Шестая планета солнечной системы сатурн и ее 62 спутника

Как увидеть планету в телескоп

Кольца Сатурна можно увидеть в бинокль – они напоминают маленькие отростки. Через 60-70 мм телескоп четко видно кольца вокруг диска планеты, а в периоды умеренного или максимального раскрытия колец можно увидеть даже щель Кассини.

Для того, чтобы наблюдать облачные пояса гиганта,  потребуется телескоп диаметром не менее 100-125 мм, а вот для более серьезных исследований нужен уже 200-мм аппарат.

В наше время телескопы с такими характеристиками встречаются даже у астрономов-любителей, поскольку они позволяют рассмотреть все пояса, зоны, пятна планеты и даже мельчайшие детали колец.По возможности, предпочтение стоит отдавать апохроматическим рефракторам – они дают контрастные и потрясающие по качеству изображения.

На данный момент, правда, позволить себе такой телескоп из-за высокой цены может не каждый.

Для наблюдения за Сатурном подойдет телескоп “АПО киллер” системы Максутова-Кассегрена, которые были сконструированы специально в целях наблюдения планет.

Нежелательны телескопы центральным экранированием – диаметр объектива хоть и большой, но контраст цветов нарушен.

Ручное ведение телескопа из-за наличия большого количество деталей в системе Сатурна также не способствует его подробному изучению, поэтому лучше запастись монтировкой с системой Go-To либо часовым механизмом.

Как увидеть Сатурн в телескоп

Чтобы выделить тело планеты из общего фона и создать большую контрастность рекомендуется применение следующих фильтров:

• темно-желтый (15) и оранжевый (21) подходят для выделения поясов, зон и их деталей (для 200-мм телескопов альтернативой может выступить темно-красный (25);
• желтый (11) – для выделения зеленых и красноватых элементов;
• зеленый (58) – для лучшей видимости пятен и полярных областей;
• голубой (80А) – для большей детализации колец (для больших объективов имеет смысл использовать синий (38А) либо фиолетово-синий (47).

Открытие спутников

Первым открытым самым крупным спутником Сатурна является Титан. История его обнаружения датируется 1655 годом. Первооткрывателем был Христиан Гюйгенс.

В дальнейшем открыты Япет, Диона, Тефия и Рея в промежутке с 1671 по 1684 год. Эти луны открыты величайшим астрономом Джованни Доменико Кассини.

Следующими открытыми лунами оказались Гиперион и Феба (1848 и 1898 года соответственно). Затем произошел перерыв в исследованиях, так как разрешающая способность телескопов не позволяла проводить наблюдения на должном уровне.

Следующие открытия произошли после технического прорыва в астрономии и датируются 1966 годом (открытие Эпиметея и Януса).

С отправкой в космос в 1997 году аппарата Кассини, произошел прорыв в изучении планеты и за короткий промежуток времени открыты все крупнейшие спутники Сатурна.

Расположение планет в солнечной системе по порядку

По мнению ученых, нашей Солнечной системе около 4,5 млрд лет. В самом центре расположено Солнце, которое обеспечивает жизнь Земле.

Перечислим планеты по порядку, начиная с самой близкой к Солнцу:

1. Меркурий – ближе всех находится к Солнцу, но обогревается светилом только с одной стороны. Поэтому одна его половина холодная.
2. Венера – вторая по удалению от Солнца, ее атмосфера состоит из углекислого газа, дышать там нечем, кроме этого, на планете очень жарко и жизнь там отсутствует.
3. Земля – единственная планета, на которой есть все условия для жизни.
4. Марс – на планете нет ни кислорода, ни воды, но ученые говорят о том, что, возможно, жизнь там когда-то была.
5. Юпитер – относится к газовым гигантам, на его поверхности бури и сильные ветра.
6. Сатурн – планета, которая давно привлекает астрономов своей необычной красотой, так как окружена кольцом из космических ледяных образований.
7. Уран – отличается тем, что магнитное поле в северном полушарии в 10 раз сильнее, чем на южном, поэтому, она как-будто бы лежит на боку и напоминает катящийся шар.
8. Нептун – считается самой отдаленной планетой от нашего светила, на которой очень холодно и постоянно дуют сильные ветры.

На последнем месте находится Плутон, который наиболее удален от Солнца и и, на сегодняшний день, исключен из списка планет солнечной системы.

Продолжительность суток

Масса Сатурна больше, чем у Земли. Но из-за большой скорости вращения вокруг своей оси день на газовом гиганте короче земного. Период обращения Сатурна вокруг своей оси составляет 10 часов 34 минуты и 13 секунд.

