Meie päikesesüsteemis on mass hämmastavaid ruumiobjekte, mille vastu huvi ei vähene. Üks neist objektidest on Saturn - päikesesüsteemi kuues planeet, kõige hämmastavam ja ebatavaline taevakeha, mis asub meie lähimas ruumis. Suure suuruse, imeliste rõngaste olemasolu, muud huvitavad faktid ja tunnused, mida kuues planeedil on, muudavad selle astrofüüsikute tähelepanelikuks objektiks.
Ringitud planeedi avastamine
Saturn, nagu tema naaber, suur Jupiter, on üks suurimaid päikesesüsteemi objekte. Esimene teave ilusa planeedi inimese kohta hakkas koguma iidsete tsivilisatsioonide ajastul. Egiptlased, pärslased ja iidsed kreeklased isikutasid Saturni ülima jumalusega, andes öösel taevas müstilise jõuga kollaka tähe. Vanad olid selle planeedi jaoks väga tähtsad, luues ja kujundades esimesed kalendrid.
Vana-Rooma ajastul saavutas Saturni kummardamine oma apogee, tähistades Saturnalia - põllumajanduse festivalide algust. Aja jooksul sai Saturni kummardamine iidsete roomlaste kultuuris kogu suund.
Esimesed teaduslikud faktid Saturn planeedi kohta langevad XVI sajandi lõpus. See on Galileo Galilei suur väärtus. See oli tema, kes esimest korda oma ebatäiusliku teleskoobi abil pani Saturni meie päikesesüsteemi objektide hulka. Ainuke asi, mis astronoomile ülistati ei suutnud, on planeedi võluvate rõngaste avastamine. Madalmaade astrofüüsik Christian Huygens avastas 1610. aastal planeedi kaunistused suurte rõngaste kujul, mille läbimõõt oli kolm, neljakordne planeedi läbimõõt.
Ainult tänapäeva ajastul, kui ilmnesid võimsamad maapealsed teleskoobid, suutis teadlaskond uurida suurepäraseid rõngaid ja avastada teisi huvitavaid fakte Saturni planeedi kohta.
Lühike ekskursioon planeedi ajaloosse
Päikesesüsteemi kuues planeet kuulub samade gaasipiirkondade hulka nagu Jupiter, Uranus ja Neptune. Erinevalt elavhõbeda, Venuse, Maa ja Marsi maapealsetest planeetidest on need tõelised hiiglased, taevakehad, millel on gaasilise struktuuriga tohutud mõõtmed. Teadlased ei pea ilma põhjuseta Saturnit ja Jupitrit sarnaste atmosfääri ja astrofüüsiliste parameetritega seotud planeedideks.
Tänu oma keskkonnale, mida esindab kogu suurte ja väikeste satelliitide rühm, suured ja heledad rõngad, peetakse planeedi päikesesüsteemi kõige tuntumaks. Sellele vaatamata on see planeet kõige vähem uuritud. Tänapäeva planeedi kirjeldus langeb tavaliste ja keskmiste staatiliste andmete juurde, kaasa arvatud taevakeha mõõtmed, mass ja tihedus. Pole vähem vähe teavet planeedi atmosfääri ja selle geomagnetilise välja koosseisu kohta. Saturni pinda, mida peidab tihe gaasipilv, peetakse üldiselt astrofüüsikute teaduslikuks pimedaks kohaks.
Mida me täna Saturnist teame? Öösel taevas ilmub see planeet üsna sageli ja on helekollase värviga särav täht. Vastasseisu ajal näeb see taevane keha tähtena, mille heledus on 0,2-0,3 m.
Planeedi suhteliselt kõrge heledus on tõenäoliselt tänu planeedi suurele suurusele. Saturni läbimõõt on 116,464 tuhat km, mis on 9,5 korda suurem kui Maa parameetrid. Rõngastatud hiiglane näeb välja nagu masti, mis on venitatud poolakadesse ja läinud lamedaks ekvaatorilises piirkonnas. Planeedi keskmine raadius on veidi üle 58 tuhande km. Koos ringidega on Saturni läbimõõt 270 tuhat km. Mass on 568.360.000 triljonit kg.
