Сатурн (планета)

от Уикипедия, свободната енциклопедия

Сатурн

Сатурн заснет от Вояджър 2
Орбитални параметри (епоха J2000)
Голяма полуос	1 426 725 413 km 9,53707032 АЕ
Орбитална обиколка	8,958 Tm 59,879 АЕ
Ексцентрицитет	0,05415060
Перихелий	1 349 467 375 km 9,02063224 АЕ
Афелий	1 503 983 449 km 10,05350840 АЕ
Орбитален период	10 757,7365 дни (29,45 години)
Синодичен период	378,09 дни
Средна орбитална скорост	9,638 km/s
Максимална орбитална скорост	10,182 km/s
Минимална орбитална скорост	9,136 km/s
Инклинация	2,48446° (5.51° към слънчевия екватор)
Дължина на възходящия възел	113,71504°
Параметър на перихелия	338,71690°
Брой естествени спътници	34
Физически характеристики
Екваториален диаметър	120 536 km [1] (9,449 земни екваториални диаметъра)
Полярен диаметър	108 728 km (8,552 земни полярни диаметъра)
Сплеснатост	0,09796
Площ	4,27×1010 km2 (83,703 земни площи)
Обем	7,46×1014 km3 (688,79 земни обема)
Маса	5,6846×1026 kg (95,162 земни маси)
Средна плътност	0,6873 g/cm3 (по-малка от тази на водата)
Екваториална гравитация	8,96 m/s2 (0,914 G)
Втора космическа скорост	35,49 km/s
Период на въртене	0,4440092592 дни (10 часа 39 мин 22,40000 сек) 1
Скорост на въртене	9,87 km/s = 35 500 km/h (на екватора)
Наклон на оста	26,73°
Ректасцензия на северния полюс	40,59° (2 часа 42 мин 21 сек)
Деклинация на северния полюс	83,54°
Албедо	0,47
Средна температура на връхните слоеве на атмосферата	93 K
Повърхностна температура – мин. – средна – макс.	82 K 143 K неизв.
Атмосферни характеристики
Атмосферно налягане	140 kPa
Водород	>93%
Хелий	>5%
Метан	0,2%
Водна пара	0,1%
Амоняк	0,01%
Етан	0,0005%
Фосфин	0,0001%
редактиране

Сатурн е шестата планета от Слънцето. Тя е газов гигант и е втора по големина в Слънчевата система след Юпитер. Сатурн е известен най-вече с пръстените си съставени от лед и космически прах. Сатурн носи името на римския бог на посевите и на земеделието Сатурн, съответствие на бога Кронос в древногръцката митология . Символът на планетата е стилизирано изображение на сърп (♄).

[редактиране] Физически характеристики

За сфероидната форма на Сатурн са характерни силното „сплесване“ в областта на полюсите и „издуване“ в зоната на екватора. Разликата между неговия екваториален (120 536 km) и полярен (108 728 km) диаметър е почти 10%. Причина за това е бързото въртене и течното състояние на планетата. Сатурн е единствената планета в Слънчевата система, която е с по-малка плътност от водата — 0,69 g/cm³. Ядрото на планетата обаче е значително по-плътно от леката атмосфера.

Вътрешността на Сатурн е подобна на тази на Юпитер — скално ядро в центъра покрито със слоеве (от вътре навън) от метализиран водород и молекулярен водород. Има следи от водни и амонячни кристали. Температурата във вътрешността достига до 12 000 K; планетата излъчва 2,6 пъти повече топлина, отколкото получава от Слънцето, което е признак за високата температура на ядрото. Смята се, че основният метод за получаване на тази топлина е по механизма на Келвин-Хелмхолц (бавно сгъстяване под действието на гравитацията). Част от топлината може би се получава във вътрешността при „утаяването“ на хелия в предимно водородната среда (хелият е по-тежък от водорода) и отделената енергия вследствие на триенето между атомите).

Температурна емисия на Сатурн на която е видна гореща област разположена на южния полюс

За атмосферата на Сатурн са характерни облачни пояси подобни на тези на Юпитер, но много по-бледи и по-широки в областта на екватора. Облачните пояси на Сатурн за първи път са изследвани от апаратите Вояджър. Впоследствие обаче увеличението в разделителната способност на земните телескопи (виж също телескопа Хъбъл) позволява тези пояси да се наблюдават и от Земята. За атмосферата на Сатурн са характерни бури и турбуленции подобни на тези на Юпитер. През 1990 г. телескопът Хъбъл наблюдава голям бял облак близо до екватора на планетата, който не е бил забелязан при наблюденията, извършени от апаратите Вояджър. През 1994 г. е наблюдавана още една по-малка буря. При наблюдения в инфрачервения диапазон е открит полярният вихър (вид турбуленция) за който е характерно, че е значително по-топъл от заобикалящата го атмосфера и е единствен по рода си в Слънчевата система.