Характер перемещения атмосферы Сатурна обуславливают неодинаковую продолжительность суток в разных частях планеты. 

Дело в том, что его различные части двигаются с разной скоростью, тогда как магнитный полюс и ось вращения выровнены. Поэтому скорость вращения Сатурна вокруг своей оси может быть определена несколькими путями.

Учёные применяют три способа отсчета.

Первый способ охватывает зоны Южного и Северного экваториальных поясов. Сутки здесь длятся 10 ч. 14 минут.

Второй способ основан на изучении остальных зон Сатурна. Здесь длительность суток равна 10 ч. 38 минут.

При третьем способе ученые используют радиоизлучение для измерения продолжительности суток. Они равны 10 ч. 39 минут.

Космические летательные аппараты, запущенные для исследований Сатурна давали и другие данные. Так «Вояджеры» указали на продолжительность суток в 10 ч. 45 минут.

Планеты Солнечной системы. Сколько планет в Солнечной системе на самом деле?

Всем нам еще со школы известно что планет в Солнечной системе 8 штук: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун . О них я говорить не стану, ведь это, я надеюсь, и так все знают.

Те, о ком не говорят

Поговорим мы о других объектах. Таких, как Плутон .

Плутон это карликовая планета . До 2006 года считался полноценной планетой. Но позже, его лишили этого звания, так как он не подходил по определению. Так же интересно обстоит дело со спутником Плутона — Хароном. Дело в том, что он обладает немалой массой по отношению к Плутону. Из-за это центр их тяготения лежит вне плоскостей кого-либо объекта, поэтому их можно отнести к двойной системе карликовых планет. Даже такие вещи встречаются в нашей системе!

Стоит заметить, что Плутон не является самой крупной карликовой планетой в Солнечной системе!

Харон(слева) и Плутон(справа)

Так же предполагается существование девятой планеты, которая обладает очень вытянутой орбитой. Находится она дальше в 20 раз дальше, чем Нептун и весит предположительно в 9 раз больше Земли. Некоторые ученые уверены в ее существовании на 90%. Они утверждают, что она имеет период обращения вокруг Солнца порядка 10 000 лет, поэтому пока что не попадала в наше поле зрения.

Так же не так далеко есть еще одна карликовая планета — Церера . Она находится в поясе астероидов и в диаметре составляет немного менее 1000 км.

Орбита Цереры

Транснептуновые объекты

За Нептуном имеется так называемый пояс Койпера . Это область состоящая в основном из мелких объектов, которые находятся там еще со времен образования Солнечной системы. Но так же в нем имеется несколько объектов, достаточно крупных для того, чтобы присвоить им звание карликовой планеты. (Квавар, Варуна и Орк)

К транснептуновым объектам относится Плутон, так как он находится на большем расстоянии, чем Нептун.

Хаумеа — еще одна карликовая планета. В основном она состоит из льда и имеет вытянутую эллиптическую орбиту.

Макемаке — так же карликовая планета, имя получила только в 2008 году, является вторым по видимости объектом пояса Койпера после Плутона.

Рассеянный диск

Дальше пояса Койпера находится рассеянный диск. В нем известен один довольно яркий объект — Эрида . Она на 5 % больше Плутона. В связи с чем она является крупнейшей карликовой планетой . Ее открытие стало причиной изменения понятия «планета». Именно после этого у Плутона отобрали звание планеты.

Уходя еще дальше, приближаясь к границам гелиосферы можно обнаружить еще один транснептуновый объект открытый в 2003 году — Седну . Эта красноватая, плутоноподобная, карликовая планета имеет чрезвычайно вытянутую орбиту с периодом обращения вокруг Солнца 11 500 лет.

!!!Если вам интересна тема космоса, то советую очень интересную игру: Universe Sandbox 2 !!!

Подводя итоги, можно сказать, что в Солнечной системе 4 планеты земной группы, 4 планет-гигантов, и по меньшей мере 10 карликовых планет!

Даже наша родная, понятная с первого взгляда солнечная система может оказаться довольно сложной

Это еще раз подтверждает, что нужно более ответственно относиться к изучению окружающего нас мира, и обращать внимание даже на самые простые вещи. Не забывайте оценивать статью, а так же заглядывайте на канал, тут вы увидите еще очень много интересного!

Кольцевая система

Кольца Сатурна делают его самой узнаваемым среди всех объектов в нашей системе. Средневековые астрономы принимали их за тела-спутники, но в дальнейшем удалось установить, что концентрические образования изо льда и пыли. Откуда же кольца у Сатурна?

