Сатурн

редактировать

Шестая планета от Солнца и вторая по величине планета в Солнечной системе

Сатурн Saturn symbol.svg
Saturn during Equinox.jpg Изображено в естественных цветах приближается к равноденствие, сфотографировано Кассини в июле 2008 г.; точка в нижнем левом углу: Титан
Обозначения
Произношение(About this sound слушай )
Назван в честьСатурн
Прилагательные Сатурнианец, Cronian / Kronian
Орбитальные характеристики
Эпоха J2000.0
Афелий 1514,50 млн км (10,1238 а.е.)
Перигелий 1352,55 млн км (9,0412 а.е.)
Большая полуось 1433,53 млн км (9,5826 а.е.)
Эксцентриситет 0,0565
Период обращения
Синодический период 378,09 дней
Средняя орбитальная скорость 9,68 км / с (6,01 миль / с)
Средняя аномалия 317,020 °
Наклон
Долгота восходящего узла 113.665 °
Время перигелия 2032-ноя-29
Аргумент перигелия 339.392 °
Известные спутники 82 с формальными обозначения; бесчисленные дополнительные спутники.
Физические характеристики
Средний радиус58,232 км (36,184 миль)
Экваториальный радиус
  • 60,268 км (37,449 миль)
  • 9,449 Земли
Полярный радиус
  • 54,364 км (33,780 миль)
  • 8,552 Земли
Сплющивание 0,09796
Окружность
Площадь поверхности
  • 4,27 × 10 км (1,65 × 10 квадратных миль)
  • 83,703 Земли
Объем
  • 8,2713 × 10 км (1,9844 × 10 куб. Миль))
  • 763,59 Земли
Масса
  • 5,6834 × 10 кг
  • 95,159 Земли
Средняя плотность 0,687 g /cm (0,0248 фунт / у.е. в ) (меньше воды)
Плотность на поверхности
Момент инерции 0,22
Скорость убегания 35,5 км / с (22,1 миль / с)
Сидерический период вращения 10 33 38. - 1 19
Экваториальная скорость вращения9,87 км / с (6,13 миль / с; 35 500 км / ч)
Наклон оси 26,73 ° (до орбиты)
Северный полюс прямое восхождение 40,589 °; 2 42 21 год
Северный полюс склонение 83,537 °
Альбедо
Поверхностная температура минсреднеемакс
1 бар 134 K (-139 °C )
0,1 бар 84 K (−189 °C )
Кажущаяся звездная величина от −0,55 до +1,17
Угловой диаметр от 14,5 ″ до 20,1 ″ (без учета колец)
Атмосфера
Поверхностное давление 140 кПа
Высота по шкале 59,5 км (37,0 миль)
Состав по объему
96,3% ± 2,4%водород (H. 2)
3,25% ± 2,4%гелий (He)
0,45% ± 0,2%метан (CH. 4)
0,0125% ± 0,0075%аммиак (NH. 3)
0,0110% ± 0,0058%дейтерид водорода (HD)
0,0007% ± 0,00015%этан (C. 2H. 6)
Лед :

Сатурн - шестая планета от Солнца и вторая по величине в Солнечной системе после Юпитер. Это газовый гигант со средним радиусом примерно в девять раз больше, чем Земли. Его плотность составляет лишь одну восьмую от средней плотности Земли; однако, с его большим объемом Сатурн более чем в 95 раз массивнее. Сатурн назван в честь римского бога богатства и сельского хозяйства ; его астрономический символ (♄) представляет собой серп.

бога..

Внутреннее пространство Сатурна, скорее всего, состоит из железо-никелевой и горной породы (кремния и соединения кислорода ). Его ядро ​​окружено глубоким слоем металлического водорода, промежуточным слоем жидкого водорода и жидкого гелия и, наконец, газообразным внешним слоем. Сатурн имеет бледно-желтый оттенок из-за кристаллов аммиака в его верхних слоях атмосферы. Считается, что электрический ток внутри металлического водородного слоя вызывает планетарное магнитное поле Сатурна, которое слабее земного, но имеет магнитный момент 580 раз больше Земли из-за большего размера Сатурна. Напряженность магнитного поля Сатурна составляет примерно одну двадцатую от силы Юпитера. Внешняя атмосфера обычно мягкая и неконтрастная, хотя могут проявляться долгоживущие особенности. Скорость ветра на Сатурне может достигать 1800 км / ч (1100 миль / ч; 500 м / с), что выше, чем на Юпитере, но не так высоко, как на Нептуне. В январе 2019 года астрономы сообщили, что день на планете Сатурн был определен как 10 33 38. - 1 19 на основе исследований C-кольца планеты..