[редактиране] Въртене

Сатурн не се върти като твърдо тяло — определени са два периода на въртене в зависимост от географската ширина: Система I има период на въртене от 10 часа 14 минути и 00 секунди (844,3°/ден) и включва екваториалната зона от северната граница на южния екваториален пояс до южната граница на северния екваториален пояс. Всички други ширини са в Система II за която е определен период на въртене от 10 часа 39 минути и 24 секунди (810,76°/ден). Система III се базира на радионаблюдения на планетата и за нея е определен период на въртене от 10 часа 39 минути 22,4 секунди (810,8°/ден). Понеже периодът на Система III е много близък до този на Система II, то в повечето случаи астрономите използват Система II (виж също въртене на Юпитер).

Приближавайки се към Сатурн през 2004 г., апаратът Касини-Хюйгенс открива, че периодът на Система III се е увеличил до 10 часа 45 минути 45 секунди (при грешка ±36 секунди) За повече информация вижте тази статия (на английски). Причината за тази промяна засега е неизвестна.

По последни данни - 03.05.2006, продължителността на денонощието е 10 часа 47 минути 06 секунди (± 40 сек.)Space.com

[редактиране] Пръстените на Сатурн

Най-голямата забележителност на Сатурн вероятно са неговите пръстени — сами по себе си уникален обект в Слънчевата система. Виж пръстени на Сатурн за повече информация.

[редактиране] Исторически наблюдения

Пръстените на Сатурн за първи път са били забелязани от Галилео Галилей през 1610 г., но първоначално той погрешно смятал, че те са големи спътници в близост до планетата. В писмото до своя благодетел, херцогът на Тоскана, Галилей пише:
„Сатурн не е сам, а е съставен от три части които почти се докосват и не се движат или изменят една спрямо друга. Подредени са на една права, успоредна на зодиака, средната част е Сатурн, който е около три пъти по-голям от страничните части“.
Галилео също е описал Сатурн като имащ „уши“. През 1612 г. Земята пресича равнината на пръстените, вследствие на което те стават невидими и през 1613 г. след като Земята се отдалечава от равнината им, те стават отново наблюдаеми. Това явление обърква допълнително Галилео, който смятал пръстените на Сатурн за „дръжки“, стърчащи от двете страни на диска на планетата.

През 1655 г. Кристиян Хюйгенс наблюдава и правилно описва пръстените, използвайки много по-мощен телескоп от този на Галилей. През 1675 г. Джовани Доменико Касини открива, че пръстените се състоят от множество тесни пръстени с пролуки между тях. Най-голямата пролука в пръстените носи неговото име — деление на Касини.

[редактиране] Физически характеристики на пръстените

Пръстените на Сатурн могат да се наблюдават с обикновен любителски телескоп или с бинокъл с добро увеличение. Те се простират от 6 630 до 120 700 km над екватора на планетата и са съставени от силикатни скали, железен оксид и ледени частици с големина, варираща от песъчинки до малки автомобили.

Две основни теории обясняват произхода на пръстените. Според първата теория, предложена от Едуард Роше, те са останки от спътник, който се е приближил твърде близо до Сатурн и е бил разрушен от приливните сили на планетата (виж граница на Роше). Според вариант на тази теория, спътникът е бил разрушен вследствие на сблъсък с друго небесно тяло — астероид или комета.

Според втората теория пръстените са останки от първичния материал в слънчевата мъглявина. Тази теория не е широко приета поради преобладаващото мнение сред учените, че пръстените на Сатурн не са стабилни в дългосрочен план и следователно са се образували сравнително скоро.

Най-големите пролуки в пръстените като делението на Касини и делението на Енке могат да бъдат наблюдавани от Земята. Мисиите Вояджър разкриха картина от хиляди тънки пролуки, тесни пръстени и спирални вълни за които се смята че са следствие от гравитационното въздействие на множеството спътници на Сатурн. Някои от пролуките биват „разчиствани“ от микроспътници като Пан, някои от които може би все още не са открити. Други са поддържани от гравитационните ефекти на Прометей и Пандора. Трети пък са вследствие на резонанса между орбиталния период на дадена пролука в пръстена с някой от естествените спътници на Сатурн (особено по-масивните). По този начин Мимас поддържа делението на Касини.