фото колец Сатурна

Существует несколько основных гипотез происхождения знаменитых сатурнианских колец:

• Столкновение планеты с большим космическим
  объектом. В результате обломки тела разлетелись по орбите, со временем
  образовав тонкие равномерные кольца.
• Неудачное строительство собственного
  планетоподобное тела. Гравитация Сатурна не позволила образоваться новому
  космическому объекту вблизи него и его строительный материал до сих пор летает
  по орбите.
• Поглощение спутников. Вблизи молодого газового
  исполина около 4 млрд. лет назад вращалось несколько больших спутников,
  называемых первичными. Гравитационные силы постепенно притянули их один за
  другим. При этом металлическая часть лун поглощалась Сатурном, а частицы льда и
  пыли так и оставались на его орбите.

Параметры колец

Всего насчитывается 7
основных колец Сатурна, названных буквами
латинского алфавита(A,B,C,D,E,F,G). Каждое такое большое кольцо
состоит из тысяч тонких, расположенных на минимальном отдалении друг от друга.
Основные же элементы кольцевой системы разделены щелями и делениями шириной от
3 до 4700 км.

Самым близким к хозяину является кольцо D. Он отдаленно от планеты на расстоянии 70 тыс. км.  Самыми яркими в системе являются образования А, В, С. Увидеть эти кольца Сатурна на ночном небе можно в телескоп диаметром не менее 15 мм.

снимок колец Сатурна

Из чего же состоят кольца Сатурна? Основным их компонентом является водяной лед и всего 1% приходится на пыль из смеси силикатов. Общая масса материала составляет 3*1019 кг.

Звуки колец

Сатурн поглощает свои кольца благодаря гравитационному взаимодействию. При их контакте с ионосферой и другими объектами орбиты возникает удивительная «мелодия». Ее сумел записать и передать на Землю зонд Кассини.

Кольца Сатурна «звучат» многогранно. Можно отчетливо расслышать тихое шипение и шуршание пылевых и ледяных частиц, сменяющиеся скрипами и коротким свистом. Этот звук имеет достаточно приятные вибрации.

Исчезновение колец

В начале 20 века умы людей взбудоражила новость об исчезновении сатурнианских колец. Прошел слух, что они начали разрушаться и гигантские обломки стремительно летят к Земле. Но новость оказалась вымыслом, связанным с ошибочной интерпретацией данных. На самом деле, кольца Сатурна были повернуты ребром к Земле, что не позволило их разглядеть в слабые телескопы того времени.

В наше время Сатурн
«терял» свои кольца уже дважды. Наблюдалось это в 1995 и 2009 годах.

[править] Исследования и колонизация

Титан открыл 25 марта 1655 года нидерландский учёный Христиан Гюйгенс.

В 1944 году Джерардом Койпером на основании спектральных измерений было определено наличие у Титана атмосферы.

В 1979 году спутник изучал американский КА «Пионер-11», а в ноябре 1980 года — другой американский КА «Вояджер-1».

В 1990-е годы спутник исследовался при помощи телескоп «Хаббл».

С 26 октября 2004 года спутник изучал КА «Кассини — Гюйгенс»; с 22 июля 2006 года по 28 мая 2008 года КА «Кассини» произвёл 21 пролёт около спутника (минимальное расстояние — 950 км), среди полученных открытий — метановые озёра.

14 января 2005 года на поверхность Титана приземлился зонд «Гюйгенс»; были получены новые данные об атмосфере спутника и получена панорама поверхности, но которой видны следы действия жидкости (округлые глыбы, напоминающее гальку и т. д.).

На 2020-е годы планируется миссия Titan Saturn System Mission.

Огромные запасы углеводородов и некоторые другие факторы позволяют предположить колонизацию Титана в будущем. Например, по оценке Европейского космического агентства, на поверхности спутника Сатурна в сотни раз больше жидких углеводородов, чем нефти и природного газа на планете Земля. Вода и метан на Титане может использоваться в качестве ракетного топлива и применяться для обеспечения жизнедеятельности колонии. Азот, метан и аммиак могут использоваться в качестве источника удобрений для выращивания продуктов питания в колониях на Титане. Воду можно применять для питья и генерирования кислорода. В свете конечности запасов нефти на Земле и неизбежности поисков другого источника энергии, спутник Сатурна может стать основной целью будущей мировой экономики. В случае прорыва в термоядерной энергетике, понадобятся две вещи, которых мало на Земле: гелий-3 и дейтерий. Сатурн имеет относительно высокие объёмы этих ресурсов, а его крупнейший может послужить промежуточным пунктом для начала добычи и дальнейшей транспортировки гелия-3 и дейтерия с Сатурна. Сила гравитации на Титане составляет 1/7 (14%) от земной, что может существенно поспособствовать при колонизации, за счёт увеличения количества и массы носимого оборудования в 7 раз. Атмосферное давление на поверхности Титана составляет 1,45 атмосферы, что устраняет необходимость в создании дорогостоящих и громоздких скафандров, астронавты на Титане будут более комфортно себя чувствовать, чем на Марсе.

Американский физик Роберт Бассард подсчитал, что миссия на Титан в составе 400 человек, направленная для создания там колонии с 24000 тонн полезного груза на борту (включая все необходимые жилые модули и ресурсы, нужные для обеспечения жизнедеятельности, при условии их запуска с применением технологии квантовой электродинамики), и снабжение этой колонии средствами передвижения и топливом для них ежегодно будет обходиться примерно в $ 16,21 миллиардов. Роберт Бассард также отмечает, что для колонизации Титана понадобятся более мощные реактивные двигатели, способные достичь спутник в течение нескольких недель или месяцев, а не 7 лет, как сейчас.

Как спутники Сатурна ведут кольца

При детальном осмотре видно, что Пан формирует зазор Энке. Частички создаются впереди и позади него. Кольцевые элементы внутри лунной орбиты вращаются вокруг планеты стремительнее, испытывая чистую внешнюю и обратную силы. Последняя замедляет их и заставляет падать к Сатурну. Это снова вызывает ускорение, и они движутся вперед и внутрь по отношению к Пану.

На отдаленности в 2800 км аппарат Кассини сумел запечатлеть спутник Сатурна Дафнис (диаметр – 8 км). При вращении на территории щели Килера он создает волны. Это мозаика, соединяющая несколько снимков, чтобы показать больше волн на краях зазора. Несмотря на свои крошечные размеры, силы тяжести хватает, чтобы разрушать частички в кольце А. По мере прохождения щели волны формируются в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Это ценные кадры, так как позволяют рассмотреть сложные взаимодействия между луной и частичками. Здесь видны три волновых гребня, идущих за Дафнис. В каждом следующем наблюдается эволюция формы из-за столкновения частичек. Приближенное излучение спутника также демонстрирует тонкую нить кольцевого материала, созданную кольцом А. Изображение добыто под углом в 71 градус, а масштабность – 168 м на пиксель. Программа Кассини-Гюйгенс выступает общей разработкой ЕКА, НАСА и Итальянского космического агентства. Команда располагается в ЛРД. Две камеры на борту также созданы ими. Добытые фотографии обрабатывают в Боулдере (Колорадо).

Но совершенно обратное происходит с кольцами, расположенными вне орбиты Пана. Спутник вращается быстрее планеты. Передняя сила разгоняет частички, расширяя их орбиты и заставляя отходить от планеты. По мере движения наружу они замедляются и двигаются наружу относительно Пана.

Этот эффект приводит к тому, что фактически, несмотря на притяжение Пана, частички отдаляются от него и формируют зазор Энке.

Внутренний спутник Прометей выполняет вращение быстрее, чем кольцевые частички, поэтому тянет их внутрь и вперед, что приводит к ускорению и расширению орбитального пути. Из-за этого они замедляются и оказываются снаружи по отношению к самому спутнику. Точно также частички в кольце перемещаются быстрее Пандоры, что сокращает их орбиты и замедляет движения, поэтому двигаются внутрь и вперед относительно луны. Выходит, что одна тянет частички в одну сторону, а другая в противоположную. Частички между ними оказываются в ловушке и создают F-кольцо.

Кольца

Первым, кто увидел кольца, был великий Галилео Галилей, и было это аж в 1610 году. Уже позже,  при помощи более мощного телескопа, голландский астроном Гюйгенс, предположил, что Сатурн имеет два кольца: одно тонкое и одно плоское. На самом же деле, их на много больше, и состоят они из многочисленных кусочков льда, камней, самых разных размеров, сметающих всё на своём пути. Кольца просто огромные. Самое большое из них, превосходит размеры планеты в 200 раз. По сути, это мусор, который остался от разрушенных  комет, спутников и иных космических отходов.

Интересно, что кольца тоже имеют название. Они расположены в алфавитном порядке, то есть это кольцо А, В, С и так далее.