Самая известная особенность планеты - ее выдающаяся кольцевая система, которая состоит в основном из частиц льда, с меньшим количеством каменистых обломков и пыли. Известно, что по крайней мере 82 спутников вращаются вокруг Сатурна, из которых 53 официально названы; сюда не входят сотни лунлетов в его кольцах. Титан, самая большая луна Сатурна и вторая по величине луна в Солнечной системе, больше, чем планета Меркурий, хотя и менее массивна, и является единственной луной в Солнечной системе, имеющей

Содержание

  • 1 Физические характеристики
    • 1.1 Внутренняя структура
    • 1.2 Атмосфера
      • 1.2.1 Слои облаков
      • 1.2.2 Гексагональная структура облаков на северном полюсе
      • 1.2.3 Южный полюсный вихрь
      • 1.2.4 Другие особенности
    • 1.3 Магнитосфера
  • 2 Орбита и вращение
  • 3 Естественные спутники
    • 3.1 Планетарные кольца
  • 4 История наблюдений и исследований
    • 4.1 Древние наблюдения
    • 4.2 Европейские наблюдения (17–19 вв.)
    • 4.3 Современные зонды НАСА и ЕКА
      • 4.3.1 Облет «Пионера-11»
      • 4.3.2 Облет «Вояджера»
      • 4.3.3 Космический корабль Кассини – Гюйгенс
      • 4.3.4 Возможные будущие миссии
  • 5 Наблюдение
  • 6 Примечания
  • 7 Ссылки
  • 8 Дополнительная литература
  • 9 Внешние ссылки

Физические характеристики

Составное изображение, сравнивающее размеры Сатурна и Земля

Sa Turn - это газовый гигант, потому что он преимущественно состоит из водорода и гелия. У него нет определенной поверхности, но может быть твердое ядро. Вращение Сатурна заставляет его иметь форму сплющенного сфероида ; то есть он сплющен на полюсах и выпуклый на его экваторе. Его экваториальный и полярный радиусы различаются почти на 10%: 60 268 км против 54 364 км. Юпитер, Уран и Нептун, другие планеты-гиганты в Солнечной системе, также сплюснуты, но в меньшей степени. Комбинация выпуклости и скорости вращения означает, что эффективная поверхностная сила тяжести вдоль экватора, 8,96 м / с, составляет 74% от полярной силы тяжести и ниже, чем сила тяжести на поверхности Земли. Однако экваториальная убегающая скорость, составляющая почти 36 км / с, намного выше, чем у Земли.

Сатурн - единственная планета Солнечной системы, которая менее плотна, чем вода - около 30 % Меньше. Хотя ядро ​​ Сатурна значительно плотнее воды, средняя удельная плотность планеты составляет 0,69 г / см из-за атмосферы. Юпитер в 318 раз масса Земли, а масса Сатурна в 95 раз больше массы Земли. Вместе Юпитер и Сатурн составляют 92% всей планетарной массы в Солнечной системе.

Внутренняя структура

Схема Сатурна в масштабе

Несмотря на то, что Сатурн состоит в основном из водорода и гелия, большая часть массы Сатурна не находится в фазе газа , потому что водород становится неидеальной жидкостью, когда плотность выше 0,01 г / см, что достигается при радиусе, содержащем 99,9% массы Сатурна. Температура, давление и плотность внутри Сатурна неуклонно повышаются к ядру, из-за чего водород становится металлом в более глубоких слоях.

