Сатурн
Параметры планеты | |||||||||
Средний радиус | 1,4294x109 км | ||||||||
Эксцентриситет | 0,0560 | ||||||||
Период обращения | 29л 167дн 6,7ч | ||||||||
Синодический период | 378,1 дней | ||||||||
Средняя скорость движения по орбите | 9,46 км/с | ||||||||
Наклонение орбиты | 2,488° | ||||||||
Число спутников | 33 | ||||||||
Физические характеристики | |||||||||
Экваториальный диаметр | 120,536 км | ||||||||
Плошадь поверхности | 4,38 x 1010 км² | ||||||||
Масса | 5,688 x 1026 кг | ||||||||
Средняя плотность | 0,69 г/см³ | ||||||||
Ускорение свободного падения у поверхности | 9,05 м/с² | ||||||||
Период вращения экваториальный | 10 ч 13 м 59 с | ||||||||
Период вращения внутренний | 10 ч 39 м 25 с | ||||||||
Наклон оси вращения | 25,33° | ||||||||
Альбедо | 0,47 | ||||||||
2-я космическая скорость | 35,5 км/с | ||||||||
Средняя температура на уровне вершины облаков | 93 K | ||||||||
Температура поверхности |
|
||||||||
Параметры атмосферы | |||||||||
Атмосферное давление | 140 кПа | ||||||||
Водород | >93% | ||||||||
Гелий | >5% | ||||||||
Метан | 0,2% | ||||||||
Пары воды | 0,1% | ||||||||
Аммиак | 0,01% | ||||||||
Этан | 0,0005% | ||||||||
Фосфин | 0,0001% |
Сатурн — шестая по удалению от Солнца и вторая по размеру планета Солнечной системы. Сатурн находится на среднем расстоянии 1429 млн. км (9,58 а. е.) от Солнца. Период обращения — 29,46 лет. Состоит, в основном, из газа (водород и гелий) и не имеет привычной нам твёрдой поверхности. Относится к типу газовых планет.
Экваториальный радиус планеты равен 60300 км, полярный радиус 54000 км; Сатурн — наиболее сплющенная планета Солнечной системы. Масса планеты в 95 раз превышает массу Земли, однако средняя плотность Сатурна составляет всего 0.69 г/см?, что делает её самой разреженной планетой Солнечной системы и единственной планетой легче воды.
Исследования Сатурна
Сатурн — одна из пяти планет Солнечной системы, легко видимых невооруженным глазом с Земли. В максимуме, блеск Сатурна достигает третьей звёздной величины.
Впервые наблюдая Сатурн через телескоп в 1609—1610 годах, Галилео Галилей заметил, что Сатурн выглядит не как единое небесное тело, а как три тела, почти касающихся друг друга, и высказал предположение, что он видит два крупных спутника Сатурна. Два года спустя Галилей повторил наблюдения и, к своему величайшему изумлению, не обнаружил и следа «компаньонов» Сатурна.
В 1659 году Гюйгенс, с помощью более мощного телескопа, выяснил, что «компаньоны» — это на самом деле тонкое плоское кольцо, опоясывающее планету и не касающееся её. Гюйгенс также открыл самый крупный спутник Сатурна — Титан. Начиная с 1675 года изучением планеты занимался Кассини. Он заметил, что кольцо состоит их двух колец, разделённых чётко видимым зазором — щелью Кассини, и открыл ещё несколько крупных спутников Сатурна.
В 1979 году космический аппарат «Пионер-11» впервые пролетел вблизи Сатурна, а в 1980 и 1981 годах за ним последовали аппараты «Вояджер-1» и «Вояджер-2». Эти аппараты впервые обнаружили магнитное поле Сатурна и исследовали его магнитосферу, наблюдали штормы в атмосфере Сатурна, получили детальные снимки структуры колец и выяснили их состав.
В 1990-х годах Сатурн, его спутники и кольца неоднократно исследовались космическим телескопом Хаббл. Долговременные наблюдения дали немало новой информации, которая была недоступна для «Пионера 11» и «Вояджеров» при их однократном пролёте мимо планеты.
В 1997 году к Сатурну был запущен аппарат Кассини-Гюйгенс и, после семи лет полёта, 1 июля 2004 года он достиг системы Сатурна и вышел на орбиту вокруг планеты. Основными задачами этой миссии, рассчитанной минимум на 4 года, является изучение структуры и динамики колец и спутников, а также изучение динамики атмосферы и магнитосферы Сатурна. Кроме того, специальный зонд «Гюйгенс» отделился от аппарата и на парашюте спустился на поверхность спутника Сатурна Титана.
Спутники
Известно около 50 спутников Сатурна, большая часть из которых обнаружены при помощи космических аппаратов. Крупнейший из них — Титан, единственный спутник в солнечной системе, имеющий плотную атмосферу. Ниже перечислены все спутники Сатурна, имеющие собственные имена, в порядке их удаленности от планеты с указанием в скобках их радиусов (в километрах) и средних расстояний от Сатурна (в тысячах километров):
Спутник |
Радиус (км) |
Расстояние до Сатурна (тыс. км) |
Пан | 10 | 133,583 |
Дафнис | 7 | 136,505 |
Атлас | 20 | 137,7 |
Пандора | 70 | 139,4 |
Прометей | 55 | 141,7 |
Эпиметей | 70 | 151,4 |
Янус | 110 | 151,5 |
Мимас | 196 | 185,5 |
Метона | 1,5 | 194,3 |
Паллена | 2 | 212,3 |
Энцелад | 250 | 238 |
Тефия | 530 | 294,66 |
Телесто | 17 | 294,66 |
Калипсо | 17 | 294,66 |
Диона | 560 | 377,39 |
Елена (Хелена, Диона B) | 18 | 377,39 |
Полидевк | 1,8 | 377,39 |
Рея | 754 | 527,1 |
Титан | 2575 | 1221,9 |
Гиперион | 205 | 1481 |
Япет | 730 | 3560,8 |
Кивиок | 8 | 11333,2 |
Иджирак | 6 | 11372,8 |
Феба | 110 | 12944 |
Палиак | 9,7 | 14923,8 |
Скади | 3,2 | 15576,2 |
Альбиорикс | 16 | 16401,6 |
Эрриапо | 4,3 | 17408,7 |
Сиарнак | 20 | 17905,7 |
Тарвос | 6,5 | 18160,2 |
Мундилфари | 2,8 | 18360,1 |
Нарви | 3,3 | 19370,7 |
Суттунг | 2,8 | 19666,7 |
Трюм (Thrymr) | 2,8 | 20810,3 |
Имир | 8 | 23174,6 |
16 спутников были открыты в 2004 - 2005 годах. Они пока не получили названий (кроме Дафниса).
Кольца
Сатурн обладает самой мощной системой колец в Солнечной системе. Кольца состоят в основном из частиц водяного льда размером от нескольких микрон до десятков метров. Существует несколько десятков колец, разделённых щелями, крупнейшая из которых — щель Кассини.
Кольца Сатурна — концентрические образования различной яркости, как бы вложенные друг в друга, и образующие единую плоскую систему небольшой толщины, располагающуюся в экваториальной плоскости Сатурна. Кольцо вокруг Сатурна впервые наблюдал Г. Галилей в 1610, но из-за низкого качества телескопа он принял видимые по краям планеты части кольца за спутники Сатурна.
Правильное описание кольца Сатурна дал Х. Гюйгенс (1659), а Дж. Кассини вскоре показал, что оно состоит из двух концентрических составляющих — колец А и В, разделённых тёмным промежутком (так называемым «делением Кассини»). Много позже (в 1850) американский астроном У. Бонд открыл внутреннее слабо светящееся кольцо С, а в 1969 было обнаружено ещё более слабое и близкое к планете кольцо D. Яркость кольца D не превышает 1/20 яркости самого яркого кольца — кольца В. Кольца расположены на следующих расстояниях от планеты: А — от 138 до 120 тыс. км, В — от 116 до 90 тыс. км, С — от 89 до 75 тыс. км и D — от 71 тыс. км почти до поверхности Сатурна.
Природа колец Сатурна стала ясной после того, как английский физик Дж. Максвелл (в 1859) и русский математик С. В. Ковалевская (в 1885) разными методами доказали, что устойчивым существование кольца вокруг планеты может быть только в том случае, если оно состоит из совокупности отдельных малых тел: сплошное твёрдое или жидкое кольцо было бы разорвано силой притяжения планеты.