sa pamamagitan ng hydrogen layer sa core, ang pagbuo ng init ay maaari ding mangyari.

Ang core ng Saturn ay napapalibutan ng isang layer ng hydrogen sa isang metal na estado: ito ay nasa likidong bahagi, ngunit may mga katangian ng isang metal. Ang nasabing hydrogen ay may napakataas na electrical conductivity, samakatuwid, ang sirkulasyon ng mga alon sa loob nito ay lumilikha ng isang malakas na magnetic field. Dito, sa lalim ng halos 30 libong km, ang presyon ay umabot sa 3 milyong mga atmospheres. Sa itaas ng antas na ito ay mayroong isang layer ng likidong molekular na hydrogen, na unti-unting nagiging gas na may taas habang ito ay nakikipag-ugnayan sa atmospera.

Atmospera

Dahil ang mga planeta ng gas ay walang solidong ibabaw, mahirap matukoy nang eksakto kung saan nagsisimula ang atmospera. Para sa Saturn, ang zero level na ito ay itinuturing na taas kung saan kumukulo ang methane. Ang mga pangunahing bahagi ng atmospera ay hydrogen (96.3%) at helium (3.25%). Natuklasan din ng mga spectroscopic na pag-aaral ang tubig, methane, acetylene, ethane, phosphine, at ammonia sa komposisyon nito. Ang presyon sa itaas na hangganan ng atmospera ay humigit-kumulang 0.5 atm. Sa antas na ito, namumuo ang ammonia at nabubuo ang mga ulap puti. Sa ibaba, ang mga ulap ay binubuo ng mga kristal ng yelo at mga patak ng tubig.

Ang mga gas sa atmospera ay patuloy na gumagalaw, bilang isang resulta kung saan sila ay kumuha ng anyo ng mga piraso na kahanay sa diameter ng planeta. Ang parehong mga banda ay umiiral sa Jupiter, ngunit sa Saturn sila ay mas malabo. Dahil sa convection at mabilis na pag-ikot, nabuo ang hindi kapani-paniwalang malakas na hangin, ang pinakamalakas sa solar system. Pangunahing umiihip ang hangin sa direksyon ng pag-ikot, sa silangan. Sa ekwador, ang mga agos ng hangin ay ang pinakamalakas; ang kanilang bilis ay maaaring umabot sa 1800 km/h. Sa layo mula sa ekwador, humihina ang hangin at lumilitaw ang pakanlurang alon. Ang paggalaw ng mga gas ay nangyayari sa lahat ng mga layer ng atmospera.

Ang mga malalaking bagyo ay maaaring maging napaka-persistent at tumatagal ng maraming taon. Minsan sa bawat 30 taon, isang "Great White Oval" ang lilitaw sa Saturn - isang napakalakas na bagyo, ang laki nito ay nagiging mas malaki sa bawat pagkakataon. Sa huling obserbasyon noong 2010, binubuo ito ng isang-kapat ng buong disk ng planeta. Gayundin, natuklasan ng mga interplanetary station ang isang hindi pangkaraniwang pormasyon sa anyo ng isang regular na hexagon sa north pole. Ang anyo nito ay naging matatag sa loob ng 20 taon pagkatapos ng unang pagmamasid. Ang bawat panig ay 13,800 km - higit pa sa diameter ng Earth. Para sa mga astronomo, ang dahilan ng pagbuo ng partikular na hugis ng ulap na ito ay nananatiling isang misteryo.

Ang mga camera ng Voyager at Cassini ay nakakuha ng mga kumikinang na lugar sa Saturn. Sila pala ay mga polar lights. Matatagpuan ang mga ito sa latitude na 70-80° at mukhang napakaliwanag na mga singsing na may hugis-itlog (mas madalas na spiral). Ito ay pinaniniwalaan na ang auroras sa Saturn ay nabuo bilang isang resulta ng muling pagsasaayos ng mga linya ng field magnetic field. Ang nagreresultang magnetic energy ay nagpapainit sa mga nakapaligid na lugar ng atmospera at nagpapabilis ng mga naka-charge na particle sa mataas na bilis. Bilang karagdagan, ang mga pagtama ng kidlat ay sinusunod sa panahon ng matinding bagyo.

Mga singsing

Kapag pinag-uusapan natin ang tungkol sa Saturn, ang unang bagay na nasa isip ay ang mga kamangha-manghang singsing nito. Ipinakita ng mga obserbasyon ng spacecraft na ang lahat ng mga planeta ng gas ay may mga singsing, ngunit ang Saturn lamang ang malinaw na nakikita at binibigkas. Ang mga singsing ay binubuo ng maliliit na particle ng yelo, mga bato, alikabok, at mga fragment ng mga meteorite na hinihila ng gravity ng system mula sa kalawakan. Ang mga ito ay mas mapanimdim kaysa sa disk ng Saturn mismo. Ang sistema ng singsing ay binubuo ng tatlong pangunahing at isang mas manipis na ikaapat. Ang kanilang diameter ay humigit-kumulang 250,000 km at ang kanilang kapal ay mas mababa sa 1 km. Ang mga singsing ay pinangalanan sa pamamagitan ng mga titik ng alpabetong Latin sa pagkakasunud-sunod, mula sa paligid hanggang sa gitna. Ang mga singsing A at B ay pinaghihiwalay ng isang 4,000 km ang lapad na espasyo na tinatawag na Cassini gap. Sa loob ng panlabas na singsing A mayroon ding puwang - ang Encke dividing strip. Ang Ring B ang pinakamaliwanag at pinakamalawak, at ang Ring C ay halos transparent. Ang malabong mga singsing na D, E, F, at G, na pinakamalapit sa panlabas na bahagi ng atmospera ng Saturn, ay natuklasan nang maglaon. Matapos makuha ang mga larawan ng planeta ng mga istasyon ng kalawakan, naging malinaw na sa katunayan ang lahat ng malalaking singsing ay binubuo ng maraming mas manipis na singsing.

Mayroong ilang mga teorya tungkol sa pinagmulan at pagbuo ng mga singsing ni Saturn. Ayon sa isa sa kanila, ang mga singsing ay nabuo bilang resulta ng "pagkuha" ng planeta sa ilan sa mga satellite nito. Sila ay nawasak, at ang kanilang mga fragment ay pantay na ipinamahagi sa buong orbit. Ang pangalawa ay nagsasabi na ang mga singsing ay nabuo kasama ang planeta mismo mula sa isang paunang ulap ng alikabok at gas. Ang mga particle na bumubuo sa mga singsing ay hindi maaaring bumuo ng mas malalaking bagay tulad ng mga satellite dahil sa kanilang masyadong maliit na sukat, random na paggalaw at banggaan sa isa't isa. Kapansin-pansin na ang sistema ng mga singsing ng Saturn ay hindi itinuturing na ganap na matatag: ang bahagi ng bagay ay nawala sa pamamagitan ng pagsipsip ng planeta o nakakalat sa circumplanetary space, at ang bahagi, sa kabaligtaran, ay pinalitan ng pakikipag-ugnayan ng mga kometa at mga asteroid na may gravitational field.