Стурн мог быть солнцем

Выглядит эпично.

Во многих древних записях к Сатурну обращались как к солнцу. Например, древние вавилонские тексты описывают Сатурн как «призрак солнца». Майя считали, что солнце, которое мы видим сегодня, было другим в прежние времена.

В книге «Сатурн, древний бог солнца», автор Дэвид Талботт отмечает очевидную мешанину между Сатурном и Солнцем в древние времена и что эта мешанина могла быть неслучайной. Талботт утверждает, что разные фигуры на протяжении истории намеренно «отличало Сатурн от нашего Солнца, называя его лучшим солнцем, первородным солнцем, центральным солнцем».

Согласно некоторым теориям заговора, Сатурн тесно связан с элитарными, тайными обществами, которые якобы поклоняются Солнцу или богу Солнца (на котором, в свою очередь, якобы построены все крупные религии)

Если бы Сатурн действительно был звездой — и центральным Солнцем в античности — тогда важность Сатурна для тайных обществ и их эзотерических ритуалов становятся вполне объяснимыми

Планеты земной группы

Планетами, относящимися к земной группе, являются Меркурий, Венера, Земля и Марс. За их близость к Солнцу их также называют внутренними планетами Солнечной системы.

Все тела этой раздела имеют железоникелевое ядро, мантию, состоящую из расплавленных силикатов и железисто-каменную поверхность. Из всех четырех коры нет только у Меркурия. Это связано с тем, что она была содрана в результате многочисленных столкновений с метеоритами.

Два последних небесных тела имеют спутники: у Земли это Луна, а  у Марса – Фобос и Деймос. Ни у кого их внутренней четверки нет колец.

В остальном, тела, которые входят в земную группу, имеют большие различия между собой. Приведенная ниже таблица в виде списка и фото отражает сравнительную характеристику основных параметров первой четверки  Солнечной системы.

• Меркурий его масса 3,3*1023 кг., диаметр 4,9*103 км. Имеет очень разряженную атмосферу, остаточные следы водородаи инертных газов. Колебания температуру от Min: -183°С до Max: 75° С.
• Венера её масса 4,9*1024 кг., диаметр 12*103 км. У неё плотная углекислая атмосфера с множеством сернистых облаков. Незначительные колебания в течение суток. Средняя температура — 470°С.
• Земля её масса 5,98*1024 кг., диаметр 12,74*103 км. Пригоднаядля жизни плотная азотно-кислородная атмосфера. Колебания температур незначительны в космическом масштабе. Средняя температура 14.8°С. Существуют климатические пояса.
• Марс его масса 6,42*1023 кг., диаметр 6,8*103 км. Разряженная атмосфера со следами метана, водорода и инертных газов. Температура поверхности от -82° до -30° С .

таблица внутренней четверки

Поверхность планеты

Земному наблюдателю Сатурн видится на небе бледно-желтым диском с оранжевыми вкраплениями. Более мощная орбитальная астрономическая техника позволяет увидеть белые и ярко-оранжевые слои облаков и бури.

Карта поверхности

Точную карту Сатурна составить невозможно, т.к. планета не имеет тверди. Однако приблизительная схема поверхности планеты была составлена по фотоснимкам, сделанным космическими аппаратами, подлетавшими к планете на минимальное расстояние — «Пионер-11», «Вояджер-1 и 2», «Кассини».

Сатурн относится к типу газовых планет и не имеет твёрдой поверхности. Credit: forum.na-svyazi.ru

Естественные спутники

Монтаж Сатурна и его главных спутников ( Диона , Тетис , Мимас , Энцелад , Рея и Титан ; Япет не показан). Это изображение было создано из фотографий, сделанных в ноябре 1980 года космическим кораблем » Вояджер-1″ .

Сатурн имеет 82 известных спутника , 53 из которых имеют официальные названия. Кроме того, есть свидетельства существования десятков и сотен лун с диаметром от 40 до 500 метров в кольцах Сатурна, которые не считаются настоящими лунами. Титан , самый большой спутник, составляет более 90% массы на орбите вокруг Сатурна, включая кольца. Вторая по величине луна Сатурна, Рея , может иметь собственную тонкую систему колец наряду с разреженной атмосферой .

Возможное начало новой луны (белая точка) Сатурна (снимок сделан Кассини 15 апреля 2013 г.)

Многие из других спутников маленькие: 34 менее 10 км в диаметре и еще 14 от 10 до 50 км в диаметре. Традиционно большинство спутников Сатурна были названы в честь титанов из греческой мифологии. Титан — единственный спутник в Солнечной системе с большой атмосферой , в которой происходит сложная органическая химия . Это единственный спутник с углеводородными озерами .

