Сатурн
Сатурн е шестата
по ред планета и е втората по големина.
орбита:
1 429 400 000 km (9.54 AU) от Слънцето
диаметър:
120 536 km
маса:
5.68е26 kg
В римската митология Сатурн е бог на
земеделието. Съответния аналог в
гръцката митология е Кронос, който бил
син на Уран (небето) и Гея (земята) и баща
на Зевс (Юпитер).
Сатурн е известен още от праисторията.
Галилео е първия човек, който наблюдава
планетата през телескоп; той забелязал
странния външен вид на Сатурн, но бил
объркан от него. Ранните наблюдения били
усложнени, защото на всеки няколко години,
поради орбиталното движение на Сатурн,
Земята минава през равнината на
пръстените. При това положение
изображенията с ниска разделителна
способност (каквито са били на Галилео) се
менят драстично. До 1977 г. се смяташе, че
само Сатурн има пръстени, но тогава бяха
открити пръстени около Уран (и скоро след
това и около Юпитер и Нептун).
Първият космически апарат, който
посещава Сатурн е Пайъниър 11 през 1979 г. По-късно
планетата е посетена и от Вояджър 1 и 2.
Касини, който в момента пътува към Сатурн,
ще пристигне през 2004 г.
Сатурн е видимо сплескан, когато се
наблюдава през малък телескоп; разликата
между екваториалният и полярният
диаметър е почти 10% (120 536 km срещу 108 728 km).
Това е следствие от бързото въртене и
флуидното агрегатно състояние на
планетата. Другите газови планети също са
сплескани, но не толкова много.
Сатурн е планетата с най-ниска плътност -
0.7 g/cm³ (по-малка от тази на водата).
Сатурн, както и Юпитер, се състои от около
75% водород и 25% хелий, като има следи от
вода, метан и амоняк. Предполага се, че
това е бил съставът и на Слънчевата
мъглявина, от която се е образувала
Слънчевата система.
Вътрешността на Сатурн е подобна на тази
на Юпитер и е следната: скалисто ядро,
слой метален водород и слой молекулярен
водород.
Вътрешността на планетата е гореща (12 000 К
при ядрото) и тя излъчва повече енергия
отколкото получава от Слънцето. По-голямата
част от допълнителната енергия се
генерира от бавното гравитационно
свиване, както е и при Юпитер. Но това може
да не е достатъчно за да се обясни
светимостта на Сатурн; може да има още
нещо, което генерира енергия.
Облачните ленти, толкова забележими на
Юпитер, са много по-неясни на Сатурн. Те
също са и доста по-широки близо до
екватора. Детайли от горната част на
облачната покривка са невидими от Земята,
така че преди посещението на Вояджър не
бе възможно изучаването на атмосферната
циркулация на Сатурн. Планетата показва
овални форми, които много приличат на ГЧП
на Юпитер (червеното петно на снимката в
дясно). През 1990 г. телескопа Хъбъл
наблюдава огромен бял облак близо до
екватора на Сатурн. Този облак го нямаше
по време на мисиите Вояджър; през 1994 г.
друга, по-малка буря бе наблюдавана (ляво).
Два забележими пръстена (А и В) и един блед
пръстен (С) могат да се наблюдават от
Земята. Границата мъжду пръстени А и В е
известна като "процепа Касини". По-неясната
граница във външната част на пръстен А е
известна като "процепа Енке" (но това
в известна степен е грешно название, тъй
като едва ли някога е бил видян от Енке).
Снимките от Вояджър показаха още четири
пръстена. Пръстените на Сатурн, за
разлика от пръстените на другите газови
гиганти, са много ярки (албедо от порядъка
на 0.2 - 0.6).
Въпреки че от Земята изглеждат
непрекъснати, пръстените са изградени от
неизброими малки частици, всяка от които
обикаля по независима орбита. Размерът на
частиците варира от около сантиметър до
няколко метра. Възможно е да има частици с
размери няколко километра.
Пръстените са изключително тънки:
въпреки че по диаметър надвишават 250 000 km,
те са дебели по-малко от километър.
Въпреки впечатляващия си външен вид,
пръстените са изградени от много малко
материал - ако от пръстените се изгради
едно тяло то не би било по-голямо от 100 km.
Изглежда че частиците в пръстените са
съставени основно от воден лед, но е
възможно да има скалисти частици покрити
с лед.
Вояджър потвърди съуществуването на
озадъчаващите радиални нехомогенности,
които за пръв път са забелязани от
любители (ляво). Тяхната природа все още е
неразгадана, но е възможно да са свързани
с магнитното поле на планетата.
Най-външният пръстен (F) е сложна
структура от няколко по-малки пръстена,
по които могат да се видят "възли".
Учените предполагат, че възлите може да
са буци от материал за пръстен или мини
луни. Оплетеният външен вид видим във
изображенията от Вояджър 1 (дясно) не се
вижда в изображенията от Вояджър 2.
Има сложни приливни взаимодействия между
някои от луните и системата от пръстени:
някои от луните, тъй наречените спътници-овчари
(Атлас, Прометей и Пандора), играят роля за
поддържането на пръстените по местата им;
изглежда че Мимас е отговорна за
образуването на процепа Касини; Пан се
намира в процепа Енке. Цялата система е
много усложнена и недотам разбрана.
Произхода на пръстените на Сатурн (и на
другите газови планети) е неизвестен.
Възможно е въпросните планети да са имали
пръстени още от образуването си.
Пръстените не са стабилни и трябва да
бъдат регенерирани от някакви процеси;
вероятно разпадането на по-големите
спътници.
Както и другите газови гиганти, Сатурн
има силно магнитно поле.
Когато се стъмни Сатурн е лесно видим
дори и с невъоръжено око. Въпреки че не е
ярък като Юпитер, е лесно да бъде
разпознат като планета, защото не блещука
като звездите. Пръстените и по-големите
спътници са видими с малък телескоп.
Отворени въпроси
» Как се образува вътрешната топлина на Сатурн?
» Какво представляват нехомогенностите в пръстените?
» Какъв е произхода на пръстените?
Спътници на Сатурн
Сатурн има 18
именувани спътника и 12 новооткрити, но
все още неименувани:
От всички луни, за които са известни
параметрите на орбитата, само Феба и
Хиперион не са в синхронна орбита.
Двойките Мимас-Тетида, Енцелад-Диона, и
Титан-Хиперион си въздействат
гравитационно и поддържат стабилни
съотношения на орбитите си: Мимас обикаля
двойно по-бързо от Тетида и затова се
казва, че те са в резонанс 1:2; Енцелад и
Диона също са в 1:2; Титан и Хиперион са в 3:4.