Sa istraktura at komposisyon nito, ang Saturn, sa lahat ng mga higante ng gas, ay halos kapareho sa Jupiter. Ang isang makabuluhang bahagi ng parehong mga planeta ay binubuo ng isang kapaligiran ng pinaghalong hydrogen at helium, pati na rin ang ilang iba pang mga impurities. Ang elementong komposisyon na ito ay halos hindi naiiba sa solar. Sa ilalim ng makapal na layer ng mga gas ay isang core ng yelo, iron at nickel, na natatakpan ng manipis na shell ng metallic hydrogen. Ang highlight ng Saturn at Jupiter malaking dami init kaysa sa natatanggap nila mula sa Araw, dahil halos kalahati ng enerhiya na kanilang inilalabas ay dahil sa panloob na daloy ng init. Kaya, ang Saturn ay maaaring maging pangalawang bituin, ngunit wala itong sapat na materyal upang lumikha ng sapat na puwersa ng gravitational upang isulong ang nuclear fusion.

Ipinakita ng mga modernong obserbasyon sa kalawakan na ang mga ulap sa hilagang poste ng Saturn ay bumubuo ng isang higanteng regular na hexagon, ang haba ng bawat panig nito ay 12.5 libong km. Ang istraktura ay umiikot kasama ng planeta at hindi nawala ang hugis nito sa loob ng 20 taon mula noong una itong natuklasan. Ang isang katulad na kababalaghan ay hindi naobserbahan saanman sa solar system, at ang mga siyentipiko ay hindi pa rin maipaliwanag ito.

Ang Voyager spacecraft ay nakakita ng malakas na hangin sa Saturn. Ang bilis ng daloy ng hangin ay umabot sa 500 m/s. Pangunahing umiihip ang hangin sa direksyong silangan, bagama't habang lumalayo sila sa ekwador ay humihina ang kanilang lakas at lumilitaw ang mga daloy sa kanluran. Ang ilang katibayan ay nagpapahiwatig na ang sirkulasyon ng mga gas ay nangyayari hindi lamang sa itaas na mga layer ng atmospera, kundi pati na rin sa lalim. Gayundin, ang mga bagyo ng napakalaking kapangyarihan ay pana-panahong lumilitaw sa kapaligiran ng Saturn. Ang pinakamalaki sa kanila, ang "Great White Oval," ay lumilitaw isang beses bawat 30 taon.

Ang Cassini interplanetary station, na kinokontrol mula sa Earth, ay kasalukuyang nasa orbit sa paligid ng Saturn. Inilunsad ito noong 1997 at nakarating sa planeta noong 2004. Ang layunin nito ay pag-aralan ang mga singsing, atmospera at magnetic field ng Saturn at mga buwan nito. Salamat sa Cassini, maraming mataas na kalidad na mga imahe ang nakuha, natuklasan ang mga aurora, ang nabanggit na hexagon, mga bundok at mga isla sa Titan, mga bakas ng tubig sa Enceladus, mga dating hindi kilalang mga singsing na hindi makikita gamit ang mga instrumentong nakabatay sa lupa.

Ang mga singsing ng Saturn sa anyo ng mga proseso sa mga gilid ay makikita kahit na may maliliit na binocular na may diameter ng lens na 15 mm o higit pa. Sa isang teleskopyo na may diameter na 60-70 mm, ang isang maliit na disk ng planeta na walang mga detalye, na napapalibutan ng mga singsing, ay nakikita na. Sa mas malalaking instrumento (100-150 mm), makikita ang mga cloud belt ng Saturn, pole cap, ring shadow at ilang iba pang detalye. Sa mga teleskopyo na mas malaki sa 200 mm, maaari mong malinaw na makita ang madilim at maliwanag na mga spot sa ibabaw, mga sinturon, mga zone, at mga detalye ng istraktura ng mga singsing.

Ang Saturn ay ang ikaanim na planeta mula sa Araw at ang pangalawang pinakamalaking planeta sa Solar System pagkatapos ng Jupiter. Ang Saturn, gayundin ang Jupiter, Uranus at Neptune, ay inuri bilang mga higanteng gas. Ang Saturn ay ipinangalan sa Romanong diyos ng agrikultura.

Ang Saturn ay pangunahing binubuo ng hydrogen, na may ilang helium at mga bakas ng tubig, methane, ammonia at mabibigat na elemento. Ang panloob na rehiyon ay isang maliit na core ng bakal, nikel at yelo, na natatakpan ng isang manipis na layer ng metallic hydrogen at isang gas na panlabas na layer. Ang panlabas na kapaligiran ng planeta ay lumilitaw na kalmado at pare-pareho mula sa kalawakan, bagaman kung minsan ay lumilitaw ang mga pangmatagalang pormasyon dito. Ang bilis ng hangin sa Saturn ay maaaring umabot sa 1,800 km/h sa mga lugar, na mas mataas kaysa sa Jupiter. Ang Saturn ay may planetary magnetic field na intermediate sa lakas sa pagitan ng magnetic field ng Earth at ng malakas na field ng Jupiter. Ang magnetic field ng Saturn ay umaabot ng 1,000,000 kilometro sa direksyon ng Araw. Ang shock wave ay nakita ng Voyager 1 sa layo na 26.2 Saturn radii mula sa planeta mismo, ang magnetopause ay matatagpuan sa layo na 22.9 radii.

Ang Saturn ay may isang kilalang sistema ng singsing na binubuo pangunahin ng mga particle ng yelo at mas maliit na halaga ng mabibigat na elemento at alikabok. Mayroong 62 kasalukuyang kilalang satellite na umiikot sa planeta. Ang Titan ang pinakamalaki sa kanila, gayundin ang pangalawang pinakamalaking satellite sa Solar System (pagkatapos ng satellite ng Jupiter, Ganymede), na mas malaki kaysa sa Mercury at may tanging siksik na kapaligiran sa mga satellite ng Solar System.

Kasalukuyang nasa orbit ng Saturn ang Cassini automatic interplanetary station, na inilunsad noong 1997 at umabot sa Saturn system noong 2004, na ang mga gawain ay kinabibilangan ng pag-aaral sa istruktura ng mga singsing, pati na rin ang dynamics ng atmospera at magnetosphere ng Saturn.