6 июня 2013 года ученые из IAA-CSIC сообщили об обнаружении полициклических ароматических углеводородов в верхних слоях атмосферы Титана, возможных предшественников жизни . 23 июня 2014 года НАСА заявило, что располагает убедительными доказательствами того, что азот в атмосфере Титана поступал из материалов в облаке Оорта , связанных с кометами , а не из материалов, которые сформировали Сатурн в прежние времена.

Спутник Сатурна Энцелад , который кажется похожим по химическому составу на кометы, часто рассматривается как потенциальная среда обитания для микробной жизни . Доказательство этой возможности включает в себя богатые солью частицы спутника, имеющие «океанический» состав, что указывает на то, что большая часть изгнанного льда Энцелада образуется в результате испарения жидкой соленой воды. Облет Кассини 2015 года через шлейф на Энцеладе обнаружил большинство ингредиентов, поддерживающих формы жизни, которые живут за счет метаногенеза .

В апреле 2014 года ученые НАСА сообщили о возможном начале новой луны в , которое было сфотографировано Кассини 15 апреля 2013 года.

Планетарные кольца

В кольцах Сатурна (распечатанные здесь Кассинь в 2007 году) являются наиболее массовыми и заметными в Солнечной системе.

Фальшивое УФ- изображение внешних колец и Сатурна ; более грязные локоны в и выглядят красными.

Сатурн, вероятно, наиболее известен системой планетных колец, которая делает его визуально уникальным. Кольца простираются от 6 630 до 120 700 километров (от 4120 до 75 000 миль) от экватора Сатурна и в среднем имеют толщину примерно 20 метров (66 футов). Они состоят преимущественно из водяного льда с небольшими количествами примесей толина и покрытого песком примерно 7% аморфного углерода . Размер частиц, образующих кольца, варьируется от пылинок до 10 мкм. В то время как другие газовые гиганты также имеют кольцевые системы, Сатурн является самым большим и наиболее заметным.

Есть две основные гипотезы о происхождении колец. Одна из гипотез состоит в том, что кольца являются остатками разрушенного спутника Сатурна. Вторая гипотеза состоит в том, что кольца остались от исходного вещества туманности, из которого был сформирован Сатурн. Некоторое количество льда в кольце E исходит от гейзеров лунного Энцелада. Обводненность колец варьируется в радиальном направлении, причем крайнее кольцо A является наиболее чистым в ледяной воде. Эта разница в содержании может быть объяснена бомбардировкой метеоров.

За главными кольцами, на расстоянии 12 миллионов км от планеты, находится разреженное кольцо Фиби. Он наклонен под углом 27 ° к другим кольцам и, как и Фиби , вращается ретроградно .

Некоторые луны Сатурна, в том числе Пандора и Прометей , действуют как луны-пастухи, чтобы ограничить кольца и предотвратить их распространение. Пан и Атлас вызывают слабые, линейные волны плотности в кольцах Сатурна, что дает более надежные вычисления их масс.

Исследование планеты

Общие сведения

Сатурн – шестая по счету от Солнца и пятая по яркости планета Солнечной системы.

Юпитер, Сатурн и следующие за ним Уран и Нептун относят к газовым гигантам, поскольку состоят они в основном из этого вещества.

У Сатурна нет твердой поверхности,  а масса его превышает земную в 95 раз.

Масса Сатурна в Землях

Примечательно, что плотность его составляет всего лишь 0, 687 грамма на кубический сантиметр – это даже меньше, чем плотность воды. Строение Сатурна представляет собой газовые слои, ближе к центру водород приобретает форму металла, в середине планеты – раскаленное вещество. Кольца состоят из углеродистой пыли и осколков льда.

Единственный спутник планеты, наделенный атмосферой – Титан; на нем можно найти озера метана и холмы мерзлого азота. Титан представляет огромный интерес для ученых, поскольку обладает потенциально пригодной для жизни средой. Из 150 спутников имена есть только у 53 (это, в основном, имена греческих божеств).

Полеты на планету

Космические аппараты начали отправлять на Сатурн ближе к концу XX века, всего их было четыре: Пионер-11 полетел в 1979 году и сделал самые первые фотографии Сатурна и его спутников с расстояния в 20 000 км, а также определил температуру Титана (-179 °C).

Через год свое путешествие начал Вояджер-1, а еще через 9 месяцев – Вояджер – 2, сделавший первые высококачественные снимки планеты, ее колец и спутников.

