Сатурн, теория образования и его спутники.

Планета Сатурн шестая по счету от Солнца. Свою популярность и запоминаемость обязана своему диску, который состоит из пылинок и глыб кристаллического льда, своего рода визитная карточка планеты.

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Название Сатурн
Количество спутников 62
Диаметр 120 000 км
Масса 5,7*1026 кг
Перигелий 1 353 572 956 км
9,048 а. е.
Афелий 1 513 325 783 км
10,116 а. е.
Период вращения 10 часов 40 мин 30 с
Среднее расстояние от Земли 9,54 а.е.
Плотность 690 кг/м3
Период обращения: 29,46 года
Эксцентриситет орбиты 0,056
Наклон орбиты 2,5°

История обнаружения Сатурна.

Название получил в честь греческого бога времени, или от древнеримского бога земледелия.

Газовый гигант – слабее по блеску, чем Венера, Юпитер или Марс. Тусклый свет, напоминающий матово-белый и очень медленное вращение вокруг Солнца дали загадочной планете плохую славу. Считается, если родится под знак Сатурна, это плохая примета. Сатурн одна из пяти планет солнечной системы, которую можно увидеть без телескопа с Земли. Для того что бы рассмотреть великие кольца, вам потребуется телескоп диаметром минимум 15 мм.

Галилео Галилей когда первый раз смотрел на планету с кольцами через телескоп в 1609—1610 г., заметил, что небесное тело имеет три объекта почти касающихся друг друга. Первое впечатление у Галилео было то, что объект имеет два крупных (спутника). Пару лет спустя Галилей уже не наблюдал эти объекты.

Галилео Галилей астроном
Галилео Галилей Родился:15 февраля 1564 г., Италия, Пиза, Флорентийское герцогство Умер:8 января 1642 г. (77 лет)

Почти через полвека в 1655 году, известный древний астроном Христиан Гюйгенс увидел в свой более мощный телескоп настоящую картину. Он выяснил, что увиденные Галилео объекты, это тонкие кольца Сатурна не касающиеся его с ярко выраженным разделением между кольцами. Позже эту щель назвали «Щелью Кассини». Так же Гюйгенс стал первооткрывателем самого большого спутника Сатурна Титана и поменьше спутников Япет, Рея, Диона, Тефия.

Христиан Гюйгенс астроном
Родился:14 апреля 1629 г., Гаага, Республика Соединённых провинций.
Умер:8 июля 1695 г. (66 лет), Гаага, Республика Соединённых провинций.

Естественные спутники Сатурна.

На сегодняшний день у планеты Сатурн обнаружено 62 естественных спутника. У большинства спутников высокая отражательная способность из-за ледяного состава. Диаметр 11 спутников от 100 до 5000 км. Самые крупные из них считаются Титан, Япет, Рея, Диона и Тефия.

Особо стоит выделить самый крупный спутник Сатурна Титан, который еще и второй по величине в Солнечной системе после спутника Юпитера Ганимеда. Диаметр Титана, как для спутника, очень огромный, 5152 км, может по своим параметрам относится к карликовой планете.

На Титане очень плотная атмосфера, примерно в 1,5 раза плотнее, чем на Земле. В составе атмосферы доминирует азот 98,4 % и метан, которого всего 1,6 %. Ученые предполагают, что атмосфера Титана, может быть похожа на Земную, только в раннем ее формировании около 4 миллиарда лет назад.

