Сатурн - газовый гигант с кольцами

Сколько тайн и загадок таит эта планета! Наверное, сегодня не найдется человека, который не слышал о Сатурне и его уникальных кольцах. Но, все же, лишь немногие могут ответить на вопросы: каково строение Сатурна, из чего состоят его кольца, как исследовалась эта планета и другие. В статье мы постараемся ответить на основные из них.

Немного истории

Люди проявляли интерес к Сатурну еще в глубокой древности, имеются сведения о наблюдениях Сатурна четырех тысячелетней давности! Чем же обосновано такое внимание? В первую очередь тем, что Сатурн - последняя (из шести) видимая невооруженным глазом планета (не считая Урана, который можно увидеть несколько недель высоко в горах, на пределе возможностей человеческого глаза). По этой причине древние философы считали Сатурн границей между нашим миром и миром мертвых.

Но все вышеизложенные факты были актуальны несколько тысяч лет назад. А что же мы знаем о планете Сатурн сегодня?

Физические и орбитальные характеристики

Сатурн удален от нашего Солнца примерно на 9,5 астрономических единиц. В связи с внушительным расстоянием от нашего светила, средняя температура составляет - 139 градусов по Цельсию.

Сатурн - чемпион по сжатию среди других планет: вследствие быстрого вращения вокруг оси (примерно 10 ч 32 минуты), он имеет экваториальный радиус в 60 000 км, а полярный - в 54 000.

Масса Сатурна равна примерно 95 массам Земли, а объем – 8,2 * 1014 км3. Если вычислить среднюю плотность, исходя из этих данных, то она составит 0,7 г/см3. Проще говоря, вещество Сатурна в среднем в 1,4 раза легче воды, и если опустить его в океан невообразимых размеров, то он будет плавать в этом гипотетическом океане.

У Сатурна есть мощнейшее магнитное поле, сравнимое с магнитосферой Юпитера. Оно насыщено плазмой, которая производится верхними слоями атмосферы и спутником - Энцеладом.

Атмосфера

Сатурн - газовый гигант, не имеющий (в теории) твердой поверхности. Поэтому, когда мы видим снимок Сатурна из космоса или смотрим на него в телескоп, мы видим верхний слой атмосферы. Связано это с тем фактом, что Сатурн образовался за водной снеговой линией, где большая часть вещества представлена легкими газами - водородом и гелием.

Атмосфера Сатурна в основном и состоит из этих газов (плюс некоторое количество метана и аммиака). На Сатурне, как и на Юпитере, есть полосы и пятна (а на самом деле - ураганы, движущиеся со скоростью до 500 км/ч). Среди самых известных - Большое Коричневое пятно, Белый Овал и Гексагон. Первые два - вихри, имеющие схожее строение с Большим Красным Пятном Юпитера, а с Гексагоном все сложнее. Это крупное явление на северном полюсе планеты, имеющее, как следует из названия, шестиугольную форму, которая не менялась тридцать лет. До сих пор природа этого феномена до конца не изучена, по основной теории, это очень стабильный вихрь, но узнать точнее в ближайшее время не представляется возможным, т.к. ни на южном полюсе Сатурна, ни на остальных планетах-гигантах похожих структур найдено не было.

На Сатурне не так сильно выделяются пятна и полосы по сравнению с Юпитером из-за аммиака, входящего в состав атмосферы: испаряясь, этот газ образует туман в верхних слоях облаков, заслоняя от нашего взора «достопримечательности» гиганта.

Внутреннее строение

О верхнем слое атмосферы, состоящем из молекулярного водорода и гелия, мы уже узнали. А что же находится под ним?

Атмосфера гиганта, как мы уже убедились ранее, хоть и не отличается большой плотностью, но из-за своих размеров, имеет огромную массу, благодаря чему внутренности планеты имеют сложное строение. На глубине 30 000 километров атомы водорода под давлением верхних слоев начинают «спрессовываться», образуя специфическую субстанцию, известную как металлический водород. Это жидкость, становящаяся с ростом глубины все более твердой, которая получила название из-за способности проводить электричество, именно благодаря ей планеты-гиганты имеют магнитные поля.

В самом центре планеты находится большое металло-силикатное ядро, имеющее массу, по разным оценкам, от 9 до 22 масс Земли и размер в 25 тысяч км. Внутри ядра температура достигает 11 тысяч градусов Цельсия, из-за чего Сатурн в инфракрасном диапазоне излучает в 2,2 раза больше энергии, чем ему посылает наше Солнце, однако, есть основания предполагать, что имеются и другие источники энергии.

Кольца и система спутников

А теперь поднимемся из глубин Сатурна примерно на 100 тысяч километров к его отличительной особенности - кольцам.

У Сатурна есть шесть колец: A,B,C,D,E,F.

Кольца состоят из льда, мелкой пыли и камней размером от нескольких миллиметров до полутора десятков метров. На фотографиях видны темные щели в кольцах. Это - следы гравитационного воздействия спутников газового гиганта. Крупнейшие провалы - Щель Кассини и Деление Энке - могут быть замечены в любительский телескоп.

До сих пор неясно, откуда взялись кольца Сатурна: возможно, это крупный спутник, разрушенный гравитацией планеты, также кольца могли образоваться вместе с самим Сатурном.

Помимо колец, Сатурн имеет обширную систему из 62 спутников, крупнейшие из которых – Мимас, Энцелад, Тефия, Диона, Рея, Титан и Япет. Это самые яркие спутники, их можно заметить в 250-милиметровый телескоп (а Титан видно уже в 60-милиметровый рефрактор).

Рассказ о спутниках и кольцах достоин отдельной статьи, поэтому материал о них будет размещен отдельно.

Заключение

На этом обзорную статью об удивительной планете Сатурн можно считать законченной. Дополнительные вопросы или предложения по улучшению статьи – высказывайте в комментариях, либо оставьте сообщение по кнопке вверху сайта.

Посмотреть интереснейшие фотографии Сатурна, полученные астрофотографами со всего мира можно в нашей Галерее

Ясного неба и успешных наблюдений!

Поделись этой информацией с друзьями:


Комментарии (0)