Благодаря этим полетам было открыто еще пять спутников газового гиганта, а также установлено точное количество колец — 7.

В июле 2004 к Сатурну приблизился исследовательский аппарат Кассини-Гюйгенс.

Миссия Кассини

В проекте принимали участие НАСА, Европейское и Итальянское космические агентства.

Космическая станция, оснащенная камерами и спутниковыми антеннами и предназначенная непосредственно для исследования называлась “Кассини”, а прикрепленный к ней зонд, который должен был осуществить высадку на Титан – “Гюйгенсом”.  Львиную долю расходов – более двух с половиной миллиардов долларов — взяло на себя США, оно же занималось разработкой и созданием станции. Зонд взяло на себя ЕКА, а антенны и высотометр разрабатывали итальянцы. Зонд  назвали в честь Христиана Гюйгенса, обнаружившего Титан и наличие у Сатурна кольца, а станцию – в честь Джованни Кассини, который обозначил множественность колец и открыл четыре крупных спутника планеты.

Кассини

Экспедиция на Сатурн в рамках миссии Кассини-Гюйгенса обошлась в 3 миллиарда долларов, но сведения, полученные за те 20 лет, что работала станция, явно того стоили.

Запуск “Кассини” и прикрепленного к нему зонда произошел 15 октября 1997 года, а первым пунктом прибытия обозначили Венеру.

Половину от веса станции на старте составляло топливо. “Кассини” потребовалось два года, чтобы разогнаться: станция использовала естественную гравитацию планет по пути следования. Устройство было запрограммировано таким образом, чтобы до прибытия на точку назначения, вся его система работала лишь на 2% от всей мощности.

Зимой 2000 года, когда “Кассини” пролетал Юпитер, система активизировалась и сделала фотографии, которые были переданы на Землю. Из-за долгого времени в пути в NASA предположили, что датчики сбились (предположительно, из-за космического мусора), однако вскоре все наладилось.

30 июня 2004 года космическая станция достигла пункта назначения и начала свой путь по орбите планеты, став ее первым искусственным спутником, а 14 января 2005 зонд опустился на Титан.

26 апреля 2017 года “Кассини” приступил к своей последней миссии, совершив более 20 пролетов между внутренним кольцом и самой планетой, предоставив первые фотографии с такого близкого расстояния.

15 сентября 2017 года “Кассини” сгорел в атмосфере газового гиганта, оставив неизгладимый след в истории изучения космоса.

Такая участь постигла станцию неслучайно: нельзя было допустить загрязнение спутников Сатурна, которые, основываясь на данных исследования, вполне могут быть обитаемы. На счету станции – 20 лет службы, десятки оборотов вокруг Сатурна и  огромное количество уникальнейших сведений о системе планеты.

Зонд Кассини

История открытия и названия

Титан был открыт 25 марта 1655 года голландским физиком, математиком и астрономом Христианом Гюйгенсом. Вдохновлённый примером Галилея, Гюйгенс вместе со своим братом Константином создал телескоп, имевший апертуру 57 мм и кратность увеличения более 50 раз.

С помощью этого телескопа Гюйгенс наблюдал за планетами солнечной системы — Марсом, Венерой, Юпитером и Сатурном. У последнего учёный заметил яркое тело, которое совершало полный оборот вокруг планеты за 16 дней. После четырёх оборотов, в июне 1655 года, когда кольца Сатурна имели низкий наклон относительно Земли и не мешали наблюдению, Гюйгенс окончательно удостоверился, что обнаружил спутник Сатурна. С момента изобретения телескопа это был второй случай открытия спутника, через 45 лет после обнаружения Галилеем четырёх крупнейших спутников Юпитера.

В течение более двух столетий спутник оставался фактически безымянным, Гюйгенс называл новое небесное тело просто Saturni Luna («Сатурнова луна» по-латыни). Некоторые астрономы называли его «Гюйгенсовым спутником» или просто «Huyghenian». После открытия Джованни Кассини ещё четырёх спутников Сатурна астрономы стали называть Титан как Сатурн IV, так как он находился в четвёртой позиции от планеты. После 1789 года подобная методика присвоения названий была упразднена в связи с открытием новых спутников, часть из которых располагалась на более близких орбитах к планете, чем уже известные.