Saturn sa mga planeta ng solar system

Ang Saturn ay isang uri ng planeta ng gas: pangunahin itong binubuo ng mga gas at walang solidong ibabaw. Ang equatorial radius ng planeta ay 60,300 km, ang polar radius ay 54,400 km; Sa lahat ng mga planeta sa solar system, ang Saturn ang may pinakamalaking compression. Ang masa ng planeta ay 95 beses ang masa ng Earth, ngunit ang average na density ng Saturn ay 0.69 g/cm2 lamang, na ginagawa itong ang tanging planeta sa solar system na ang average na density ay mas mababa kaysa sa tubig. Samakatuwid, kahit na ang mga masa ng Jupiter at Saturn ay naiiba ng higit sa 3 beses, ang kanilang diameter ng ekwador ay naiiba lamang ng 19%. Ang density ng natitirang mga higante ng gas ay mas mataas (1.27-1.64 g/cm2). Ang acceleration ng gravity sa ekwador ay 10.44 m/s2, na maihahambing sa mga halaga ng Earth at Neptune, ngunit mas mababa kaysa sa Jupiter.

Ang karaniwang distansya sa pagitan ng Saturn at ng Araw ay 1430 milyong km (9.58 AU). Gumagalaw kasama average na bilis Sa 9.69 km/s, umiikot si Saturn sa Araw sa loob ng 10,759 araw (humigit-kumulang 29.5 taon). Ang distansya mula Saturn hanggang Earth ay nag-iiba mula 1195 (8.0 AU) hanggang 1660 (11.1 AU) milyong km, ang average na distansya sa panahon ng kanilang pagsalungat ay halos 1280 milyong km. Ang Saturn at Jupiter ay nasa halos eksaktong 2:5 resonance. Dahil ang eccentricity ng orbit ng Saturn ay 0.056, ang pagkakaiba sa distansya sa Araw sa perihelion at aphelion ay 162 milyong km.

Ang mga katangiang bagay ng kapaligiran ng Saturn na nakikita sa panahon ng mga obserbasyon ay umiikot sa iba't ibang bilis depende sa latitude. Tulad ng Jupiter, mayroong ilang mga grupo ng mga naturang bagay. Ang tinatawag na "Zone 1" ay may panahon ng pag-ikot na 10 oras 14 minuto 00 segundo (iyon ay, ang bilis ay 844.3°/araw). Ito ay umaabot mula sa hilagang gilid ng southern equatorial belt hanggang sa southern edge ng hilagang equatorial belt. Sa lahat ng iba pang latitude ng Saturn, na bumubuo sa "Zone 2", ang panahon ng pag-ikot ay unang tinantya sa 10 oras 39 minuto 24 segundo (bilis 810.76°/araw). Ang data ay kasunod na binago: isang bagong pagtatantya ang ibinigay - 10 oras, 34 minuto at 13 segundo. Ang "Zone 3," ang pagkakaroon nito ay ipinapalagay batay sa mga obserbasyon ng radio emission ng planeta sa panahon ng paglipad ng Voyager 1, ay may panahon ng pag-ikot na 10 oras 39 minuto 22.5 s (bilis 810.8°/araw).

Ang tagal ng rebolusyon ni Saturn sa paligid ng axis nito ay kinukuha na 10 oras, 34 minuto at 13 segundo. Ang eksaktong halaga ng panahon ng pag-ikot ng mga panloob na bahagi ng planeta ay nananatiling mahirap sukatin. Nang marating ni Cassini ang Saturn noong 2004, natuklasan na, batay sa mga obserbasyon sa paglabas ng radyo, ang oras ng pag-ikot ng mga panloob na bahagi ay kapansin-pansing mas mahaba kaysa sa panahon ng pag-ikot sa Zone 1 at Zone 2, humigit-kumulang 10 oras 45 minuto 45 segundo (±36 segundo). .

Noong Marso 2007, natuklasan na ang pag-ikot ng pattern ng paglabas ng radyo ng Saturn ay nabuo ng mga convection currents sa plasma disk, na nakadepende hindi lamang sa pag-ikot ng planeta, kundi pati na rin sa iba pang mga kadahilanan. Naiulat din na ang pagbabagu-bago sa panahon ng pag-ikot ng pattern ng radiation ay nauugnay sa aktibidad ng isang geyser sa buwan ng Saturn na Enceladus. Ang mga naka-charge na particle ng singaw ng tubig sa orbit ng planeta ay humantong sa isang pagbaluktot ng magnetic field at, bilang resulta, ang pattern ng paglabas ng radyo. Ang natuklasang larawan ay nagbigay ng opinyon na ngayon ay walang tamang paraan para matukoy ang bilis ng pag-ikot ng core ng planeta.

Pinagmulan

Ang pinagmulan ng Saturn (pati na rin ang Jupiter) ay ipinaliwanag ng dalawang pangunahing hypotheses. Ayon sa "contraction" hypothesis, ang komposisyon ng Saturn, katulad ng Araw (malaking proporsyon ng hydrogen), at, bilang kinahinatnan, ang mababang density ay maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na sa panahon ng pagbuo ng mga planeta sa mga unang yugto ng pag-unlad ng Solar system, napakalaking "condensation" na nabuo sa gas at dust disk, na nagbigay ng simula ng mga planeta, iyon ay, ang Araw at ang mga planeta ay nabuo sa katulad na paraan. Gayunpaman, hindi maipaliwanag ng hypothesis na ito ang mga pagkakaiba sa komposisyon sa pagitan ng Saturn at ng Araw.

Ang hypothesis ng "accretion" ay nagsasaad na ang pagbuo ng Saturn ay naganap sa dalawang yugto. Una, sa loob ng 200 milyong taon, naganap ang proseso ng pagbuo ng mga solidong siksik na katawan, tulad ng mga terrestrial na planeta. Sa yugtong ito, ang bahagi ng gas ay nawala mula sa rehiyon ng Jupiter at Saturn, na pagkatapos ay naimpluwensyahan ang pagkakaiba sa komposisyong kemikal Saturn at ang Araw. Pagkatapos ay nagsimula ang ikalawang yugto, nang ang pinakamalaking katawan ay umabot ng dalawang beses sa masa ng Earth. Ang proseso ng gas accretion papunta sa mga katawan na ito mula sa pangunahing protoplanetary cloud ay tumagal ng ilang daang libong taon. Sa ikalawang yugto, ang temperatura ng mga panlabas na layer ng Saturn ay umabot sa 2000 °C.

Atmospera at istraktura

Aurora sa ibabaw ng north pole ng Saturn. Ang mga aurora ay kulay asul, at ang mga ulap sa ibaba ay kulay pula. Ang isang dati nang natuklasang hexagonal na ulap ay nakikita nang direkta sa ibaba ng mga aurora.

Ang itaas na atmospera ng Saturn ay binubuo ng 96.3% hydrogen (sa dami) at 3.25% helium (kumpara sa 10% sa atmospera ng Jupiter). May mga dumi ng methane, ammonia, phosphine, ethane at ilang iba pang mga gas. Ang mga ulap ng ammonia sa itaas na kapaligiran ay mas malakas kaysa sa mga ulap ng Jovian. Ang mga ulap sa mas mababang atmospera ay binubuo ng ammonium hydrosulfide (NH4SH) o tubig.