[редактиране] Обратната страна на пръстените

Сравнение между снимките направени от Касини-Хюйгенс (октомври 2004 г.), Пионер 11 (1979 г.) и телескопа Хъбъл

Снимка направена от Касини-Хюйгенс: 27 март, 2004 г. на която пръстените са осветени фронтално. Забележете сянката на Сатурн върху пръстените и сянката на пръстените върху планетата. Най-широкия пръстен Б е и най-яркия

Снимка направена от Пионер 11: 11 септември, 1979 г. на неосветената част от пръстените. Най-широките им части са почти невидими

Снимка направена от Касини-Хюйгенс: 27 октомври, 2004 г. на неосветената част от пръстените. Широкият пръстен Б изглежда най-тъмен от този ъгъл

Снимка на осветената част на пръстените от земна орбита направена от телескопа Хъбъл през октомври 1996 г.

Осветената страна на пръстените изглежда различна от неосветената, която е тъмна и пръстен Б е почти черен. Наблюдение на неосветената част от пръстените (подобно на обратната страна на Луната) е възможно само от космически апарати и през 2004 г. апаратът Касини-Хюйгенс ги засне за първи път от 25 години.

[редактиране] „Спиците“ на пръстените

"Спици" в пръстен Б заснети от Вояджър 2 през 1981 г.

Преди 1980 г. се смяташе, че структурата на пръстените на Сатурн е диктувана изцяло от гравитацията. По време на мисиите Вояджър бяха наблюдавани тъмни радиални линии по пръстен Б, впоследстие наречени „спици“, чието продължително съществуване и въртене като едно цяло не може да се обясни от орбиталната механика. Предполага се, че те са последица от електромагнитни взаимодействия, тъй като се въртят в почти пълен синхрон с магнитосферата на Сатурн. Точният механизъм на тяхното образуване обаче все още е неизвестен.

Към февруари 2005 г. апаратът Касини-Хюйгенс все още не е открил спици в пръстените, въпреки че е оборудван с по-добри камери от тези на Вояджър. Възможно е те да изчезват и да се появяват в зависимост от сезоните на планетата.

[редактиране] Изследване на Сатурн

Сатурн е посетен за първи път от Пионер 11 през 1979 г., от Вояджър 1 през 1980 г. и Вояджър 2 през 1981 г. Апаратът Касини Хюйгенс, който изследва Сатурн неговите спътници и спускаемия модул, на когото вече успешно предава данни от повърхността Титан, влиза в орбита около Сатурн на 1 юли 2004 г. след седемгодишно пътуване през Слънчевата ситема. За повече информация виж страницата на НАСА. За снимки от мисията виж тук.

[редактиране] Спътниците на Сатурн

Основна статия: естествени спътници на Сатурн

Сатурн има голям брой естествени спътници (49 известни до момента, изключвайки огромния брой тела съставящи пръстените), 34 от които са именовани. Най-големия спътник е Титан — единственият спътник в Слънчевата система, за който със сигурност се знае че има гъста атмосфера.

Виж също дати на откриване на естествени спътници.

[редактиране] Наблюдение на Сатурн

Опозиции на Сатурн: 2001-2029

Сатурн и неговите пръстени са най-подходящи за наблюдение по време на опозиция (при елонгация от 180°).

За невъоръженото око Сатурн изглежда като ярка жълтеникава звезда с видима величина между +1 и 0 с период на пълно завъртане на фона на далечните звезди равен на приблизително 29,5 години. Бинокъл или телескоп с увеличение от поне 20 пъти са необходими за добри наблюдения.

[редактиране] Сатурн в киното и фантастиката

Сатурн е популярен сред писателите-фантасти въпреки че се използва от тях предимно като красива сцена вместо като важна част от действието.

• В романа на Артър Кларк от 1968 г. 2001: Космическа Одисея космически кораб посещава сатурновата система. В последващи роман от 1976 г. Имерска Земя част от действието се развива на колония на Титан.
• Романът на Стивън Бакстър Титан представя Титан и живо описание на пътешествие през сатурновата система.
• Романът на Бен Бова от 2003 г. Сатурн се развива главно на борда на космически кораб пътуващ към планетата.
• В разказа на Исак Азимов Марсианският Път донасят къс лед от пръстените на Сатурн на пустинния Марс.
• Филмът на Дъглас Тръмбъл от 1972 г. Тихо Бягство представя сводоподобен космически кораб пътуващ през сатурновата система.
• Действието на филма Сатурн 3 от 1980 г. се развива на главно на сатурновите спътници но също така съдържа пътешествие през пръстените на планетата.
• Част от действието в романа на Кърт Вонегът от 1959 г. Сирените на Титан се развива на Титан.
• Във вселената на Стар Трек Сатурн се използва от Академията на космическата флотилия.

[редактиране] Външни препратки

Общомедия разполага с

мултимедийно съдържание за Сатурн

• Факти за Сатурн на НАСА
• Сезони на Сатурн
• Теоретично описание на пръстените на Сатурн
• Пътешествие в Космоса Описание и снимки на Сатурн