Стандартные планетные модели предполагают, что внутренняя часть Сатурна похожа на внутреннюю часть Юпитера, имеющий небольшое каменное ядро, окруженное водородом и гелием, со следовыми количествами различных летучих. Это ядро ​​по составу похоже на Землю, но более плотное. Изучение гравитационного момента Сатурна в сочетании с физическими моделями внутренней части позволило наложить ограничения на массу ядра Сатурна. В 2004 году ученые подсчитали, что ядро ​​должно быть в 9–22 раза больше массы Земли, что соответствует диаметру около 25 000 км. Он окружен более толстым слоем жидкого металлического водорода, за которым следует жидкий слой насыщенного гелием молекулярного водорода, который постепенно переходит в газ с увеличением высоты. Самый внешний слой простирается на 1000 км и состоит из газа.

Сатурн имеет горячее внутреннее пространство, достигающее 11700 ° C в его ядре, и он излучает в космос в 2,5 раза больше энергии, чем получает от Солнца. тепловая энергия Юпитера генерируется механизмом Кельвина-Гельмгольца медленного гравитационного сжатия, но одного такого процесса может быть недостаточно для объяснения производства тепла для Сатурна, потому что он менее массивный. Альтернативным или дополнительным механизмом может быть выделение тепла за счет «дождя» капель гелия глубоко внутри Сатурна. По мере того, как капли опускаются через водород с более низкой плотностью, процесс выделяет тепло за счет трения и оставляет внешние слои Сатурна обедненными гелием. Эти падающие капли могли накапливаться в гелиевой оболочке, окружающей ядро. Предполагается, что осадки алмазов происходят на Сатурне, а также на Юпитере и ледяных гигантах Уране и Нептуне.

Атмосфера

Метановые полосы круг Сатурна. Луна Диона висит под кольцами справа.

Внешняя атмосфера Сатурна содержит 96,3% молекулярного водорода и 3,25% гелия по объему. Доля гелия значительно меньше по сравнению с содержанием этого элемента на Солнце. Количество элементов тяжелее гелия (металличность ) точно не известно, но предполагается, что пропорции соответствуют изначальному содержанию от образования Солнечной системы. Общая масса этих более тяжелых элементов оценивается в 19–31 раз больше массы Земли, при этом значительная часть находится в области ядра Сатурна.

Следы аммиака, ацетилена, этан, пропан, фосфин и метан были обнаружены в атмосфере Сатурна. Верхние облака состоят из кристаллов аммиака, а облака нижнего уровня состоят либо из гидросульфида аммония (NH. 4SH), либо из воды. Ультрафиолетовое излучение от Солнца вызывает образование метана фотолиз в верхних слоях атмосферы, приводящий к серии углеводородных химических реакций, в результате которых образующиеся продукты уносятся вниз вихрями и диффузией. Этот фотохимический цикл модулируется годовым сезонным циклом Сатурна.

Слои облаков

Глобальный шторм опоясывает планету в 2011 году. Шторм проходит вокруг планеты, так что голова шторма ( яркая область) проходит через его хвост.

Атмосфера Сатурна демонстрирует полосчатый узор, похожий на полосу Юпитера, но полосы Сатурна намного слабее и намного шире у экватора. Номенклатура, используемая для описания этих полос, такая же, как на Юпитере. Более мелкие облачные структуры Сатурна не наблюдались до пролетов космического корабля Voyager в 1980-х годах. С тех пор наземная телескопическая усовершенствовалась до такой степени, что теперь можно проводить регулярные наблюдения.

Состав облаков меняется с глубиной и увеличением давления. В верхних слоях облаков с температурой в диапазоне 100–160 К и давлением 0,5–2 бар облака состоят из аммиачного льда. Вода ледяные облака начинаются на уровне, где давление составляет около 2,5 бар, и простираются до 9,5 бар, где температура колеблется от 185 до 270 К. В этом слое перемешана полоса льда из гидросульфида аммония, лежащая в диапазон давлений 3–6 бар при температуре 190–235 К. Наконец, нижние слои, где давление составляет 10–20 бар, а температура составляет 270–330 К, содержат область капель воды с аммиаком в водном растворе. 63>

Обычно мягкая атмосфера Сатурна иногда демонстрирует долгоживущие овалы и другие особенности, характерные для Юпитера. В 1990 году космический телескоп Хаббл сфотографировал огромное белое облако около экватора Сатурна, которого не было во время встреч с космическими аппаратами "Вояджер", а в 1994 году наблюдалась еще одна буря меньшего размера. Шторм 1990 года был примером Большого Белого Пятна, уникального, но недолговечного явления, которое происходит один раз каждый сатурнианский год, примерно каждые 30 земных лет, примерно во время летнего солнцестояния в северном полушарии.. Предыдущие большие белые пятна наблюдались в 1876, 1903, 1933 и 1960 годах, причем шторм 1933 года был самым известным. Если периодичность сохранится, примерно в 2020 году произойдет еще один шторм.

Ветры на Сатурне - вторые по скорости ветры среди планет Солнечной системы после Нептуна. Данные Voyager указывают на пик восточного ветра 500 м / с (1800 км / ч). На изображениях с космического корабля Cassini в 2007 году северное полушарие Сатурна имело ярко-синий оттенок, похожий на Уран. Цвет, скорее всего, был вызван рассеянием Рэлея. Термография показала, что южный полюс Сатурна имеет теплый полярный вихрь, единственный известный пример такого явления в мире. Солнечная система. В то время как температура на Сатурне обычно составляет -185 ° C, температура в вихре часто достигает -122 ° C, что считается самым теплым пятном на Сатурне.

Гексагональная структура облаков на северном полюсе

север Сатурна полюс (IR анимация) Южный полюс Сатурна

Сохраняющаяся гексагональная волновая картина вокруг северного полярного вихря в атмосфере около 78 ° с.ш. была впервые отмечена на космическом корабле «Вояджер». изображений. Каждая из сторон шестиугольника имеет длину около 13 800 км (8 600 миль), что больше диаметра Земли. Вся структура вращается с периодом 10 39 24 (тот же период, что и у радиоизлучения планеты), который предполагается равным периоду вращения внутренней части Сатурна. Гексагональный элемент не смещается по долготе, как другие облака в видимой атмосфере. Происхождение паттерна является предметом множества предположений. Большинство ученых считает, что это стоячая волна в атмосфере. Многоугольные формы были воспроизведены в лаборатории посредством дифференциального вращения флюидов.

Южный полюсный вихрь

HST изображение южной полярной области указывает на наличие струйного потока, но нет ни сильного полярного вихря, ни какой-либо гексагональной стоячей волны. НАСА сообщило в ноябре 2006 года, что Кассини наблюдал «ураган -подобный» шторм, привязанный к южному полюсу, который имел четко выраженный глаз. Облака вокруг глаз ранее не видели ни на одной планете, кроме Земли. Например, на изображениях с космического корабля Galileo не было видно стены в Большом красном пятне Юпитера.

Шторм на южном полюсе мог присутствовать в течение миллиардов лет. Этот вихрь сопоставим по размеру с Землей, и скорость ветра в нем 550 км / ч.

Другие особенности

Кассини наблюдал серию деталей облаков, обнаруженных в северных широтах, получивших название «струна». жемчуга ». Эти особенности представляют собой прояснения облаков, которые находятся в более глубоких слоях облаков.

Магнитосфера

Полярные сияния на Сатурне Авроральные сияния на северном полюсе Сатурна Радиоизлучение, обнаруженное Кассини

Сатурн имеет внутреннее свойство магнитное поле, имеющее простую симметричную форму - магнитный диполь. Его сила на экваторе - 0,2 гаусс (20 мкТл ) - примерно одна двадцатая от силы поля вокруг Юпитера и немного слабее, чем магнитное поле Земли. В результате магнитосфера Сатурна намного меньше, чем у Юпитера. Когда "Вояджер-2 " вошел в магнитосферу, давление солнечного ветра было высоким, и магнитосфера простиралась только на 19 радиусов Сатурна, или 1,1 миллиона км (712 000 миль), хотя и увеличилась в течение нескольких часов, и оставался так около трех дней. Скорее всего, магнитное поле создается так же, как и у Юпитера - токами в слое жидкого металлического водорода, называемого динамо-металлическим водородом. Эта магнитосфера эффективно отклоняет частицы солнечного ветра от Солнца. Спутник Титан вращается внутри внешней части магнитосферы Сатурна и вносит плазму из ионизированных частиц во внешней атмосфере Титана. Магнитосфера Сатурна, как и Земля, порождает полярные сияния.