Ayon sa Voyagers, umihip ang malakas na hangin sa Saturn; ang mga aparato ay nagtala ng bilis ng hangin na 500 m/s. Pangunahing umiihip ang hangin sa direksyong silangan (sa direksyon ng pag-ikot ng axial). Ang kanilang lakas ay humihina sa layo mula sa ekwador; Habang lumalayo tayo sa ekwador, lumilitaw din ang mga agos ng atmospera sa kanluran. Ang isang bilang ng mga data ay nagpapahiwatig na ang sirkulasyon ng atmospera ay nangyayari hindi lamang sa layer ng itaas na mga ulap, kundi pati na rin sa lalim ng hindi bababa sa 2 libong km. Bilang karagdagan, ipinakita ng mga sukat ng Voyager 2 na ang mga hangin sa timog at hilagang hemisphere ay simetriko na may kaugnayan sa ekwador. May isang pagpapalagay na ang mga simetriko na daloy ay sa paanuman ay konektado sa ilalim ng layer ng nakikitang kapaligiran.

Sa kapaligiran ng Saturn, lumilitaw minsan ang mga matatag na pormasyon na napakalakas na mga bagyo. Ang mga katulad na bagay ay nakikita sa iba pang mga planeta ng gas ng Solar system (tingnan ang Great Red Spot sa Jupiter, the Great madilim na lugar sa Neptune). Lumilitaw ang isang higanteng "Great White Oval" sa Saturn halos isang beses bawat 30 taon, huling nakita noong 1990 (mas madalas na nabubuo ang maliliit na bagyo).

Noong Nobyembre 12, 2008, nakuhanan ng mga camera ng Cassini ang mga larawan ng north pole ng Saturn sa infrared. Sa kanila, natuklasan ng mga mananaliksik ang mga aurora, na ang mga katulad nito ay hindi pa naobserbahan sa Solar System. Ang mga aurora na ito ay naobserbahan din sa ultraviolet at nakikitang mga saklaw. Ang Aurora ay maliwanag, tuluy-tuloy, hugis-itlog na mga singsing na nakapalibot sa poste ng planeta. Ang mga singsing ay matatagpuan sa isang latitude, karaniwang 70-80°. Ang mga timog na singsing ay matatagpuan sa isang average na latitude ng 75 ± 1 °, at ang mga hilagang ay mas malapit sa poste sa pamamagitan ng tungkol sa 1.5 °, na dahil sa ang katunayan na ang magnetic field ay medyo mas malakas sa hilagang hemisphere. Minsan ang mga singsing ay nagiging hugis spiral sa halip na hugis-itlog.

Hindi tulad ng Jupiter, ang auroras ng Saturn ay hindi nauugnay sa hindi pantay na pag-ikot ng layer ng plasma sa mga panlabas na bahagi ng magnetosphere ng planeta. Marahil, lumitaw ang mga ito dahil sa magnetic reconnection sa ilalim ng impluwensya ng solar wind. Ang hugis at hitsura ng mga aurora ng Saturn ay lubhang nag-iiba sa paglipas ng panahon. Ang kanilang lokasyon at liwanag ay malakas na nauugnay sa presyon ng solar wind: mas mataas ito, mas maliwanag ang aurora at mas malapit sa poste. Ang average na kapangyarihan ng aurora ay 50 GW sa hanay na 80-170 nm (ultraviolet) at 150-300 GW sa hanay na 3-4 microns (infrared).

Noong Disyembre 28, 2010, nakuhanan ng larawan ni Cassini ang isang bagyo na kahawig ng usok ng sigarilyo. Isa pang partikular na malakas na bagyo ang naitala noong Mayo 20, 2011.

Hexagonal formation sa North Pole

Hexagonal atmospheric formation sa north pole ng Saturn

Ang mga ulap sa north pole ng Saturn ay bumubuo ng isang hexagon - isang higanteng hexagon. Unang natuklasan sa panahon ng mga flyby ng Voyager sa Saturn noong 1980s, ang isang katulad na kababalaghan ay hindi kailanman naobserbahan saanman sa solar system. Ang hexagon ay matatagpuan sa latitude 78°, at ang bawat panig ay humigit-kumulang 13,800 km, iyon ay, higit sa diameter ng Earth. Ang panahon ng pag-ikot nito ay 10 oras 39 minuto. Kung ang south pole ng Saturn kasama ang umiikot na bagyo ay hindi mukhang kakaiba, kung gayon ang north pole ay maaaring ituring na mas kakaiba. Ang panahong ito ay kasabay ng panahon ng pagbabago sa intensity ng radio emission, na kung saan ay kinuha na katumbas ng panahon ng pag-ikot ng interior ng Saturn.

Ang kakaibang istraktura ng ulap ay ipinapakita sa isang infrared na imahe na kuha ng Cassini spacecraft na umiikot sa Saturn noong Oktubre 2006. Ang mga larawan ay nagpapakita na ang hexagon ay nanatiling matatag sa loob ng 20 taon pagkatapos ng paglipad ni Voyager. Ang mga pelikulang nagpapakita ng north pole ng Saturn ay nagpapakita ng mga ulap na nagpapanatili ng isang hexagonal na istraktura habang sila ay umiikot. Ang mga indibidwal na ulap sa Earth ay maaaring may heksagonal na hugis, ngunit hindi katulad ng mga ito, ang sistema ng ulap sa Saturn ay may anim na mahusay na tinukoy na mga gilid na halos magkapareho ang haba. Maaaring magkasya ang apat na Earth sa loob ng hexagon na ito. Ipinapalagay na mayroong makabuluhang pagkakaiba-iba ng ulap sa lugar ng hexagon. Ang mga lugar kung saan halos walang takip ng ulap ay may mga taas na hanggang 75 km.

Wala pang kumpletong paliwanag para sa hindi pangkaraniwang bagay na ito, ngunit nagawa ng mga siyentipiko na magsagawa ng isang eksperimento na medyo tumpak na tinutulad ang istrakturang ito sa atmospera. Ang mga mananaliksik ay naglagay ng 30-litro na bote ng tubig sa isang umiikot na makina, na may maliliit na singsing sa loob na umiikot nang mas mabilis kaysa sa lalagyan. Ang mas mataas na bilis ng singsing, mas ang hugis ng vortex, na nabuo sa panahon ng pinagsamang pag-ikot ng mga elemento ng pag-install, ay naiiba sa pabilog. Ang eksperimento ay gumawa din ng isang hugis-hexagon na vortex.

