Saturn je to po Jupiteru druhá největší planeta ve sluneční soustavě. Známý svým prstencovým systémem patří k planetám zvaným Jovians, které se nacházejí za pásem asteroidů, který je odděluje od skalních planet..
Galileo, známý již od starověku, protože je to jedna z 5 planet viditelných pouhým okem a nejdále od nich, ji jako první pozoroval dalekohledem v roce 1610. I když si všiml deformace způsobené prsteny, nedostatek rozlišení nástroje mu nedovolilo rozlišit jeho tvar.
O několik let později, v roce 1659, Christian Huygens výstižně popsal slavné prsteny. Krátce nato si italský astronom Giovanni Cassini uvědomil, že prstence mají divizi, která se nyní nazývá divize Cassini..
Ačkoli starověcí astronomové nebyli schopni podrobně popsat prstencový systém, již tak nádherný pohled planety na ně musel udělat dost, aby mu dali názvy jako „Alap Sahmas“ (hvězda Slunce) pro Chaldejce, „Phaenon“ (jasný jako Slunce) pro Řeky nebo „Khima“ (zodpovědný za všeobecnou potopu) pro Hebrejce.
Staří Římané spojovali planetu s řeckým bohem Cronosem, otcem Dia, kterému říkali Saturn. Na počest tohoto božstva se v prosinci slavily festivaly zvané Saturnalia, které si staří křesťané později spojili s Vánocemi..
Pozorování planety mají ve svých záznamech také jiné starověké kultury, jako jsou Hindové, Číňané a Mayové. Pro Mayy byla slavnostní data, kdy došlo ke spojení Saturn, Jupiter a Mars.
Rejstřík článků
Saturn není tak velký jako Jupiter, je to jen třetina jeho hmotnosti, zatímco jeho poloměr je o 16% menší..
Je to nejméně hustá planeta; s 687 kg / m3 mohl plavat na vodě, pokud by byl oceán dostatečně velký na to, aby jej zadržel. Je složen převážně z vodíku a hélia, nejlehčích známých prvků, i když obsahuje další v mnohem menším poměru.
Saturn má své vlastní magnetické pole, méně intenzivní než Jupiterovo, ale mnohem více než Země, s magnetickou osou rovnoběžnou s osou otáčení. Proto jsou polární záře ve formě soustředných kruhů běžné, přímo v každé polární oblasti. Ty jsou tvořeny pohybem elektricky nabitých částic uprostřed intenzivního magnetického pole planety..
Dalším charakteristickým rysem Saturnu je teplo, které chrlí do vesmíru a vyzařuje téměř dvojnásobek energie, kterou přijímá ze Slunce. Saturnův interiér je velmi horký a vědci se domnívají, že je to kvůli kondenzaci kapalného vodíku při vysokém tlaku..
Tlak uvnitř Saturnu je milionkrát vyšší než atmosférický tlak Země. Kapičky kapalného vodíku nabírají na rychlosti, jak se pohybují směrem ke středu planety, a produkují teplo.
Kapalný vodík se chová jako kov a není zodpovědný pouze za vyzařované teplo, ale také za dynamický efekt, který vytváří magnetické pole..
Saturnova atmosféra připomíná atmosféru Jupitera, s podobným vzorem světlých a tmavých pásů. Mraky se skládají z krystalů amoniaku, vody a hydrogensulfidu amonného.
Na Zemi jsou silné větry a občasné bouře, které trvají měsíce. Rovníkové větry na Saturnu mohou dosáhnout 500 m / s.
-Hmotnost: 5,69 x 1026 kg.
-Rovníkový poloměr: 6,0 x 104 km
-Polární rádio: 5,4 x 104 km
-Tvar: zploštělý.
-Průměrná vzdálenost ke Slunci: 1,4 x 109 km
-Sklon oběžné dráhy: 2,5 ° vzhledem k ekliptice.
-Teplota: mezi -139 a -189 ° C.
-Gravitace: 10,4 m / sdva
-Vlastní magnetické pole: Ano.
-Atmosféra: Ano, většinou vodík.
-Hustota: 687 kg / m3
-Satelity: 82 formálně určených, mnoho dalších malých měsíců, žádné označení.
-Prsteny: Ano, složitý systém.
Prsteny jsou charakteristickým znakem Saturnu, protože i když je vlastní i ostatní plynní obři, bezpochyby jsou tyto planety nejpozoruhodnější.
Kroužky jsou složeny převážně z ledu a hornin a jsou udržovány ve tvaru díky gravitačnímu působení některých specializovaných satelitů: pastýřské satelity.
Zpočátku si astronomové kvůli nedostatečnému rozlišení svých dalekohledů mysleli, že prstence vytvořily souvislý disk hmoty kolem planety. V každém případě je tloušťka systému zanedbatelná, nanejvýš sotva kilometr, a v některých regionech může být i metrů..
Italský astronom Giovanni Cassini byl první, kdo si kolem roku 1675 uvědomil, že mezi nimi existuje dělicí čára.
O několik let později francouzský matematik Pierre de Laplace poukázal na to, že ve skutečnosti existuje mnoho tenkých prstenců. Nakonec James Clerk Maxwell vytvořil model, ve kterém navrhl, aby prstence byly složeny z mnoha částic, z nichž každá sledovala nezávislou oběžnou dráhu..
Astronomové rozlišují prsteny písmeny abecedy. Sedm hlavních a nejjasnějších prstenů je A, B, C a D, zatímco E, F a G jsou světlejší.
Kromě toho existují tisíce slabších prstenů. Nejbledší a nejvzdálenější byl detekován infračerveným dalekohledem a je vyvolán Phoebe prsten.
Cassiniho dělení odděluje prstenec A od prstence B, ale ve stejném prstenci A se nazývá temná oblast Encke divize, udržovaný jedním ze saturnských satelitů: Pan. V oblasti je také extrémně tenký prstenec.
Existují divize různých šířek, také pojmenované podle slavných astronomů: Colombo, Huygens, Maxwell a Keeler..
Prsteny jsou tvořeny částicemi o velikosti od zrnka písku (mikrony) až po obrovské kameny dlouhé desítky metrů, ale astronomové souhlasí s tím, že nevznikly současně s planetou, ale spíše nedávno..
Odhaduje se, že hlavní prstence A, B a C jsou pravděpodobně několik stovek milionů let staré, a to je z astronomického hlediska velmi málo. Vědci si jsou jisti, že všechny planety ve sluneční soustavě vznikly současně, asi před 4,6 miliardami let..
Materiál, který tvoří prstence, mohl pocházet z komety, meteoritu nebo měsíce, fragmentovaného kvůli gravitaci planety. V každém případě to nejsou zbytky formování planety..
Původ prstenů je zatím jistě nejistý, ale všeobecná shoda spočívá v tom, že jsou poměrně nestabilní, takže jak rychle se vytvořily, mohou během několika milionů let zmizet..
Cesta Saturnu po jeho oběžné dráze kolem Slunce trvá 29 let a 167 dní. Zajímavé je, že Saturn a Jupiter jsou v orbitální rezonance, protože mezi nimi existuje gravitační interakce. Přitažlivost Slunce je samozřejmě mnohem větší, ale přitažlivost Jupitera také ovlivňuje.
Když existuje orbitální rezonance mezi astronomickými objekty, jejich orbitální období si zachovávají určitý poměr, vždy s malým počtem. V případě Saturnu-Jupitera se tento otáčí o 5 otáček za každé 2 otáčky Saturnu a má se za to, že tato rezonance má stabilizační účinky na oběžné dráhy obou planet..
Orbitální rezonance, ke které dochází mezi částicemi, které tvoří Saturnovy prstence, a satelity, které obíhají mezi nimi, působí silně na strukturu prstenců, například na existenci divize Cassini..
Saturn je planeta ve sluneční soustavě s největším počtem satelitů, 6 z nich má související oběžná období, podívejme se:
-Mimas a Tethys, v poměru 1: 2. Na 1 kolo Mimas se Tethys otočí dvakrát.
-Enceladus a Dione v poměru 1: 2.
-Hyperion a Titan, v poměru 4: 3.
Nakonec je pozoruhodné, že 85% momentu hybnosti sluneční soustavy je soustředěno na Jupiteru a Saturnu, dvou největších planetách, na rozdíl od Slunce, které i přes nejvyšší hmotnostní procento má malou hybnost..
Moment hybnosti systému je zajímavá fyzikální veličina, protože je zachována při absenci vnějších interakcí. Aby došlo ke změně, je nutný čistý točivý moment zevnitř.
Následující data stručně popisují pohyb Saturnu:
-Střední poloměr oběžné dráhy: 1,43 x 109 km
-Sklon oběžné dráhy: 2,5 ° vzhledem k rovině ekliptiky
-Excentricita: 0,056
-Průměrná oběžná rychlost: 9,6 km / s
-Překladové období: 29,46 let
-Období rotace: 10,66 hodin
Planeta Saturn je považována za lepší planetu, protože její oběžná dráha je mimo oběžnou dráhu Země. Vyšší planety jsou Jupiter, Saturn, Uran a Neptun. Naopak planety, jejichž oběžná dráha je nejblíže ke Slunci, se nazývají nižší planety: Merkur a Venuše..
Nejlepší čas na pozorování lepší planety je, když se Země dostane mezi ni a Slunce. Na druhou stranu je těžší vidět, kdy je ve spojení, protože je dále od Země a blízko Slunce, které zakrývá to. Situaci graficky popisuje následující obrázek:
Jedním z hlavních cílů každého pozorovatele oblohy je přirozeně uvažovat o prstencích, pro které stačí malý dalekohled. Je ale nutné vzít v úvahu, že někdy jsou prstence vůči Zemi na hraně, a proto jsou neviditelné.
Úhel, pod kterým jsou prstence pozorovány, se mění v průběhu 30 let, což je období, kdy Saturn obíhá kolem Slunce..
Další Saturnovy opozice jsou:
-2020: 20. července
-2021: 2. srpna
-2022: 14. srpna
-2023: 27. srpna
-2024: 8. září
-2025: 21. září
Dokončení jedné otáčky na vlastní ose otáčení trvá Saturnu v průměru 10,66 hodin, i když ne všechny jeho zóny se otáčejí stejnou rychlostí. Například na rovníku je rychlost otáčení 10,25 hodiny, zatímco uvnitř planety je to přibližně 10,65 hodiny..
Tento jev je znám jako diferenciální rotace a je to proto, že planeta není pevná, jak jsme již řekli. Rovněž díky své kapalně plynné povaze planeta zažívá deformaci v důsledku rotačního pohybu a zplošťuje se na pólech..
Složení Saturnu je v zásadě stejné jako složení Jupitera a dalších plynných planet: vodík a hélium, pouze na Saturnu je podíl vodíku vyšší, vzhledem k nízké hustotě.
Vzhledem k tomu, že se Saturn vytvořil ve vnější oblasti mlhoviny, z níž vznikla sluneční soustava, planeta dokázala rychle růst a zachytit velké množství vodíku a hélia přítomného v mlhovině..
Vzhledem k tomu, že s postupujícím do hloubky rostou obrovské tlaky a teploty, mění se molekulární vodík na povrchu na kovový vodík.
Přestože je planeta plynná, v jejím jádru, které je alespoň částečně kamenité, je menší podíl těžších prvků, jako je hořčík, železo a křemík..
Kromě těchto prvků se hojně vyskytují různé druhy ledu, jako je amoniak, voda a metanový led, které mají tendenci se hromadit směrem ke středu planety, který má vysokou teplotu. Z tohoto důvodu je materiál ve skutečnosti kapalný, nikoli plynný..
Saturnovy mraky jsou tvořeny čpavkem a vodním ledem, zatímco v atmosféře byly kromě těchto látek detekovány také acetylen, metan, propan a stopy dalších plynů..
Přestože Saturn dominuje vodík a hélium, předpokládá se, že obsahuje skalní jádro v přírodě. Během procesu formování planet sluneční soustavy kondenzovaly kolem tohoto jádra plyny rychlým procesem, který mu umožnil rychlý růst..
Jádro Saturnu obsahuje, jak jsme již řekli, horniny a těkavé prvky a sloučeniny obklopené vrstvou tekutého vodíku. Vědci odhadují, že toto jádro je 9 až 22krát větší než Země: v okruhu asi 25 000 km..
Tato vrstva kapalného vodíku je obklopena vrstvami kapalného vodíku a helia, které se nakonec stanou v nejvzdálenějších vrstvách plynnými. Frenkelova linie je termodynamická hranice, která odděluje plynnou tekutinu od kapaliny.
Podle nejnovějších počtů má Saturn 82 určených satelitů a mnoho mini měsíců, kterým stále chybí. Díky tomu je Saturn planeta s dosud největším počtem satelitů..
Saturnův satelitní systém je velmi složitý; je například známo, že mají přímý účinek na prsteny: pastýřské satelity.
Kromě toho existují i trojské satelity, které zůstávají na stabilní oběžné dráze 60 ° před nebo za jinými satelity. Například měsíce Telesto a Calypso jsou trojské koně z Thetys, jednoho z největších satelitů Saturnu..
Hlavní satelity Saturnu jsou Titan, Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Hyperion, Iapetus a Phoebe. Tyto satelity jsou známy již před vesmírnými misemi, ale výzkumné sondy k Saturnu objevily mnohem více..
Největším ze všech měsíců Saturnu je Titan, který má také svou vlastní atmosféru a je druhým největším v celé sluneční soustavě, po Ganymedovi, velkém měsíci Jupiteru. Titan je ještě větší než Merkur.
Naproti tomu Enceladus, šestý měsíc Saturnu, je obrovská sněhová koule s překvapením: jeho jádro je pokryto oceánem horké tekuté vody..