Спутники Сатурна
Спутники Сатурна
Название Большая полуось в км Средний диаметр

км

Масса в кг Открыт Фото
1 Мимас 185 539 397 3,7·1019 1789  Mimas moon.jpg
2 Энцелад 238 042 499 1,1·1020 1789 Enceladus from Voyager.jpg
3 Тефия 294 672 1060 6,2·1020 1684  Tethys PIA07738.jpg
4 Диона 377 415 1118 1,1·1021 1684  Dione3 cassini big.jpg
5 Рея 527 068 1528 2,3·1021 1672  Rhea (moon) from Voyager 1.jpg
6 Титан 1 221 865 5150 1,3·1023 1655  Titan in natural color Cassini.jpg
7 Гиперион 1 500 933 266 5,7·1018 1848  Hyperion true.jpg
8 Япет 3 560 854 1436 2,0·1021 1671  Iapetus as seen by the Cassini probe - 20071008.jpg
9 Феба 12 944 300 240 8,3·1018 1898  Phoebe cassini.jpg
10 Янус 151 500 178 1,9·1018 1980  Janus - Voyager 2.jpg
11 Эпиметей 151 400 119 5,3·1017 1980  PIA09813 Epimetheus S. polar region.jpg
12 Елена 377 440 32 2,5·1015 1980  Cassini Helene N00086698 CL.jpg
13 Телесто 294 720 24 7,2·1015 1980  Telesto cassini closeup.jpg
14 Калипсо 294 720 19 3,6·1015 1980  Calypso image PIA07633.jpg
15 Атлас 137 700 32 6,6·1015 1980  Cassini Atlas N00084634 CL.png
16 Прометей 139 400 100 1,6·1017 1980  Prometheus - Voyager 2.jpg
17 Пандора 141 700 84 1,4·1017 1980  Pandora PIA07632.jpg
18 Пан 133 600 20 4,9·1015 1981  Pan side view.jpg
19 Имир 23 040 000 18 4,9·1015 2000
20 Палиак 15 200 000 22 8,2·1015 2000
21 Тарвос 17 983 000 15 2,7·1015 2000
22 Иджирак 11 124 000 12 1,2·1015 2000
23 Суттунг 19 459 000 7 2,1·1014 2000
24 Кивиок 11 111 000 16 3,3·1016 2000
25 Мундильфари 18 685 000 7 2,1·1014 2000
26 Альбиорикс 16 182 000 32 2,1·1016 2000
27 Скади 15 541 000 8 3,1·1014 2000
28 Эррипо 17 343 000 10 7,6·1014 2000
29 Сиарнак 17 531 000 40 3,9·1016 2000
30 Трюм 20 474 000 7 2,1·1014 2000
31 Нарви 19 007 000 7 3,4·1014 2003
32 Мефона 194 000 3 1,5·1013 2004  Methone - Best Image From Cassini.jpg
33 Паллена 211 000 4 3,5·1013 2004  S2004s2 040601.jpg
34 Полидевк 377 220 4 3,0·1013 2004  Polydeuces.jpg
35 Дафнис 136 500 7 1,5·1014 2005  PIA06237.jpg
36 Эгир 20 735 000 6 2004
37 Бефинд 17 119 000 6 2004
38 Бергельмир 19 338 000 6 2004
39 Бестла 20 129 000 7 2004
40 Фарбаути 20 390 000 5 2004
41 Фенрир 22 453 000 4 2004
42 Форньот 25 108 000 6 2004
43 Хати 19 856 000 6 2004
44 Гирроккин 18 437 000 8 2004
45 Кари 22 118 000 7 2006
46 Логи 23 065 000 6 2006
47 Сколл 17 665 000 6 2006
48 Сурт 22 707 000 6 2006
49 Анфа 197 700 1 2007  S2007 S 4 PIA08369.gif
50 Ярнсакса 18 811 000 6 2006
51 Грейп 18 206 000 6 2006
52 Таркек 18 009 000 7 2007
53 Эгеон 167 500 0,5 2008  Aegaeon (2008 S1).jpg
54 S/2004 S 7 19 800 000 6 2004
55 S/2004 S 12 19 650 000 5 2004
56 S/2004 S 13 18 450 000 6 2004
57 S/2004 S 17 18 600 000 4 2004
58 S/2006 S 3 18 981 135 6 2006
59 S/2006 S 3 21 132 000 6 2006
60 S/2007 S 2 16 560 000 6 2007
61 S/2007 S 3 20 518 500 5 2007
62 S/2009 S 1 117 000 0,3 2009  PIA11665 moonlet in B Ring.jpg

Таблица сделана по данным из wikimedia.org

Последним обнаруженным спутником был S/2009 S1 открытый в 2009 году исследовательским зондом «Кассини». Возможно, будут обнаружены еще несколько небольших спутников за внешним кольцом Сатурна т.к. зонд «Кассини» будет маневрировать на орбите планеты до 2017 года, после чего будет направлен в атмосферу планеты для кратковременного ее изучения.

Кассини-Гюйгенс автоматический космический аппарат
Кассини-Гюйгенс автоматический космический аппарат (АМС), созданный совместно НАСА, Европейским космическим агентством и Итальянским космическим агентством.

Планета Сатурн, ее происхождение и взаимодействие с другими объектами Солнечной системы.

Происхождение газового гиганта планеты Сатурн схоже с Юпитером. В научном мире существует две гипотезы формирования таких газовых планет.

Первая гипотеза «контракции» основана на схожести начального состава Сатурна с Солнцем по количеству водорода. На начальной стадии формирования планет в Солнечной системе, газопылевые сгустки сформировали нынешние планеты. Но эта гипотеза затрудняет объяснить теперешнее различие в составе Солнца и Сатурна.