Panloob na istraktura

Panloob na istraktura ng Saturn

Malalim sa kapaligiran ng Saturn, pagtaas ng presyon at temperatura, at ang hydrogen ay nagiging likidong estado, ngunit ang paglipat na ito ay unti-unti. Sa lalim ng halos 30 libong km, ang hydrogen ay nagiging metal (at ang presyon ay umabot sa halos 3 milyong mga atmospheres). Ang sirkulasyon ng mga electric current sa metallic hydrogen ay lumilikha ng magnetic field (mas hindi gaanong malakas kaysa sa Jupiter). Sa gitna ng planeta mayroong isang napakalaking core ng mabibigat na materyales - bato, bakal at, siguro, yelo. Ang masa nito ay mula sa humigit-kumulang 9 hanggang 22 na masa ng Earth. Ang temperatura ng core ay umabot sa 11,700 °C, at ang enerhiya na inilalabas nito sa kalawakan ay 2.5 beses na mas mataas kaysa sa enerhiya na natatanggap ni Saturn mula sa Araw. Ang isang makabuluhang bahagi ng enerhiya na ito ay nabuo dahil sa mekanismo ng Kelvin-Heimholtz, na binubuo sa katotohanan na kapag bumaba ang temperatura ng planeta, bumababa rin ang presyon sa loob nito. Bilang isang resulta, ito ay nagkontrata, at ang potensyal na enerhiya ng sangkap nito ay nagiging init. Gayunpaman, sa parehong oras, ipinakita na ang mekanismong ito ay hindi maaaring ang tanging mapagkukunan ng enerhiya para sa planeta. Ipinapalagay na ang isang karagdagang bahagi ng init ay nalikha dahil sa paghalay at ang kasunod na pagbagsak ng helium ay bumaba sa pamamagitan ng isang layer ng hydrogen (mas siksik kaysa sa mga patak) nang malalim sa core. Ang resulta ay ang conversion ng potensyal na enerhiya ng mga patak na ito sa thermal energy. Ang pangunahing rehiyon ay tinatayang may diameter na humigit-kumulang 25,000 km.

Isang magnetic field

Istraktura ng magnetosphere ng Saturn

Ang magnetosphere ng Saturn ay natuklasan ng Pioneer 11 spacecraft noong 1979. Sa laki ito ay pangalawa lamang sa magnetosphere ng Jupiter. Ang magnetopause, ang hangganan sa pagitan ng magnetosphere ng Saturn at ng solar wind, ay matatagpuan sa layo na humigit-kumulang 20 Saturn radii mula sa gitna nito, at ang magnetotail ay umaabot ng daan-daang radii. Ang magnetosphere ng Saturn ay puno ng plasma na ginawa ng planeta at ng mga buwan nito. Kabilang sa mga satellite pinakamalaking papel gumaganap si Enceladus, na ang mga geyser ay naglalabas ng humigit-kumulang 300-600 kg ng singaw ng tubig bawat segundo, na ang ilan ay na-ionize ng magnetic field ng Saturn.

Ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng magnetosphere ng Saturn at ng solar wind ay bumubuo ng maliwanag na aurora oval sa paligid ng mga pole ng planeta, na nakikita sa nakikita, ultraviolet at infrared na ilaw. Ang magnetic field ng Saturn, tulad ng Jupiter, ay nilikha dahil sa dynamo effect sa panahon ng sirkulasyon ng metallic hydrogen sa panlabas na core. Ang magnetic field ay halos dipole, tulad ng sa Earth, na may hilaga at timog magnetic pole. Ang north magnetic pole ay matatagpuan sa hilagang hemisphere, at ang south pole ay nasa southern hemisphere, hindi katulad ng Earth, kung saan ang lokasyon ng mga geographic pole ay kabaligtaran sa lokasyon ng mga magnetic. Ang magnitude ng magnetic field sa ekwador ng Saturn ay 21 μT (0.21 G), na tumutugma sa isang dipole magnetic moment na humigit-kumulang 4.6? 10 18 T m3. Ang magnetic dipole ng Saturn ay mahigpit na konektado sa rotation axis nito, kaya ang magnetic field ay napaka-asymmetrical. Ang dipole ay bahagyang inilipat sa kahabaan ng rotation axis ng Saturn patungo sa north pole.

Ang panloob na magnetic field ng Saturn ay nagpapalihis sa solar wind palayo sa ibabaw ng planeta, na pinipigilan itong makipag-ugnayan sa atmospera, at lumilikha ng isang rehiyon na tinatawag na magnetosphere, na puno ng ibang uri ng plasma kaysa sa solar wind. Ang magnetosphere ng Saturn ay ang pangalawang pinakamalaking magnetosphere sa Solar System, ang pinakamalaking ay ang magnetosphere ng Jupiter. Tulad ng sa magnetosphere ng Earth, ang hangganan sa pagitan ng solar wind at magnetosphere ay tinatawag na magnetopause. Ang distansya mula sa magnetopause hanggang sa gitna ng planeta (kasama ang Sun - Saturn straight line) ay nag-iiba mula 16 hanggang 27 Rs (Rs = 60,330 km - ang equatorial radius ng Saturn). Ang distansya ay depende sa presyon ng solar wind, na depende sa solar activity. Ang average na distansya sa magnetopause ay 22 Rs. Sa kabilang panig ng planeta, ang solar wind ay umaabot sa magnetic field ng Saturn sa isang mahabang magnetic tail.

Saturn Research

Ang Saturn ay isa sa limang planeta sa solar system na madaling nakikita ng mata mula sa Earth. Sa maximum, ang ningning ni Saturn ay lumampas sa unang magnitude. Upang obserbahan ang mga singsing ng Saturn, kailangan mo ng isang teleskopyo na may diameter na hindi bababa sa 15 mm. Sa isang instrumentong siwang na 100 mm, isang mas madidilim na polar cap, isang madilim na guhit malapit sa tropiko at ang anino ng mga singsing sa planeta ay makikita. At sa 150-200 mm, apat hanggang limang banda ng mga ulap sa atmospera at mga inhomogeneities sa kanila ay magiging kapansin-pansin, ngunit ang kanilang kaibahan ay magiging kapansin-pansing mas mababa kaysa sa Jupiter.

Tingnan ang Saturn sa pamamagitan ng modernong teleskopyo (kaliwa) at sa pamamagitan ng teleskopyo mula sa panahon ni Galileo (kanan)

Ang pagmamasid sa Saturn sa unang pagkakataon sa pamamagitan ng isang teleskopyo noong 1609-1610, napansin ni Galileo Galilei na si Saturn ay hindi katulad ng isa. makalangit na katawan, ngunit bilang tatlong katawan ay halos magkadikit, at iminungkahi na ang mga ito ay dalawang malalaking "kasama" (satellite) ng Saturn. Pagkalipas ng dalawang taon, inulit ni Galileo ang mga obserbasyon at, sa kanyang pagkamangha, walang nakitang mga satellite.

