Сатурн, теория образования и его спутники
Планета Сатурн шестая по счету от Солнца. Свою популярность и запоминаемость обязана своему диску, который придаёт исключительный дизайн, он состоит из пылинок и глыб кристаллического льда, своего рода визитная карточка планеты. Не запомнить одну единственную в таком обличье планету просто не возможно.
- Основные характеристики.
- История обнаружения Сатурна.
- Естественные спутники Сатурна.
- Спутники Сатурна, таблица.
- Происхождение планеты.
- Магнитосфера Сатурна.
- Атмосфера Сатурна.
- Кольцевая система Сатурна, таблица.
- История открытия спутников Сатурна, таблица.
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.
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.
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 в таблице.
№ | Название | Большая полуось в км | Средний диаметр км | Масса в кг | Открыт | Фото |
1 | Мимас | 185 539 | 397 | 3,7·1019 | 1789 | |
2 | Энцелад | 238 042 | 499 | 1,1·1020 | 1789 | |
3 | Тефия | 294 672 | 1060 | 6,2·1020 | 1684 | |
4 | Диона | 377 415 | 1118 | 1,1·1021 | 1684 | |
5 | Рея | 527 068 | 1528 | 2,3·1021 | 1672 | |
6 | Титан | 1 221 865 | 5150 | 1,3·1023 | 1655 | |
7 | Гиперион | 1 500 933 | 266 | 5,7·1018 | 1848 | |
8 | Япет | 3 560 854 | 1436 | 2,0·1021 | 1671 | |
9 | Феба | 12 944 300 | 240 | 8,3·1018 | 1898 | |
10 | Янус | 151 500 | 178 | 1,9·1018 | 1980 | |
11 | Эпиметей | 151 400 | 119 | 5,3·1017 | 1980 | |
12 | Елена | 377 440 | 32 | 2,5·1015 | 1980 | |
13 | Телесто | 294 720 | 24 | 7,2·1015 | 1980 | |
14 | Калипсо | 294 720 | 19 | 3,6·1015 | 1980 | |
15 | Атлас | 137 700 | 32 | 6,6·1015 | 1980 | |
16 | Прометей | 139 400 | 100 | 1,6·1017 | 1980 | |
17 | Пандора | 141 700 | 84 | 1,4·1017 | 1980 | |
18 | Пан | 133 600 | 20 | 4,9·1015 | 1981 | |
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 | |
33 | Паллена | 211 000 | 4 | 3,5·1013 | 2004 | |
34 | Полидевк | 377 220 | 4 | 3,0·1013 | 2004 | |
35 | Дафнис | 136 500 | 7 | 1,5·1014 | 2005 | |
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 | ||
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 | ||
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 |
К содержанию
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.
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.
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.
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. |