Zajímavým faktem mezi měsíci Saturnu je, že existují satelity, jejichž oběžné dráhy jsou stejné, ale nedokáží se srazit. Nejpozoruhodnější z těchto kororbitálních satelitů jsou Janus a Epimetheus.
Ne všechny měsíce Saturnu mají sféroidní tvar, existuje mnoho nepravidelných satelitů, obvykle malých rozměrů a obíhajících celkem daleko od planety..
Jedná se o největší a nejdůležitější ze satelitů Saturnu, viditelný ze Země jako malý světelný bod, pomocí dalekohledu. Holandský astronom Christian Huygens to viděl jako první kolem roku 1655 a John Herschel, již v 19. století, jej nazval Titan.
Jeho přibližná hustota je 1,9 g / cm3 a přestože obsahuje skalní jádro, je to svět téměř celý z ledu.
Titan má hustou atmosféru, v níž dominuje dusík a malé procento metanu, stejně jako stopy uhlovodíků. Je to pozoruhodná rarita ve sluneční soustavě, protože ostatním satelitům chybí vlastní atmosféra..
Má také oceány a srážky, ale ne vodu, ale metan. Existence této sloučeniny je známá od poloviny 20. století díky spektroskopii prováděné astronomem Gerardem Kuiperem. Později sonda Voyager tento objev potvrdila.
Zajímavostí na Titanu je, že tam bylo detekováno mnoho organických sloučenin, kromě metanu, které jsou předchůdci života. Mechanismus, kterým Titan získal tuto zvláštní atmosféru, je stále neznámý, ale je velmi zajímavý, protože množství uhlovodíků je mnohem větší než u Země..
V rámci mise Cassini na Saturn se sondě Huygens podařilo přistát na povrchu Titanu a našel zmrzlý povrch, ale plný reliéfu.
Ačkoli si Titan užívá rozmanitou geologii a podnebí, je to pro lidi nevítaný svět. Jeho atmosféra je velmi dynamická; například je známo, že fouká vysokorychlostní vítr, mnohem lepší než největší pozemské hurikány.
Byla vypuštěna NASA v roce 1973 a na oběžnou dráhu Saturnu se dostala o několik let později, v roce 1979. Tato mise zachytila snímky s nízkým rozlišením a také našla neznámé satelity a prstence, které nikdy nebyly vidět ze Země..
Sonda byla nakonec zmítána v roce 1995, ale nesla plaketu se slavnou zprávou vytvořenou Carlem Saganem a Frankem Drakem, pro případ, že by na ni narazili mimozemští navigátoři..
Tato mise spočívala ve startu dvou sond: Voyager 1 a Voyager 2.
Přestože byl Voyager 1 koncipován tak, aby dosáhl na Jupiter a Saturn, již překročil hranice sluneční soustavy a vstoupil do mezihvězdného prostoru v roce 2012. Mezi jeho nejdůležitější poznatky patří potvrzení existence atmosféry Titanu a také důležitá data o Saturnu atmosféra a kruhový systém.
Voyager 2 shromažďoval informace o atmosféře Saturnu, atmosférickém tlaku a mnoha vysoce kvalitních obrázcích. Po návštěvě Saturnu sonda dosáhla Uranu a Neptunu, poté vstoupila do mezihvězdného prostoru, stejně jako sesterská sonda..
Mise Cassini byla společným projektem NASA, Evropské kosmické agentury a Italské kosmické agentury. Byla vypuštěna v roce 1997 z mysu Canaveral a jejím cílem bylo studovat planetu Saturn a její satelitní systém.
Sonda dosáhla Saturnu v roce 2004 a dokázala obíhat planetu 294krát až do roku 2017, kdy jí došlo palivo. Sonda byla poté záměrně ponořena do Saturnu, aby se zabránilo jejímu zřícení do jednoho ze satelitů, a zabránila tak radioaktivní kontaminaci..
Cassini nesla sondu Huygens, první objekt vyrobený člověkem, který přistál na světě za pásem asteroidů: Titan, největší satelit Saturnu..
Huygens přispěl obrazy krajiny Titanu a struktury prstenů. Získal také snímky Mimasu, dalšího satelitu Saturnu, který se pasou na prstencích. Ukazují obrovský kráter Herschel s obrovskou horou uprostřed.
Cassini také potvrdil přítomnost vody na Enceladu, šestém a ledovém měsíci Saturnu, o průměru 500 km, který je v orbitální rezonanci s Dione..
Enceladova voda je horká a planeta je plná gejzírů a fumarol, které vylučují vodní páru a organické sloučeniny, a proto mnozí věří, že by mohla ukrývat život.
O Iapetu, dalším z velkých Saturnových satelitů, odhalily snímky Cassini temnou stránku, jejíž původ je stále neurčený..
Zatím žádné komentáře