Noong 1659, nalaman ni Huygens, gamit ang isang mas makapangyarihang teleskopyo, na ang "mga kasama" ay talagang isang manipis na flat ring na pumapalibot sa planeta at hindi humahawak dito. Natuklasan din ni Huygens ang pinakamalaking buwan ng Saturn, ang Titan. Mula noong 1675, pinag-aaralan ni Cassini ang planeta. Napansin niya na ang singsing ay binubuo ng dalawang singsing na pinaghihiwalay ng isang malinaw na nakikitang puwang - ang Cassini gap, at natuklasan ang ilang mas malalaking satellite ng Saturn: Iapetus, Tethys, Dione at Rhea.

Walang karagdagang makabuluhang pagtuklas hanggang 1789, nang matuklasan ni W. Herschel ang dalawa pang satellite - Mimas at Enceladus. Pagkatapos ay natuklasan ng isang grupo ng mga astronomong British ang Hyperion satellite, na may hugis na ibang-iba sa spherical, sa orbital resonance sa Titan. Noong 1899, natuklasan ni William Pickering si Phoebe, na kabilang sa klase ng mga hindi regular na satellite at hindi umiikot nang sabay-sabay sa Saturn tulad ng karamihan sa mga satellite. Ang panahon ng rebolusyon nito sa paligid ng planeta ay higit sa 500 araw, habang ang rebolusyon ay napupunta sa kabaligtaran na direksyon. Noong 1944, natuklasan ni Gerard Kuiper ang pagkakaroon ng isang malakas na kapaligiran sa isa pang satellite, ang Titan. Ang phenomenon na ito ay natatangi para sa satellite sa Solar System.

Noong 1990s, ang Saturn, ang mga buwan at singsing nito ay paulit-ulit na pinag-aralan ng Hubble Space Telescope. Ang mga pangmatagalang obserbasyon ay nagbunga ng marami bagong impormasyon, na hindi naa-access ng Pioneer 11 at Voyagers sa kanilang isang beses na paglipad sa planeta. Natuklasan din ang ilang mga satellite ng Saturn, at natukoy ang maximum na kapal ng mga singsing nito. Sa mga pagsukat na isinagawa noong Nobyembre 20-21, 1995, natukoy ang kanilang detalyadong istraktura. Sa panahon ng maximum na pagkahilig ng singsing noong 2003, 30 mga imahe ng planeta ang nakuha sa iba't ibang mga saklaw ng wavelength, na sa oras na iyon ay nagbigay ng pinakamahusay na saklaw ng spectrum ng paglabas sa buong kasaysayan ng mga obserbasyon. Ang mga larawang ito ay nagpapahintulot sa mga siyentipiko na mas mahusay na pag-aralan ang mga dynamic na proseso na nagaganap sa atmospera at lumikha ng mga modelo ng pana-panahong pag-uugali ng atmospera. Gayundin, ang malalaking obserbasyon ng Saturn ay isinagawa ng Southern European Observatory mula 2000 hanggang 2003. Ilang maliliit na satellite ang natuklasan hindi regular na hugis.

Pananaliksik gamit ang spacecraft

Eclipse of the Sun ni Saturn noong Setyembre 15, 2006. Larawan ng Cassini interplanetary station mula sa layong 2.2 milyong km

Noong 1979, ang US automatic interplanetary station (AIS) Pioneer 11 ay lumipad malapit sa Saturn sa unang pagkakataon sa kasaysayan. Ang pag-aaral ng planeta ay nagsimula noong Agosto 2, 1979. Matapos ang pangwakas na diskarte, ang aparato ay gumawa ng paglipad sa eroplano ng Saturn's ring noong Setyembre 1, 1979. Ang paglipad ay naganap sa isang altitude na 20,000 km sa itaas ng pinakamataas na cloud altitude ng planeta. Ang mga larawan ng planeta at ilan sa mga satellite nito ay nakuha, ngunit ang kanilang resolusyon ay hindi sapat upang makita ang mga detalye sa ibabaw. Gayundin, dahil sa mababang pag-iilaw ng Saturn ng Araw, ang mga imahe ay masyadong madilim. Pinag-aralan din ng device ang mga singsing. Kabilang sa mga natuklasan ay ang pagtuklas ng isang manipis na singsing na F. Bilang karagdagan, natuklasan na maraming mga lugar na nakikita mula sa Earth bilang liwanag ay nakikita mula sa Pioneer 11 bilang madilim, at vice versa. Sinukat din ng aparato ang temperatura ng Titan. Ang paggalugad ng planeta ay nagpatuloy hanggang Setyembre 15, pagkatapos nito ay lumipad ang aparato sa higit pang mga panlabas na bahagi ng solar system.

Noong 1980-1981, ang Pioneer 11 ay sinundan din ng American spacecraft na Voyager 1 at Voyager 2. Ang Voyager 1 ay lumapit sa planeta noong Nobyembre 13, 1980, ngunit ang paggalugad nito sa Saturn ay nagsimula tatlong buwan bago nito. Sa panahon ng pagpasa, maraming mga larawan ang kinuha mataas na resolution. Posibleng makakuha ng mga larawan ng mga satellite: Titan, Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea. Kasabay nito, ang aparato ay lumipad malapit sa Titan sa layo na 6,500 km lamang, na naging posible upang mangolekta ng data sa kapaligiran at temperatura nito. Napag-alaman na ang atmospera ng Titan ay sobrang siksik na hindi ito nagpapadala ng sapat na liwanag sa nakikitang hanay, kaya ang mga litrato ng mga detalye sa ibabaw nito ay hindi makuha. Pagkatapos nito, umalis ang device sa ecliptic plane ng Solar System para kunan ng larawan si Saturn mula sa poste.

Saturn at mga buwan nito - Titan, Janus, Mimas at Prometheus - laban sa background ng mga singsing ni Saturn, na nakikita mula sa gilid at disk ng higanteng planeta

Makalipas ang isang taon, noong Agosto 25, 1981, lumapit si Voyager 2 sa Saturn. Sa panahon ng paglipad nito, ang aparato ay nagsagawa ng pag-aaral ng atmospera ng planeta gamit ang radar. Nakuha ang data sa temperatura at density ng atmospera. Humigit-kumulang 16,000 mga larawan ng mga obserbasyon ang ipinadala pabalik sa Earth. Sa kasamaang palad, sa panahon ng mga flight, ang sistema ng pag-ikot ng camera ay na-jam sa loob ng ilang araw, at ang ilan sa mga kinakailangang larawan ay hindi makuha. Pagkatapos ang aparato, gamit ang gravitational force ng Saturn, ay tumalikod at lumipad patungo sa Uranus. Gayundin, ang mga aparatong ito sa unang pagkakataon ay natuklasan ang magnetic field ng Saturn at ginalugad ang magnetosphere nito, naobserbahan ang mga bagyo sa kapaligiran ng Saturn, nakakuha ng mga detalyadong larawan ng istraktura ng mga singsing at nalaman ang kanilang komposisyon. Ang Maxwell gap at ang Keeler gap sa mga singsing ay natuklasan. Bilang karagdagan, maraming mga bagong satellite ng planeta ang natuklasan malapit sa mga singsing.