Saturn on 95 korda raskem kui Maa ja on suuruselt teine ruumiobjekt päikesesüsteemis Jupiteri järel. Samal ajal on selle koletise tihedus ainult 0,687 g / cm3. Võrdluseks, meie sinise planeedi tihedus on 5,51 g / cm3. Teisisõnu, suur gaasiplane on kergem kui vesi, ja kui paned Saturni suurtesse veekogudesse, jääks see pinnale.
Saturn on rohkem kui 42 miljardi ruutmeetrit. kilomeetreid, ületades 87-kordset pindala. Gaasi hiiglase maht on 827,13 triljonit. kuupmeetrit.
Uudishimulikud andmed planeedi orbitaalpositsiooni kohta. Saturn on päikesest 10 korda kaugemal kui meie planeedil. Päikesevalgus jõuab rõngastatud planeedi pinnale 1 tunni ja 20 minuti jooksul. Orbiidil on suuruselt kolmas ekstsentrilisus, mis on ainult selles indikaatoris elavhõbe ja Mars. Planeedi orbiidile on iseloomulik, et aphelioni ja periheli vahel on väike erinevus, mis on 1,54 x 108 km. Maksimaalne Saturn eemaldatakse Päikesest 1513 783 km kaugusel. Saturni minimaalne kaugus päikesest on 1353600 km.
Planeedi astrofüüsilised omadused võrreldes teiste päikesesüsteemi taevaste objektidega on üsna huvitavad. Planeedi orbiidi kiirus on 9,6 km / s. Täielik revolutsioon meie keskse valgustuse ümber võtab Saturni vähem kui 30 aastat. Planeedi pöörlemiskiirus oma telje ümber on oluliselt kõrgem Maa omast. Saturni käive oma telje ümber võib olla 10 tundi ja 33 minutit, võrreldes 24 tundi meie maailmas. Teisisõnu, Saturniapäev on palju lühem kui maine, kuid aasta rõngastatud planeedil kestab kuni 24 491 Maa päeva. Lähimad planeedid Saturnile - Jupiter ja Uraan - pöörlevad oma telje ümber palju aeglasemalt.
Planeedi positsiooni ja pöörlemiskiiruse iseloomulik tunnus oma telje ümber on aastaaegade muutumine. Rõngaste hiirte pöörlemistelg on kaldu orbitaaltasapinna suhtes sama nurga all nagu Maa. Saturnil on ka aastaaega, vaid need kestavad palju kauem: kevadel, suvel, sügisel ja talvel ulatuvad Saturnile peaaegu 7 aastat.
Hiiglane asub Maal keskmiselt 1,28 miljardi kilomeetri kaugusel. Vastasseisu ajal on Saturn meie maailmale kõige lähemal 1,20 miljardi kilomeetri kaugusel.
Niisuguste suurte vahemaade korral kulub praegune tehniline võimekus rõngaga gaasi hiiglasse sõitmiseks kaua aega. Esimene automaatne sond "Pioneer-11" lendas Saturni üle 6 aasta. Teine kosmoserändaja, Voyager-1 sond, sõitis gaasi hiiglasse üle 3 aasta. Kõige kuulsam kosmoselaev "Cassini" lendas Saturnisse 7 aastat. Inimkonna viimane saavutus kosmose uurimisel ja uurimisel Saturni piirkonnas oli automaatse sondi „New Horizons” lend. See üksus jõudis rõngaste pindalale pärast 2 aastat ja 4 kuud alates Canaverali Cape'i käivitamiskohast.
Planeedi atmosfääri iseloomustus ja koostis
Päikesesüsteemi teine suurim planeet on oma struktuuri poolest väga sarnane Jupiteriga. Gaasi hiiglane koosneb kolmest kihist. Esimene sisemine kiht on tihe massiivne südamik, mis koosneb silikaatidest ja metallist. Massi järgi on Saturni tuumik meie planeedist 20 korda raskem. Temperatuur südamiku keskel ulatub 10-11 tuhande kraadini. Selle põhjuseks on tohutu surve planeedi sisepiirkondades, mis jõuavad 3 miljoni atmosfääri. Kõrge temperatuuri ja tohutu surve kombinatsioon toob kaasa asjaolu, et planeet ise on võimeline kiirgama energiat ümbritsevasse ruumi. Saturn annab 2,5 korda rohkem energiat kui meie tähe eest.
Teadlased usuvad, et südamiku läbimõõt on 25 tuhat kilomeetrit. Kui tõusute kõrgemale, siis pärast südamiku algust moodustab metallilise vesiniku kiht. Selle paksus varieerub 30 ja 40 tuhande kilomeetri vahel. Metallilise vesiniku kihi taga algab ülemine kiht, nn planeedi pind, mis on täidetud vesiniku ja heeliumiga poolvedelas olekus. Molekulaarse vesiniku kiht Saturnis on vaid 12 tuhat km. Sarnaselt teiste päikesesüsteemi gaasiplaneetidega ei ole Saturnil selget piiri atmosfääri ja planeedi pinna vahel. Suur hulk vesinikku loob elektrivoolude intensiivse ringluse, mis koos planeedi magnetteljega moodustavad Saturni magnetvälja. Tuleb märkida, et Saturni magnetkesta on tugevuses Jupiteri magnetvälja suhtes madalam.
Vastavalt atmosfääri koostisele on päikesesüsteemi kuues planeet 96% vesinikust. Ainult 4% pärineb heeliumist. Saturni atmosfäärikihi paksus on vaid 60 km, kuid Saturnia atmosfääri peamine omadus on erinev. Planeedi suur pöörlemiskiirus oma telje ümber ja suure hulga vesiniku atmosfääris esinemine põhjustab gaasiümbrise eraldumise triibudeks. Peamiselt moodustavad pilved metaanist ja heeliumist lahjendatud molekulaarse vesiniku. Planeedi suur pöörlemiskiirus aitab kaasa polaarsetes piirkondades õhemate triipude moodustumisele ja planeedi ekvaatori poole pöördumisele.
Teadlased usuvad, et ansamblite olemasolu Saturnia atmosfääris näitab gaasimasside suurt liikumist. Sellel planeedil puhuvad kogu Päikesesüsteemis tugevad tuuled. "Cassini" juhatusest saadud andmete kohaselt ulatub tuule kiirus Saturni atmosfääris 1800 km / h.
Saturni rõngad ja selle satelliidid
Päikesesüsteemi kuuenda planeedi uurimise kõige tähelepanuväärsem eesmärk on selle rõngad. Saturni kuud ei ole nende suuruse ja tahke pinna olemasolu tõttu vähem huvitatud.
Gaasigrandi rõngad on tohutu kosmosejäätmete kogum, mis on kogunenud Saturni piirkondades paljude miljardite aastate jooksul. Kosmilise aine jää- ja kivifragmendid moodustavad 7 erinevat rõngast erineva laiusega, eraldatuna nelja piluga. Kõik Saturni rõngad tähistati ladina tähtedega: A, B, C, D, E, F ja G. Slotidel on järgmised nimed:
- Maxwelli pragu;
- shel Cassini;
- Enkea pesa;
- Killeri pragu.
Tänu suure hulga kosmilise jääda rõngaste struktuurile on need kihid võimsa teleskoobi juures selgelt nähtavad. Maast pärit Go-To teleskoobidega relvastatud saate jälgida ainult kahte suurimat Saturni rõngast.
Saturni satelliitide puhul ei ole sellel gaasipurustajal praegu tuntud taevakehade vahel konkurente. Ametlikult on planeedil 62 satelliiti, millest suurimad objektid paistavad silma. Teise suurima päikesesüsteemi loodusliku satelliidi Titan, mis on suurem kui Mercury, läbimõõt on 5150 km. ja ületab selle suuruse Mercury. Erinevalt oma omanikust on Titanil tihe lämmastiku atmosfäär.
Siiski ei ole tänapäeval teadlasi huvitanud Titan. Saturni kuues suurim satelliit Enceladus osutus taevakehaks, mille pinnal leiti jälgi vett. Seda asjaolu avastas esmakordselt Hubble'i pildid ja kinnitas Cassini kosmose sondi lend. Enceladusel avastati rohelised geiserid, ulatuslikud pinnad, mis olid kaetud jääkihiga. Vee olemasolu selle satelliidi geoloogilises struktuuris sunnib teadlasi uskuma, et päikesesüsteemis võib olla ka teisi eluvorme.