Сравнение размеров Земли, Титана (слева внизу) и Луны

МимасЭнцелад

Изучение

Северный полюс спутника Энцелад

Несмотря на большое расстояние от Солнца, ученые исследовали Сатурн. К планете отправляли 4 космических миссии. В 1979 году первым стартовал Пионер-11. Он пролетел близко к облачному покрову и прислал снимки с низким разрешением планеты и нескольких лун. Но изображения были недостаточно качественными, чтобы выделить крошечные структуры. Однако удалось отыскать F-кольцо и понять, что зазоры между кольцами наполнены тонким материалом.

В 1980 году прилетел Вояджер-1, а в 1982 году – Вояджер-2. Ученые получили фото Сатурна в более высоком разрешении, что помогло отобразить множество новых спутников, а также сложную кольцевую систему – состоят из тысячи дуг.

В 2004 году впервые на орбиту вышел аппарат Кассини. Он снимал планету и изучал кольца и спутники. Также удалось высадить зонд Гюйгенс на поверхность Титана. Аппарат подтвердил наличие жидких метановых озер. Получилось найти 4 новых луны и зафиксировать жидкие гейзеры на Энцеладе. Кассини также сумел впервые пройти между кольцами планеты и погрузиться в ее атмосферный слой в 2017 году.

В будущем ожидаются миссии к Энцеладе и Титану. Среди них – TSSM, в которой сотрудничают НАСА и ЕКА. Но точная дата пока неизвестна.

Структура Сатурна

Считается, что по своей структуре Сатурн очень похож на Юпитер и делится на три слоя. Внутренний слой представляет собой скалистое ядро в 10-20 раз массивнее планеты Земли. Считается, что ядро «вмонтировано» в слой жидкого металлического водорода. Наружный слой состоит из молекулярного водорода (H2). Единственное существенное различие между структурой Сатурна и Юпитера — толщина двух наружных слоев. Юпитер имеет металлический слой водорода толщиной 46000 км, а молекулярный слой водорода составляет 12200 км, тогда как Сатурн – 14500 км и 18500 км соответственно.

Сатурн, как и Юпитер, излучает примерно в 2,5 раза больше радиации, чем получает от Солнца. Это связано с так называемым механизмом Кельвина-Гельмгольца, согласно которому энергия образуется за счет гравитационного сжатия планеты и из-за ее огромной массы. Тем не менее, в отличие от Юпитера, общее количество излучаемой энергии не может быть объяснено в рамках этого процесса. Вместо этого, ученые предположили, что планета создает дополнительное тепло за счет трения гелиевых потоков.

Уникальной особенностью Сатурна является тот факт, что данная планета является наименее плотной в Солнечной системе. Не смотря на наличие у Сатурна плотной, твердой сердцевины, большой газообразный внешний слой планеты доводит средний показатель плотности планеты лишь до 687 кг/м3. В результате получается, что плотность Сатурна меньше, чем у воды и если бы он был размером со спичечный коробок, то легко бы поплыл по течению весеннего ручья.

Атмосфера Сатурна

По своему химическому составу атмосфера Сатурна включает примерно 96% водорода и 4% гелия. Кроме того, в небольших количествах присутствуют такие элементы как аммиак, ацетилен, этан, фосфин и метан. Толщина атмосферы примерно 60 километров. Скорость ветра в самом высоком слое атмосферы может достигать 1800 км/ч, что делает ветра планеты одними из самых быстрых во всей Солнечной системе.

Также Сатурн обладает облаками в виде горизонтальных полос, хотя это и не так заметно как на Юпитере. По мере близости к экватору эти полосы становятся намного шире, чем близ полюсов, и даже шире, чем полосы вблизи экватора Юпитера. До того как стартовала миссия Voyager в 1970-х ученые не знали абсолютно ничего о существовании данных полос. Сегодня же даже любители, имея телескоп достаточной мощности, способны наблюдать их с Земли.

Другой увлекательный феномен, который можно найти в атмосфере Сатурна, это появление больших белых пятен. Это бури, которые происходят на Сатурне и по своей сути аналогичны Большому красному пятну на Юпитере, но их жизненный цикл намного короче. Именно такую бурю наблюдал в 1990 году космический телескоп «Хаббл». Исторические наблюдения указывают на то, что возникновение подобных штормов носит периодический характер, и они происходят примерно один раз за оборот Сатурна по своей орбите.

Похожие записи:

31 мая знак зодиака близнецы Телескоп им. джеймса уэбба. несколько фактов Заговор чтобы взяли на работу «кошка к чему снится во сне? если видишь во сне кошка, что значит?» Как заставить мужчину думать о тебе Период обращения Юпитера вокруг солнца и характеристики планеты