Noong 1997, ang Cassini-Huygens space probe ay inilunsad sa Saturn, na, pagkatapos ng 7 taon ng paglipad, ay umabot sa Saturn system noong Hulyo 1, 2004 at pumasok sa orbit sa paligid ng planeta. Ang pangunahing layunin ng misyon na ito, na unang idinisenyo para sa 4 na taon, ay pag-aralan ang istraktura at dinamika ng mga singsing at satellite, pati na rin pag-aralan ang dinamika ng atmospera at magnetosphere ng Saturn at isang detalyadong pag-aaral ng pinakamalaking satellite ng planeta, ang Titan. .

Bago pumasok sa orbit noong Hunyo 2004, dumaan ang spacecraft kay Phoebe at nagpadala ng mga high-resolution na imahe at iba pang data pabalik sa Earth. Bilang karagdagan, ang American Cassini orbiter ay lumipad ng Titan nang maraming beses. Nakuha ang mga larawan ng malalaking lawa at ang mga baybayin nito na may malaking bilang ng mga bundok at isla. Pagkatapos ang espesyal na European probe na "Huygens" ay humiwalay mula sa apparatus at na-parachute noong Enero 14, 2005, sa ibabaw ng Titan. Inabot ng 2 oras 28 minuto ang pagbaba. Sa panahon ng pagbaba nito, kumuha si Huygens ng mga sample ng atmospera. Ayon sa interpretasyon ng data mula sa Huygens probe, ang itaas na bahagi ng mga ulap ay binubuo ng methane ice, at ang ibabang bahagi ay binubuo ng liquid methane at nitrogen.

Mula noong unang bahagi ng 2005, ang mga siyentipiko ay nagmamasid sa radiation na nagmumula sa Saturn. Noong Enero 23, 2006, isang bagyo ang naganap sa Saturn, na nagdulot ng flare na 1000 beses na mas malakas kaysa sa normal na radiation. Noong 2006, iniulat ng NASA na ang apparatus ay nakakita ng mga halatang bakas ng tubig na bumubulusok mula sa mga geyser ng Enceladus. Noong Mayo 2011, sinabi ng mga siyentipiko ng NASA na ang Enceladus "ay tila ang pinaka-matitirahan na lugar sa solar system pagkatapos ng Earth."

Saturn at mga buwan nito: sa gitna ng larawan ay Enceladus, sa kanan, malapitan, kitang-kita ang kalahati ng Rhea, mula sa likuran ay sumilip si Mimas. Larawang kinunan ng Cassini probe, Hulyo 2011

Ang mga larawang kinunan ni Cassini ay humantong sa iba pang makabuluhang pagtuklas. Gamit ang mga ito, ang mga hindi pa natuklasang singsing ng planeta ay natuklasan sa labas ng pangunahing maliwanag na rehiyon ng mga singsing at sa loob ng mga singsing na G at E. Ang mga singsing na ito ay pinangalanang R/2004 S1 at R/2004 S2. Ipinapalagay na ang materyal para sa mga singsing na ito ay maaaring nabuo dahil sa epekto ng meteorite o kometa kay Janus o Epimetheus. Noong Hulyo 2006, ipinakita ng mga larawan ng Cassini ang pagkakaroon ng hydrocarbon lake malapit sa north pole ng Titan. Ang katotohanang ito sa wakas ay nakumpirma ng karagdagang mga larawan noong Marso 2007. Noong Oktubre 2006, isang bagyo na may diameter na 8,000 km ang natuklasan sa south pole ng Saturn.

Noong Oktubre 2008, nagpadala si Cassini ng mga larawan hilagang hemisphere mga planeta. Mula noong 2004, nang lumipad si Cassini dito, ang mga kapansin-pansing pagbabago ay naganap, at ito ay pininturahan na ngayon sa hindi pangkaraniwang mga kulay. Ang mga dahilan para dito ay hindi pa malinaw. Ang kamakailang pagbabago sa mga kulay ay pinaniniwalaan na dahil sa pagbabago ng mga panahon. Mula 2004 hanggang Nobyembre 2, 2009, 8 bagong satellite ang natuklasan gamit ang device. Ang pangunahing misyon ni Cassini ay natapos noong 2008, nang makumpleto ng device ang 74 na orbit sa paligid ng planeta. Ang misyon ng probe ay pinalawig hanggang Setyembre 2010, at pagkatapos ay hanggang 2017 upang pag-aralan ang buong ikot ng mga panahon ng Saturn.

Noong 2009, lumitaw ang isang pinagsamang proyektong American-European sa pagitan ng NASA at ESA upang ilunsad ang Titan Saturn System Mission upang pag-aralan ang Saturn at ang mga satellite nito na Titan at Enceladus. Sa panahon nito, ang istasyon ay lilipad sa Saturn system sa loob ng 7-8 taon, at pagkatapos ay magiging isang satellite ng Titan sa loob ng dalawang taon. Maglulunsad din ito ng probe balloon sa atmospera ng Titan at isang landing module (posibleng lumulutang).

Mga satellite

Ang pinakamalaking satellite - Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Titan at Iapetus - ay natuklasan noong 1789, ngunit hanggang ngayon ay nananatili silang pangunahing mga bagay ng pananaliksik. Ang mga diameter ng mga satellite na ito ay nag-iiba mula 397 (Mimas) hanggang 5150 km (Titan), ang semi-major axis ng orbit mula 186 thousand km (Mimas) hanggang 3561 thousand km (Iapetus). Ang pamamahagi ng masa ay tumutugma sa pamamahagi ng diameter. Ang Titan ang may pinakamalaking orbital eccentricity, si Dione at Tethys ang may pinakamaliit. Ang lahat ng mga satellite na may mga kilalang parameter ay matatagpuan sa itaas ng kasabay na orbit, na humahantong sa kanilang unti-unting pag-alis.

Mga buwan ni Saturn

Ang pinakamalaking sa mga satellite ay Titan. Ito rin ang pangalawang pinakamalaking sa Solar System sa kabuuan, pagkatapos ng buwan ng Jupiter na Ganymede. Ang Titan ay binubuo ng halos kalahating tubig na yelo at kalahating bato. Ang komposisyon na ito ay katulad ng ilan sa iba pang malalaking satellite ng mga planeta ng gas, ngunit ang Titan ay ibang-iba sa kanila sa komposisyon at istraktura ng kapaligiran nito, na pangunahing binubuo ng nitrogen, at mayroon ding maliit na halaga ng methane at ethane, na bumuo ng mga ulap. Ang Titan ay ang tanging katawan sa solar system, bukod sa Earth, kung saan napatunayan ang pagkakaroon ng likido sa ibabaw. Ang posibilidad ng paglitaw ng mga simpleng organismo ay hindi ibinukod ng mga siyentipiko. Ang diameter ng Titan ay 50% na mas malaki kaysa sa diameter ng Buwan. Mas malaki rin ito kaysa sa planetang Mercury, bagama't mas mababa ito sa masa.