Орбита и вращение

Сатурн и кольца, наблюдаемые с космического корабля Кассини (28 октября 2016 г.)

Среднее расстояние между Сатурном и Солнце находится на расстоянии более 1,4 миллиарда километров (9 AU ). При средней орбитальной скорости 9,68 км / с Сатурну требуется 10 759 земных дней (или около 29 ⁄ 2 лет), чтобы совершить один оборот вокруг Солнца. Как следствие, он образует около 5: 2 резонанс среднего движения с Юпитером. Эллиптическая орбита Сатурна наклонена на 2,48 ° относительно плоскости орбиты Земли. Расстояние перигелия и афелия составляет в среднем 9,195 и 9,957 а.е. соответственно. Видимые детали на Сатурне вращаются с разной скоростью в зависимости от широты, и несколько периодов вращения были назначены различным регионам (как в случае с Юпитером).

Астрономы используют три разные системы для определения скорости вращения Сатурна. Система I имеет период 10 14 00 (844,3 ° / сут) и охватывает экваториальную зону, южный экваториальный пояс и северный экваториальный пояс. Считается, что полярные регионы имеют скорость вращения, аналогичную Системе I. Все остальные широты Сатурна, за исключением северных и южных полярных регионов, обозначены как Система II и имеют период вращения 10 38 25,4 (810,76 ° / сут). Система III относится к скорости внутреннего вращения Сатурна. На основании радиоизлучения планеты, обнаруженного Voyager 1 и Voyager 2, Система III имеет период вращения 10 39 22,4 (810,8 ° / сут). Система III в значительной степени вытеснила Систему II.

Точное значение периода вращения внутренней части остается неуловимым. Приближаясь к Сатурну в 2004 году, Кассини обнаружил, что период радиовращения Сатурна значительно увеличился, примерно до 10 45 45 ± 36. Последняя оценка вращения Сатурна (как указанная скорость вращения Сатурна в целом) основана на компиляции По данным различных измерений, полученных с помощью зондов «Кассини», «Вояджер» и «Пионер» в сентябре 2007 года, было 10 32 35.

В марте 2007 года было обнаружено, что изменение радиоизлучения планеты не соответствует скорости вращения Сатурна. Эта разница может быть вызвана активностью гейзера на спутнике Сатурна Энцеладе. Водяной пар, выбрасываемый на орбиту Сатурна в результате этой активности, становится заряженным и создает сопротивление магнитному полю Сатурна, немного замедляя его вращение по сравнению с вращением планеты.

Очевидная странность для Сатурна заключается в том, что он не имеет любые известные троянские астероиды. Это малые планеты, которые вращаются вокруг Солнца в устойчивых лагранжевых точках, обозначенных L 4 и L 5, расположенныхпод углом 60 ° к планете вдоль ее орбиты.. Троянские астероиды были обнаружены для Марса, Юпитера, Урана и Нептуна. Орбитальный резонанс механизмы, включая вековой резонанс, считаются причиной пропавших без вести троянских коней Сатурна.

Естественные спутники

Монтаж Сатурна и его основных луны (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 от десятков до сотен лун с диаметром от 40 до 500 метров в кольцах Сатурна, которые не считаются настоящими лунами. Титан, самый большой спутник, имеет более 90% массы на орбите вокруг Сатурна, включая кольца. Вторая по величине луна Сатурна, Рея, может иметь собственную тонкую кольцевую систему наряду с разреженной атмосферой.

Возможное начало новой луны (белая точка) Сатурна (изображение, полученное Кассини 15 апреля 2013 г.)

Многие из других спутников маленькие: 34 менее 10 км в диаметре, а 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 основной 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 атмосфера Титана, возможный предшественник жизни. 23 июня 2014 года НАСА заявило, что располагает убедительными доказательствами того, что азот в атмосфере Титана возник из материалов в облаке Оорта, связанном с кометами, а не из материалов, которые сформировали Сатурн в более ранние времена.

Луна Сатурна Энцелад, который кажется похожим по химическому составу на кометы, часто рассматривается как потенциальная среда обитания для микробная жизнь. Доказательством этой возможности являются частицы спутника, богатые солью, имеющие «океанический» состав, что указывает на то, что большая часть изгнанного льда Энцелада происходит от испарения жидкой соленой воды. Облет Кассини в 2015 году через шлейф на Энцеладе обнаружил большинство ингредиентов, поддерживающих формы жизни, которые живут метаногенезом.

. В апреле 2014 года ученые НАСА сообщили о возможном начале новой луны в пределах кольца., изображение которого было получено Кассини 15 апреля 2013 года.

Планетарные кольца

кольца Сатурна (изображение здесь было показано Кассини в 2007 году) самое массивное и заметное в Солнечной системе. Фальшивое УФ изображение внешних колец Сатурна B и A ; более грязные локоны в Отделе Кассини и Энке Гэп проявляются красным.

Сатурн, вероятно, наиболее известен системой планетарных колец, что 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 со следовыми количествами примесей толина и приправленным слоем 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.

Существует две основные гипотезы относительно происхождения колец. Одна из гипотез состоит в том, что кольца - это остатки разрушенного спутника Сатурна. Вторая гипотеза состоит в том, что кольца остались от исходного вещества туманности , из которого образовался Сатурн. Некоторое количество льда в кольце E исходит от гейзеров лунного Энцелада. Обводненность колец изменяется в радиальном направлении, при этом самое внешнее кольцо A является наиболее чистым в ледяной воде. Такое изменение численности может быть объяснено бомбардировкой метеоров.

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

Некоторые из спутников Сатурна, включая Пандора и Прометей, действуют как пастушьи луны, чтобы ограничить кольца и не дать им разлететься. Пан и Атлас вызывают слабые линейные волны плотности в кольцах Сатурна, которые дают более надежные вычисления их масс.

История наблюдений и исследований

Галилео Галилей впервые наблюдал кольца Сатурна в 1610 году

Наблюдение и исследование Сатурна можно разделить на три этапа. Первый этап - это древние наблюдения (например, невооруженным глазом ) до изобретения современных телескопов. Вторая фаза началась в 17 веке с телескопических наблюдений с Земли, которые со временем улучшились. Третья фаза - это посещение космическими зондами на орбите или во время пролета. В 21 веке телескопические наблюдения продолжаются с Земли (включая орбитальные Земли обсерватории, такие как космический телескоп Хаббл ) и до выхода на пенсию в 2017 г. с орбитального аппарата Кассини вокруг Сатурна.

Древние наблюдения

Сатурн был известен с доисторических времен, а в ранней письменной истории он был главным персонажем в различных мифологиях. Вавилонские астрономы систематически наблюдали и записывали движения Сатурна. В древнегреческом языке планета была известна как Φαίνων Фейнон, а в римские времена она была известна как «звезда Сатурна ». В древнеримской мифологии планета Фейнон была священной для этого бога земледелия, от которого планета получила свое современное название. Римляне считали бога Сатурна эквивалентом греческого бога Кроноса ; в современном греческом, планета сохранила название Кронос - Κρόνος: Kronos.

Греческий ученый Птолемей основывал свои расчеты орбиты Сатурна на наблюдениях, которые он делал, когда это было в оппозиции. В индуистской астрологии есть девять астрологических объектов, известных как наваграх. Сатурн известен как «Шани » и судит всех на основании хороших и плохих поступков, совершенных в жизни. Древняя китайская и японская культура обозначили планету Сатурн как «земную звезду» (土星). Это было основано на пяти элементах, которые традиционно использовались для классификации природных элементов.

В древнем иврите Сатурн называется «Шаббатай». Его ангел - Кассиэль. Его разум или благотворный дух - 'Agȋȇl (иврит : אגיאל, романизированный : ʿAgyal), а его более темный дух (демон ) - это Zȃzȇl (иврит : זאזל, латинизированный : Zazl). Зазель был описан как великий ангел, призванный в соломоновой магии, который «эффективен в любовных заклинаниях ». В османском турецком, урду и малайском имя Зазель - «Зухал», происходящее от арабского языка (Арабский : زحل, романизированный : Зухал).

Европейские наблюдения (17-19 вв.)

Роберт Гук заметил тени (aи b) нанесены как земным шаром, так и кольцами друг на друга на этом чертеже Сатурна в 1666 году.

Для колец Сатурна требуется диаметр не менее 15 мм. телескоп для разрешения и, следовательно, о существовании не было известно, пока Христиан Гюйгенс не увидел их в 1659 году. Галилей со своим примитивным телескопом в 1610 году ошибочно подумал о появлении Сатурна. не совсем круглой формы, как две луны по сторонам Сатурна. Только после того, как Гюйгенс применил большее телескопическое увеличение, это предположение было опровергнуто, и кольца были действительно замечены впервые. Гюйгенс также открыл спутник Сатурна Титан; Джованни Доменико Кассини позже обнаружил четыре других луны: Япет, Рея, Тетис и Диона. В 1675 году Кассини обнаружил брешь, известную теперь как Подразделение Кассини.

Никаких других важных открытий не было сделано до 1789 года, когда Уильям Гершель открыл еще две луны, Мимас и Энцелад. Спутник неправильной формы Гиперион, который имеет резонанс с Титаном, был обнаружен в 1848 году британской группой.

В 1899 Уильям Генри Пикеринг открыл Фиби, очень спутник неправильной формы, который не вращается синхронно с Сатурном, как это делают более крупные луны. Фиби была первым подобным спутником, обнаруженным, и требуется больше года, чтобы облететь Сатурн по ретроградной орбите. В начале 20 века исследования Титана привели к подтверждению в 1944 г., что у него толстая атмосфера - особенность, уникальная среди спутников Солнечной системы.

Современные зонды НАСА и ЕКА

Pioneer 11 пролет

Изображение Сатурна «Пионер-11»

«Пионер-11» совершило первый пролет Сатурна в сентябре 1979 г., когда он пролетел в пределах 20 000 км от верхних слоев облаков планеты. Были сделаны снимки планеты и нескольких ее спутников, но их разрешение было слишком низким, чтобы можно было различить детали поверхности. Космический аппарат также изучил кольца Сатурна, выявив тонкое F-кольцо и тот факт, что темные промежутки в кольцах выглядят яркими, если смотреть под высоким фазовым углом (по направлению к Солнцу), что означает, что они содержат тонкое рассеивание света материал. Кроме того, Pioneer 11 измерил температуру Титана.

Облет «Вояджера»

В ноябре 1980 года зонд «Вояджер-1» посетил систему Сатурна. Он прислал первые изображения планеты, ее колец и спутников с высоким разрешением. Впервые были замечены особенности поверхности разных спутников. "Вояджер-1" совершил облет Титана с близкого расстояния, расширив знания об атмосфере Луны. Это доказало, что атмосфера Титана непроницаема в видимых длинах волн ; поэтому никаких деталей поверхности не было видно. Этот облет изменил траекторию космического корабля с плоскости Солнечной системы.

Почти год спустя, в августе 1981 года, "Вояджер-2" продолжил изучение системы Сатурна. Были получены более крупные планы спутников Сатурна, а также свидетельства изменений в атмосфере и кольцах. К сожалению, во время пролета поворотная платформа камеры зонда застряла на пару дней, и некоторые запланированные изображения были потеряны. Гравитация Сатурна использовалась, чтобы направить траекторию космического корабля к Урану.

Зонды обнаружили и подтвердили несколько новых спутников, вращающихся вблизи или внутри колец планеты, а также небольшой Максвеллский промежуток (разрыв в пределах кольца C ) и промежутка Киллера (промежуток шириной 42 км в кольце A ).

Космический корабль Кассини-Гюйгенс

Космический зонд Кассини-Хьюгенс вышел на орбиту вокруг Сатурна 1 июля 2004 года. В июне 2004 года он провел близкий пролет Фиби, отправка изображений и данных с высоким разрешением. Облет Кассини крупнейшего спутника Сатурна, Титана, позволил получить радиолокационные изображения больших озер и их береговых линий с многочисленными островами и горами. Орбитальный аппарат совершил два облета Титана, прежде чем 25 декабря 2004 года выпустил зонд Гюйгенс. Гюйгенс спустился на поверхность Титана 14 января 2005 года.

Начиная с начала 2005 года, ученые использовали Кассини для отслеживания молния на Сатурне. Сила молний примерно в 1000 раз больше, чем у молний на Земле.

Гейзеры на южном полюсе Энцелада разбрызгивают воду из многих мест вдоль полос тигра.

В 2006 году НАСА сообщило, что Кассини обнаружил следы жидкости. водохранилища не более чем на десятки метров ниже поверхности, извергающиеся в гейзерах на спутнике Сатурна Энцеладе. Эти струи ледяных частиц выбрасываются на орбиту вокруг Сатурна из отверстий в южной полярной области Луны. На Энцеладе обнаружено более 100 гейзеров. В мае 2011 года ученые НАСА сообщили, что Энцелад «становится самым обитаемым местом за пределами Земли в Солнечной системе для жизни, какой мы ее знаем».

Фотографии с Кассини показали ранее неоткрытое планетное кольцо за пределами более яркого главные кольца Сатурна и внутри колец G и E. Предполагается, что источником этого кольца является падение метеороида у берегов Януса и Эпиметей. В июле 2006 г. были получены снимки углеводородных озер возле северного полюса Титана, наличие которых было подтверждено в январе 2007 года. В марте 2007 года углеводородные моря были обнаружены вблизи Северного полюса, самое большое из которых имеет размер почти Каспийское море. В октябре 2006 года зонд обнаружил циклоноподобный шторм диаметром 8000 км с глазной стеной на южном полюсе Сатурна.

С 2004 года по 2 ноября 2009 года зонд обнаружил и подтвердил восемь новых спутников. В апреле 2013 года «Кассини» отправил обратно изображения урагана на северном полюсе планеты, в 20 раз больше, чем на Земле, с ветром быстрее 530 км / ч (330 миль в час). 15 сентября 2017 года космический аппарат Кассини-Гюйгенс выполнил «грандиозный финал» своей миссии: несколько проходов через промежутки между Сатурном и внутренними кольцами Сатурна. попадание в атмосферу Кассини завершило миссию.

Возможные будущие миссии

Продолжение исследования Сатурна по-прежнему считается жизнеспособным вариантом для НАСА в рамках их текущей программы New Frontiers миссий. НАСА ранее просило представить планы для миссии к Сатурну, которая включала бы зонд входа в атмосферу Сатурна, а также возможные исследования обитаемости и возможное открытие жизни на спутниках Сатурна Титане и Энцеладе Dragonfly.

Наблюдение

Любительский телескопический вид Сатурна

Сатурн - самая далекая из пяти планет, легко видимых невооруженным глазом с Земли, остальные четыре - Меркурий, Венера, Марс и Юпитер. (Уран и иногда 4 Vesta видны невооруженным глазом на темном небе.) Сатурн кажется невооруженным глазом в ночном небе как яркая желтоватая точка света. Средняя видимая звездная величина Сатурна составляет 0,46 со стандартным отклонением 0,34. Большая часть изменения величины происходит из-за наклона системы колец относительно Солнца и Земли. Самая яркая звездная величина, -0,55, возникает примерно в то время, когда плоскость колец наклонена наиболее сильно, а самая слабая величина 1,17 - примерно в то время, когда они меньше всего наклонены. Планете требуется около 29,5 лет, чтобы совершить полный оборот по эклиптике на фоне созвездий зодиака . Большинству людей потребуется оптическое устройство (очень большой бинокль или маленький телескоп), увеличивающее по крайней мере в 30 раз, чтобы получить изображение колец Сатурна с четким разрешением. Когда Земля проходит через плоскость колец, что происходит дважды в год Сатурна (примерно каждые 15 земных лет), кольца ненадолго исчезают из поля зрения, потому что они такие тонкие. Такое «исчезновение» в следующий раз произойдет в 2025 году, но Сатурн будет слишком близко к Солнцу для наблюдений.

Моделирование появления Сатурна, если смотреть с Земли (в противостоянии) во время орбиты Сатурна, 2001–2029 годы Сатурн затмевает Солнце, как видно из Кассини. Видны кольца, в том числе кольцо F.

Сатурн и его кольца лучше всего видны, когда планета находится в оппозиции или около нее, а конфигурация планеты - в удлинение на 180 °, и, таким образом, появляется на небе напротив Солнца. Сатурнианская оппозиция происходит каждый год - примерно

Последняя правка сделана 2021-06-07 03:38:07
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте