Характеристика планети Сатурн

Сатурн – друга за розмірами і масою, і, напевно, найкрасивіша (звичайно після Землі!) Планета Сонячної системи (рис. 7.20). Велика піввісь орбіти планети становить 9,58 а. е. Сатурн обертається навколо Сонця за 29,67 років.

Період обертання навколо осі становить 10 годин 14 хвилин (на широтах до 30 °). Так як Сатурн – також газовий гігант, екваторіальні його частини обертаються швидше, ніж приполярні області: на полюсах один оборот відбувається приблизно на 26 хвилин повільніше. Середній період обертання навколо осі – 10 годин 40 хвилин.

Під дією відцентрових сил Сатурн помітно сплющений. Його стиск становить близько 10%.

Говорячи про планету Сатурн, насамперед звертають увагу на те, що його середня щільність – 0,71 г / см3 – у вісім разів менше земної і в два з гаком рази менше, ніж у Сонця. Сатурн – єдина планета Сонячної системи, яка могла б плавати у воді (нагадаємо, що середня щільність води – 1 г / см3).

Атмосфера Сатурна складається майже повністю з водню, гелію і азоту. АМС «Вояджер-1» з’ясував, що близько 7% обсягу верхньої атмосфери Сатурна – гелій (у порівнянні з 11% в атмосфері Юпітера), в той час як майже все інше – водень. Оскільки передбачається, що умови формування обох планет однакові, то кількість гелію на Сатурні має бути приблизно таким же, як на Юпітері і Сонце. Недолік цього елементу у верхній атмосфері може означати, що більш важкий гелій, можливо, повільно опускається до ядра Сатурна. При цьому виділяється теплова енергія, яка випромінюється в космос.

Аміачні хмари у верхній частині атмосфери могутніше юпитерианских, тому Сатурн не так «смугастий».

Мінімальна температура на Сатурні 82 К і зростає при зануренні в атмосферу.

Нижче атмосфери простягається океан рідкого молекулярного водню. На глибині близько 30 000 км водень стає металевим (тиск досягає близько 3 мільйонів атмосфер). Рух металу створює потужне магнітне поле. У центрі планети знаходиться масивне залізно-кам’яне ядро.

На Сатурні дуже сильні вітри: їх швидкість на екваторі близько 500 м / с. Вітри дують, здебільшого, в східному напрямку, їх сила слабшає при видаленні від екватора. Також, при видаленні від екватора, з’являється все більше західних течій. Переважання східних потоків (у напрямку осьового обертання) вказує на те, що вітри не обмежені шаром верхніх хмар, вони повинні поширюватися всередину, принаймні, на 2000 кілометрів. Крім того, вимірювання “Вояджера-2» показали, що вітри в південній і північній півкулях симетричні щодо екватора! Є припущення, що симетричні потоки якось пов’язані під шаром видимої атмосфери.

В атмосфері Сатурна часто спостерігаються шторми, зокрема, виявлено пляму розміром близько 1250 км.

Магнітне поле Сатурна більш слабке в порівнянні з магнітним полем Юпітера і відрізняється від нього. Напруженість магнітного поля на рівні видимих ​​хмар на екваторі 0,2 Гс.

У Сатурна 31 супутник і кільце, точніше ціла система кілець (рис. 7.20, 7.21). Кільця Сатурна видно з Землі в невеликий телескоп. Вони складаються з тисяч і тисяч невеликих твердих частинок з каменів і льоду, які обертаються навколо планети.
Існує 3 основних кільця, названих A, B і C і кілька слабших – D, E, F. При ближчому розгляді кілець виявляється набагато більше. Між кільцями існують щілини, де немає часток. Та з щілин, яку можна побачити в середній телескоп із Землі (між кільцями А і В), названа щілиною Кассіні. У ясні ночі можна навіть побачити менш помітні щілини. Внутрішні частини кілець обертаються швидше зовнішніх. Радіус зовнішнього кільця перевищує 900 000 км, товщина само не більше 4 км. Моделлю кільця Сатурна може бути диск діаметром близько 250 м і товщиною всього 1 мм! Чому ця система частинок існує досі в такому вигляді, поки невідомо.

Як і супутники Юпітера, місяця Сатурна кожна по-своєму цікава і загадкова. Так, поверхня Тефии досить світла і покрита кратерами, причому один з них має діаметр 400 км. Великий кратер такого ж діаметру виявлений на Мімасі. Енцелад порівнюють з гігантської замороженої в космосі краплею води, на одній із сторін якої, зверненої до Сатурна, видно численні викривлені борозенки, тоді як на протилежній – численні метеоритні кратери. Великий інтерес викликає найбільший супутник Сатурна – Титан (який також по діаметру більше Меркурія!), Єдиний з супутників в Сонячній системі, оточений щільною атмосферою. Полягає вона в основному з азоту (85%) і аргону (близько 12%), хоча всього десять років тому передбачалося, що її головні складові – метан і аміак.

У січні 2005 р на поверхню Титана здійснив м’яку посадку зонд “Гюйгенс”, який був доставлений до Сатурна АМС «Кассіні». З борту зонда були отримані дані про атмосферу Титана і кілька тисяч знімків поверхні.

Посилання на основну публікацію