Ang iba pang mga pangunahing satellite ay mayroon din katangian. Kaya, ang Iapetus ay may dalawang hemisphere na may magkaibang albedo (0.03-0.05 at 0.5, ayon sa pagkakabanggit). Samakatuwid, nang matuklasan ni Giovanni Cassini ang satellite na ito, natuklasan niya na ito ay makikita lamang kapag ito ay nasa isang tiyak na bahagi ng Saturn. Ang nangungunang at posterior hemispheres nina Dione at Rhea ay mayroon ding kanilang mga pagkakaiba. Ang nangungunang hemisphere ni Dione ay mabigat na cratered at pare-pareho ang liwanag. Ang posterior hemisphere ay naglalaman ng mga madilim na lugar, pati na rin ang isang web ng manipis na liwanag na guhitan, na kung saan ay mga tagaytay ng yelo at mga bangin. Natatanging katangian Ang Mimas ay isang malaking Herschel impact crater na may diameter na 130 km. Katulad nito, si Tethys ay may Odysseus crater na may diameter na 400 km. Ang Enceladus, ayon sa larawan ng Voyager 2, ay may ibabaw na may mga lugar na may iba't ibang edad na geological, malalaking bunganga sa kalagitnaan at mataas na hilagang latitude, at maliliit na bunganga na mas malapit sa ekwador.

Noong Pebrero 2010, 62 satellite ng Saturn ang kilala. 12 sa kanila ay natuklasan gamit ang spacecraft: Voyager 1 (1980), Voyager 2 (1981), Cassini (2004-2007). Karamihan sa mga satellite, maliban sa Hyperion at Phoebe, ay may sariling kasabay na pag-ikot - sila ay palaging lumiliko sa Saturn na may isang gilid. Walang impormasyon tungkol sa pag-ikot ng pinakamaliit na satellite. Sina Tethys at Dione ay bawat isa ay sinamahan ng dalawang satellite sa Lagrange points L4 at L5.

Noong 2006, isang pangkat ng mga siyentipiko na pinamumunuan ni David Jewitt ng Unibersidad ng Hawaii, na nagtatrabaho sa Japanese Subaru Telescope sa Hawaii, ay nagpahayag ng pagtuklas ng 9 na buwan ng Saturn. Ang lahat ng mga ito ay nabibilang sa tinatawag na irregular satellite, na nailalarawan sa pamamagitan ng isang retrograde orbit. Ang panahon ng kanilang rebolusyon sa paligid ng planeta ay mula 862 hanggang 1300 araw.

Mga singsing

Paghahambing ng Saturn at Earth

Ngayon alam natin na ang lahat ng apat na higanteng gas ay may mga singsing, ngunit ang kay Saturn ang pinakakilala. Ang mga singsing ay matatagpuan sa isang anggulo na humigit-kumulang 28° sa ecliptic plane. Samakatuwid, mula sa Earth, depende sa Kaugnay na posisyon Iba ang hitsura nila sa mga planeta: makikita sila pareho sa anyo ng mga singsing at "edge-on". Tulad ng ipinapalagay din ni Huygens, ang mga singsing ay hindi isang solidong solidong katawan, ngunit binubuo ng bilyun-bilyong maliliit na particle na matatagpuan sa circumplanetary orbit. Ito ay napatunayan ng mga spectrometric na obserbasyon ni A. A. Belopolsky sa Pulkovo Observatory at dalawang iba pang mga siyentipiko noong 1895-1896.

Mayroong tatlong pangunahing singsing at pang-apat - mas payat. Magkasama silang sumasalamin ng higit na liwanag kaysa sa disk ng Saturn mismo. Ang tatlong pangunahing singsing ay karaniwang itinalaga ng mga unang titik ng alpabetong Latin. Ang singsing B ay ang gitnang isa, ang pinakamalawak at pinakamaliwanag, ito ay nahiwalay mula sa panlabas na singsing A ng puwang ng Cassini, halos 4000 km ang lapad, na naglalaman ng pinakamanipis, halos transparent na mga singsing. Sa loob ng A ring ay may manipis na puwang na tinatawag na Encke separating strip. Ang Ring C, na matatagpuan kahit na mas malapit sa planeta kaysa sa B, ay halos transparent.

Ang mga singsing ni Saturn ay napakanipis. Sa diameter na halos 250,000 km, ang kanilang kapal ay hindi umabot kahit isang kilometro (bagaman mayroon ding mga kakaibang bundok sa ibabaw ng mga singsing). Sa kabila ng kahanga-hangang hitsura nito, ang dami ng sangkap na bumubuo sa mga singsing ay napakaliit. Kung ito ay binuo sa isang monolith, ang diameter nito ay hindi lalampas sa 100 km. Ang mga imahe na nakuha ng mga probes ay nagpapakita na ang mga singsing ay aktwal na nabuo mula sa libu-libong mga singsing na alternating may mga slits; ang larawan ay kahawig ng mga track ng mga tala ng gramopon. Ang mga particle na bumubuo sa mga singsing ay may sukat mula 1 sentimetro hanggang 10 metro. Sa komposisyon, ang mga ito ay 93% na yelo na may maliliit na dumi, na maaaring kabilang ang mga copolymer na nabuo sa ilalim ng impluwensya ng solar radiation at silicates, at 7% na carbon.

May pare-pareho ang paggalaw ng mga particle sa mga singsing at mga satellite ng planeta. Ang ilan sa kanila, na tinatawag na "mga buwan ng pastol," ay gumaganap ng isang papel sa pagpapanatili ng mga singsing sa lugar. Ang Mimas, halimbawa, ay nasa isang 2:1 resonance na may Cassinian gap at, sa ilalim ng impluwensya ng pagkahumaling nito, ang bagay ay tinanggal mula dito, at ang Pan ay matatagpuan sa loob ng Encke dividing strip. Noong 2010, nakuha ang data mula sa Cassini probe na nagmumungkahi na ang mga singsing ni Saturn ay nag-o-oscillating. Ang mga oscillations ay binubuo ng mga patuloy na kaguluhan na ipinakilala ng Mimas at kusang mga kaguluhan na nagmumula dahil sa pakikipag-ugnayan ng mga particle na lumilipad sa singsing. Ang pinagmulan ng mga singsing ni Saturn ay hindi pa ganap na malinaw. Ayon sa isang teorya, na iniharap noong 1849 ni Edouard Roche, ang mga singsing ay nabuo dahil sa pagkawatak-watak ng isang likidong satellite sa ilalim ng impluwensya ng mga puwersa ng tidal. Ayon sa isa pa, nasira ang satellite dahil sa impact ng comet o asteroid.