Вторая гипотеза «аккреции» более популярна. Она гласит, что планета Сатурн сформировался в два этапа. Первый этап формирования проходил в течении 200 миллионов лет, где происходило формирование твердого ядра планеты, как у планет земной группы. За это время, из-за своей огромной массы, часть газов диссипировала, тем самым произошло отличие в химическом составе Сатурна и Солнца. На втором этапе, когда крупные объекты достигли удвоенной массы как у Земли, произошел процесс аккреции газа. Второй этап длился несколько сотен тысяч лет при температуре на поверхности около 2000 градусов.

Происхождение

Магнитосфера Сатурна.

Магнитосфера  на Сатурне примерно в три раза меньше от соседа гиганта Юпитера. От планеты, она направлена к Солнцу примерно на  1 млн. км.

При подлете к планете автоматическая космическая станция Вояджер-1 зарегистрировала волновой удар с расстояния в 26,2 RS от Сатурна. Такие удары Вояджер-1 пересек несколько раз, крайний раз с расстояния 22,9 RS. По расчетам ученых получается, что Титан и его орбита проходит в пределах магнитосферы Сатурна.

Магнитосфера Сатурна
Структура магнитосферы Сатурна
«Вояджер-1» автоматический зонд, исследующий Солнечную систему
«Вояджер-1» автоматический зонд, исследующий Солнечную систему и её окрестности с 5 сентября 1977 года. В настоящее время находится в рабочем состоянии и выполняет дополнительную миссию по определению местонахождения границ Солнечной системы, включая пояс Койпера

Атмосфера Сатурна.

Атмосфера Сатурна в верхних слоях состоит на 96,3 % (водород) и 3,25 % (гелий) и других примесей. Облака из аммиака крупнее чем на Юпитере. В нижних слоях атмосферы больше присутствует гидросульфид аммония и в частности воды.

По снимкам и спектральному анализу проведенному «Вояджером-1», на планете Сатурн бушуют мощнейшие сверх-ураганы и ветра со скоростью около 500 м/с.

Состав атмосферы Сатурна.

Водород (H2) ~96 %
Гелий ~3 %
Метан ~0,4 %
Аммиак ~0,01 %
Дейтерид водорода (HD) ~0,01 %
Этан ~0,000 7 %

Льды:

Аммиачные
Водяные
Гидросульфид аммония (NH4SH)

 

Кольцевая система Сатурна

Название Расстояние от центра планеты
в радиусах (км) планеты
Ширина (км)  Толщина (км)
D 1,11-1,24 67000-74500 7500 ?
C «Креповое кольцо» 1,24-1,52 74500-92000 17500 ?
Щель Максвелла 1,45 87500 270
B 1,52-1,95 92000-117500 25500 (0,1-1)
Щель Кассини 1,95-2,02 117500-122200 4700 ?
A 2,02-2,27 122200-136800 14600 (0,1-1)
Щель Энкеa 2,214 133570 325
Щель Киллера 2,263 136530 35
F 2,324 140210 30-500 ?
G 2,75-2,88 165800-173800 8000 100-1000
E 3-8 180000-480000 300000 (1000)

 

История открытий связанных с планетой Сатурн и его спутниками
Год Ученый Открытие
1610г Г. Галилей Первое телескопическое наблюдение Сатурна. Зарисовано как три звездочки.
1633г Первая зарисовка Сатурна.
1655г Г.Х. Гюйгенс 25 марта открывает кольцо Сатурна и первый спутник — Титан.
1671г Дж. Кассини Открывает спутник Япет, 23.12.1672г — спутник Рея, 1675г — цель в кольце, в 1684г спутники Тефия и Диона.
1790г В. Гершель Определяет период вращения Сатурна.
1837г И. Ф. Энке Открывает вторую щель в кольце.
1838г И. Г. Галле Открывает внутреннее кольцо Сатурна (кольцо С в кольце В).
1840г Дж. Ф. Гершель Дает название первым пяти открытым спутникам.
1857г Д. К.  Максвелл Доказал теоретически, что кольца должны состоять из множества несвязанных частиц (работа печатается в 1859г).
1876г Открывается Белое пятно (наблюдается периодически).
1895г А.А. Белопольский Доказывает метеорный состав колец Сатурна.
1932г В атмосфере планеты открыты метан и аммиак.
1979г КА «Пионер — 11» Пролетая 1 сентября в 21400 км от планеты,  обнаружил магнитосферу планеты и показал тонкую структуру колец. Открыты два новых кольца.
1980г КА «Вояджер — 1» 12 ноября пролетает мимо планеты в 123000 км, исследует спутник Титан, открывает 5 спутников, новые кольца.
1981г КА «Вояджер — 2» 27 августа сближается с планетой. Исследует Титан, радиационные пояса, магнитное поле.
2000г Бретт Глэдман В течение года открывает 10 новых спутников у планеты.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *