Satürn gezegeninin özellikleri: atmosfer, çekirdek, halkalar, uydular. Satürn hakkında genel bilgi

Cassini uzay aracından çekilen fotoğraf

Gezegen Satürn Güneş'ten altıncı gezegendir. Herkes bu gezegeni biliyor. Yüzükleri onun arama kartı olduğu için hemen hemen herkes onu kolaylıkla tanıyabilir.

Satürn gezegeni hakkında genel bilgi

Ünlü yüzüklerinin neyden yapıldığını biliyor musun? Halkalar, boyutları mikrondan birkaç metreye kadar değişen buz taşlarından oluşuyor. Satürn, tüm dev gezegenler gibi esas olarak gazlardan oluşur. Dönüşü 10 saat 39 dakika ile 10 saat 46 dakika arasında değişmektedir. Bu ölçümler gezegenin radyo gözlemlerine dayanmaktadır.

Satürn gezegeninin görüntüsü

En son tahrik sistemlerini ve fırlatma araçlarını kullanan uzay aracının gezegene ulaşması en az 6 yıl 9 ay sürecek.

Açık şu an Cassini'nin tek uzay aracı 2004'ten bu yana yörüngede bulunuyor ve uzun yıllar boyunca bilimsel verilerin ve keşiflerin ana sağlayıcısı oldu. Çocuklar için Satürn gezegeni, prensipte yetişkinler için olduğu gibi, gerçekten gezegenlerin en güzelidir.

Genel özellikleri

Güneş sistemindeki en büyük gezegen Jüpiter'dir. Ancak ikinci büyük gezegen unvanı Satürn'e aittir.

Karşılaştırma yapmak gerekirse, Jüpiter'in çapı yaklaşık 143 bin kilometre, Satürn'ün ise yalnızca 120 bin kilometredir. Jüpiter'in boyutu Satürn'ünkinden 1,18 kat daha büyüktür ve kütlesi 3,34 kat daha fazladır.

Aslında Satürn çok büyük ama hafiftir. Ve eğer Satürn gezegeni suya batırılırsa yüzeyde yüzer. Gezegenin yer çekimi Dünya'nınkinin yalnızca %91'i kadardır.

Satürn ve Dünya boyut olarak 9,4 kat, kütle olarak ise 95 kat farklılık gösterir. Gaz devinin hacmi bizimkine benzer 763 gezegeni sığdırabilir.

Yörünge

Gezegenin Güneş etrafındaki tam dönüşü 29,7 yıl sürüyor. Güneş Sistemindeki tüm gezegenler gibi onun yörüngesi de mükemmel bir daire değil, eliptik bir yörüngeye sahiptir. Güneş'e olan ortalama mesafe 1,43 milyar km veya 9,58 AU'dur.

Satürn'ün yörüngesindeki en yakın noktaya günberi denir ve Güneş'ten 9 astronomik birim uzakta bulunur (1 AU, Dünya'dan Güneş'e olan ortalama mesafedir).

Yörüngenin en uzak noktası afelion olarak adlandırılır ve Güneş'ten 10,1 astronomik birim uzaklıkta bulunur.

Cassini uçağı geçiyor Satürn'ün halkaları.

Biri ilginç özellikler Satürn'ün yörüngesi aşağıdaki gibidir. Dünya gibi Satürn'ün dönme ekseni de Güneş düzlemine göre eğiktir. Yörüngesinin yarısına gelindiğinde, Satürn'ün güney kutbu Güneş'e bakar ve ardından kuzey kutbu gelir. Satürn yılı boyunca (neredeyse 30 Dünya yılı), gezegenin Dünya'dan tam olarak görülebildiği ve devin halkalarının düzleminin bizim görüş açımıza denk geldiği ve gözden kaybolduğu dönemler vardır. Mesele şu ki, halkalar son derece incedir, bu nedenle çok uzak bir mesafeden onları kenardan görmek neredeyse imkansızdır. Dünya gözlemcisi için halkaların bir sonraki kaybolması 2024-2025'te gerçekleşecek. Satürn'ün yılı neredeyse 30 yıl olduğundan, Galileo'nun onu ilk kez 1610'da teleskopla gözlemlemesinden bu yana, Güneş'in etrafında yaklaşık 13 kez dönmüştür.

İklim özellikleri

İlginç gerçeklerden biri, gezegenin ekseninin ekliptik düzleme (Dünya'nınki gibi) eğimli olmasıdır. Ve tıpkı bizim gibi Satürn'de de mevsimler var. Yörüngesinin yarısına gelindiğinde Kuzey Yarımküre daha fazlasını alıyor Güneş radyasyonu ve sonra her şey değişir ve Güney Yarımküre güneş ışığına bürünür. Bu, gezegenin yörüngedeki konumuna bağlı olarak önemli ölçüde değişen devasa fırtına sistemleri yaratır.

Satürn'ün atmosferinde fırtına. Kompozit görüntü, yapay renkler, MT3, MT2, CB2 filtreleri ve kızılötesi veriler kullanıldı

Mevsimler gezegenin hava durumunu etkiler. Son 30 yılda bilim insanları, gezegenin ekvator bölgelerindeki rüzgar hızlarının yaklaşık %40 oranında azaldığını buldu. NASA'nın 1980-1981'deki Voyager sondaları rüzgar hızlarının 1.700 km/saat'e kadar olduğunu buldu, ancak şu anda yalnızca 1.000 km/saat (2003 ölçümleri) civarında.

Satürn'ün kendi ekseni etrafında bir devrimi tamamlaması için gereken süre 10.656 saattir. Bu kadar doğru bir rakam bulmak için bilim adamlarının çok zaman ve araştırma yapması gerekti. Gezegenin bir yüzeyi olmadığı için gezegenin aynı bölgelerinden geçişleri gözlemlemenin ve dolayısıyla dönüş hızını tahmin etmenin bir yolu yoktur. Bilim insanları, dönüş hızını tahmin etmek ve günün tam uzunluğunu bulmak için gezegenin radyo emisyonlarını kullandı.

Resim Galerisi

Gezegenin Hubble teleskopu ve Cassini uzay aracı tarafından çekilen görüntüleri.

Fiziki ozellikleri

Hubble teleskop görüntüsü

Ekvator çapı 120.536 km olup, Dünya'nınkinden 9,44 kat daha büyüktür;

Kutup çapı 108.728 km olup, Dünya'nınkinden 8,55 kat daha büyüktür;

Gezegenin alanı 4,27 x 10*10 km2 olup, Dünya'nınkinden 83,7 kat daha büyüktür;

Hacim - 8,2713 x 10 * 14 km3, Dünya'nınkinden 763,6 kat daha büyük;

Kütle - 5,6846 x 10 * 26 kg, Dünya'nınkinden 95,2 kat daha fazla;

Yoğunluk - 0,687 g/cm3, Dünya'nınkinden 8 kat daha az, Satürn sudan bile daha hafiftir;

Bu bilgi eksik, hakkında daha fazla ayrıntı Genel Özellikler Satürn gezegenini aşağıda yazacağız.

Satürn'ün 62 uydusu vardır, aslında güneş sistemimizdeki uyduların yaklaşık %40'ı onun etrafında döner. Bu uyduların çoğu çok küçüktür ve Dünya'dan görülemez. İkincisi Cassini uzay aracı tarafından keşfedildi ve bilim insanları uzay aracının zamanla daha da fazla buzlu uydu bulmasını bekliyor.

Satürn bildiğimiz her türlü yaşam formuna fazlasıyla düşman olmasına rağmen uydusu Enceladus yaşam arayışı için en uygun adaylardan biri. Enceladus, yüzeyinde buz gayzerlerinin bulunmasıyla dikkat çekiyor. Sıvı suyun var olması için yeterli ısıyı yaratan bazı mekanizmalar (muhtemelen Satürn'ün gelgit etkisi) vardır. Bazı bilim insanları Enceladus'ta yaşam ihtimalinin olduğuna inanıyor.

Gezegen oluşumu

Diğer gezegenler gibi Satürn de yaklaşık 4,6 milyar yıl önce güneş bulutsusundan oluşmuştur. Bu güneş bulutsusu, başka bir bulutla veya bir süpernova şok dalgasıyla çarpışmış olabilecek geniş bir soğuk gaz ve toz bulutuydu. Bu olay, Güneş Sisteminin daha da oluşmasıyla birlikte protosolar nebulanın sıkışmasının başlangıcını başlattı.

Bulut, merkezde düz bir malzeme diskiyle çevrelenmiş bir ön yıldız oluşturana kadar daha da daraldı. Bu diskin iç kısmı daha ağır elementler içeriyordu ve karasal gezegenleri oluşturuyordu, dış bölge ise oldukça soğuktu ve aslında dokunulmamıştı.

Güneş bulutsusu malzemesi gittikçe daha fazla gezegenimsi oluşturdu. Bu gezegencikler birbirleriyle çarpışarak gezegenlere dönüştüler. Satürn'ün erken tarihinin bir noktasında, kabaca 300 km çapındaki ayı, yerçekimi nedeniyle parçalandı ve bugün hala gezegenin etrafında dönen halkalar oluştu. Aslında gezegenin temel parametreleri doğrudan oluşum yerine ve yakalayabildiği gaz miktarına bağlıydı.

Satürn Jüpiter'den küçük olduğu için daha hızlı soğur. Gökbilimciler, dış atmosferi 15 derece Kelvin'e soğuduğunda helyumun damlacıklar halinde yoğunlaşarak çekirdeğe doğru inmeye başladığını düşünüyor. Bu damlacıkların sürtünmesi gezegeni ısıttı ve şimdi Güneş'ten aldığından yaklaşık 2,3 kat daha fazla enerji yayıyor.

Halkaların oluşturulması

Gezegenin uzaydan görünümü

Satürn'ün ana ayırt edici özelliği halkalarıdır. Halkalar nasıl oluştu? Birkaç versiyon var. Geleneksel teori, halkaların neredeyse gezegenin kendisi kadar eski olduğunu ve en az 4 milyar yıldır var olduğunu öne sürüyor. Devin erken tarihinde 300 km'lik bir uydu ona çok yaklaşmış ve parçalanmıştı. Ayrıca iki uydunun birbirine çarpması ya da uydunun yeterince büyük bir kuyruklu yıldız ya da asteroit tarafından vurulması ve yörüngede parçalanması ihtimali de var.

Alternatif halka oluşumu hipotezi

Bir diğer hipotez ise uydunun tahrip edilmediği yönünde. Bunun yerine, gezegenin kendisi gibi halkalar da güneş bulutsusundan oluştu.

Ancak sorun şu: Halkalardaki buz çok saf. Eğer halkalar milyarlarca yıl önce Satürn'le oluşmuş olsaydı, mikrometeoritlerin etkisiyle bunların tamamen kirle kaplanmasını beklerdik. Ancak bugün bunların sanki 100 milyon yıldan daha kısa bir süre önce oluşmuş kadar saf olduklarını görüyoruz.

Halkaların birbirine yapışarak ve çarpışarak malzemelerini sürekli yenilemesi, yaşlarının belirlenmesini zorlaştırması mümkündür. Bu hala çözülmesi gereken gizemlerden biri.

Atmosfer

Diğer dev gezegenler gibi Satürn'ün atmosferi de %75 hidrojen ve %25 helyumun yanı sıra eser miktarda su ve metan gibi diğer maddelerden oluşur.

Atmosferin özellikleri

Gezegenin görünür ışıktaki görünümü Jüpiter'inkinden daha sakin görünüyor. Gezegenin atmosferinde bulut bantları var, ancak bunlar soluk turuncu ve hafifçe görülebiliyor. turuncu renk atmosferindeki kükürt bileşiklerinden kaynaklanır. Üst atmosferde kükürtün yanı sıra az miktarda nitrojen ve oksijen de bulunur. Bu atomlar birbirleriyle reaksiyona girer ve güneş ışığına maruz kaldıklarında "duman"a benzeyen karmaşık moleküller oluştururlar. Farklı ışık dalga boylarında ve Cassini'nin geliştirilmiş görüntülerinde atmosfer çok daha etkileyici ve çalkantılı görünüyor.

Atmosferdeki rüzgarlar

Gezegenin atmosferi güneş sistemindeki en hızlı rüzgarlardan bazılarını üretir (yalnızca Neptün'de daha hızlı). Satürn'ün yanından geçiş yapan NASA'nın Voyager uzay aracı, gezegenin ekvatorunda rüzgar hızlarının 1.800 km/saat civarında olduğu tespit edildi. Gezegenin yörüngesindeki şeritler içinde büyük beyaz fırtınalar oluşuyor, ancak Jüpiter'in aksine bu fırtınalar yalnızca birkaç ay sürüyor ve atmosfer tarafından emiliyor.

Atmosferin görünür kısmındaki bulutlar amonyaktan oluşur ve sıcaklığın -250 °C'ye düştüğü troposferin (tropopause) üst kısmının 100 km altında bulunur. Bu sınırın altında bulutlar amonyumdan oluşur. hidrosülfür ve yaklaşık 170 km aşağıdadır. Bu katmanda sıcaklık sadece -70 derece C'dir. En derin bulutlar sudan oluşur ve tropopozun yaklaşık 130 km altında bulunur. Burada sıcaklık 0 derece.

Ne kadar düşük olursa basınç ve sıcaklık o kadar artar ve hidrojen gazı yavaş yavaş sıvıya dönüşür.

Altıgen

Şimdiye kadar keşfedilen en tuhaf hava olaylarından biri, kuzeydeki altıgen fırtına olarak adlandırılan fırtınadır.

Satürn gezegeninin etrafındaki altıgen bulutlar ilk olarak otuz yılı aşkın bir süre önce gezegeni ziyaret eden Voyager 1 ve 2 tarafından keşfedildi. Son zamanlarda Satürn'ün altıgeni, şu anda Satürn'ün yörüngesinde bulunan NASA'nın Cassini uzay aracı tarafından çok detaylı bir şekilde fotoğraflandı. Altıgen (veya altıgen girdap) yaklaşık 25.000 km çapındadır. Dünya gibi 4 gezegen sığabilir.

Altıgen, gezegenin kendisiyle tam olarak aynı hızda dönüyor. Ancak gezegenin Kuzey Kutbu, merkezinde dev bir krater bulunan devasa bir kasırganın bulunduğu Güney Kutbu'ndan farklıdır. Altıgenin her bir tarafı yaklaşık 13.800 km uzunluğundadır ve tüm yapı, gezegenin kendisi gibi, kendi ekseni etrafında bir kez 10 saat 39 dakikada dönmektedir.

Altıgen oluşumunun nedeni

Peki Kuzey Kutbu'ndaki girdap neden altıgen şeklinde? Gökbilimciler bu soruyu yüzde 100 yanıtlamakta zorlanıyor ancak Cassini görsel ve kızılötesi spektrometresinden sorumlu uzmanlardan ve ekip üyelerinden biri şunları söyledi: "Bu, kesin sonuçları olan çok garip bir fırtına. geometrik şekiller altı neredeyse aynı kenarlara sahip. Başka gezegenlerde buna benzer bir şey görmedik."

Gezegenin atmosferinin resim galerisi

Satürn - fırtınaların gezegeni

Jüpiter, üst atmosferden, özellikle de Büyük Kırmızı Noktadan açıkça görülebilen şiddetli fırtınalarıyla tanınır. Ancak Satürn'de de fırtınalar var, her ne kadar çok büyük ve yoğun olmasalar da, Dünya'dakilerle karşılaştırıldığında çok büyükler.

En büyük fırtınalardan biri Büyük Beyaz nokta Büyük Beyaz Oval olarak da bilinen, 1990 yılında Hubble Uzay Teleskobu tarafından gözlemlenen. Bu tür fırtınalar muhtemelen Satürn'de yılda bir kez (her 30 Dünya yılında bir) meydana gelir.

Atmosfer ve yüzey

Gezegen neredeyse tamamı hidrojen ve helyumdan oluşan bir topa benziyor. Gezegenin derinliklerine doğru ilerledikçe yoğunluğu ve sıcaklığı değişir.

Atmosfer bileşimi

Gezegenin dış atmosferinin %93'ü moleküler hidrojen, geri kalanı helyum ve eser miktarda amonyak, asetilen, etan, fosfin ve metandan oluşuyor. Fotoğraflarda gördüğümüz görünür çizgileri ve bulutları yaratan da bu eser elementlerdir.

Çekirdek

Satürn'ün yapısının genel diyagramı

Yığılma teorisine göre, gezegenin çekirdeği kayalıktır ve büyük bir kütleye sahiptir; bu, erken güneş nebulası içinde büyük miktarda gazı hapsetmeye yeterlidir. Diğer gaz devleri gibi çekirdeğinin de birincil gazları elde etmek için zamana sahip olabilmesi için diğer gezegenlerinkinden çok daha hızlı oluşması ve büyük kütleye sahip olması gerekir.

Gaz devi büyük olasılıkla kayalık veya buzlu bileşenlerden oluşuyor ve düşük yoğunluk, çekirdekte sıvı metal ve kaya karışımı olduğunu gösteriyor. Yoğunluğu sudan düşük olan tek gezegendir. Her durumda, Satürn gezegeninin iç yapısı daha çok taş parçalarıyla karıştırılmış kalın bir şurup topuna benzer.

Metalik hidrojen

Çekirdekteki metalik hidrojen manyetik bir alan oluşturur. Bu şekilde oluşturulan manyetik alan Dünya'nınkinden biraz daha zayıftır ve yalnızca en büyük uydusu Titan'ın yörüngesine kadar uzanır. Titan, gezegenin manyetosferinde, atmosferde auroralar yaratan iyonize parçacıkların ortaya çıkmasına katkıda bulunuyor. Voyager 2, gezegenin manyetosferinde yüksek güneş rüzgarı basıncı tespit etti. Aynı görev sırasında yapılan ölçümlere göre manyetik alan yalnızca 1,1 milyon km kadar uzanıyor.

Gezegen boyutu

Gezegenin ekvator çapı 120.536 km olup, Dünya'dan 9,44 kat daha büyüktür. Yarıçapı 60.268 km'dir ve bu da onu güneş sistemimizdeki en büyük ikinci gezegen, Jüpiter'den sonra ikinci gezegen yapar. Diğer tüm gezegenler gibi o da yassı bir küreseldir. Bu, ekvator çapının kutuplarda ölçülen çaptan daha büyük olduğu anlamına gelir. Satürn söz konusu olduğunda bu mesafe, gezegenin yüksek dönüş hızı nedeniyle oldukça önemlidir. Kutup çapı 108.728 km olup, ekvator çapından %9,796 daha küçüktür, bu nedenle Satürn'ün şekli ovaldir.

Satürn çevresinde

Günün uzunluğu

Atmosferin ve gezegenin dönüş hızı üç farklı yöntemle ölçülebilir. Birincisi gezegenin ekvator kısmındaki bulut tabakası boyunca gezegenin dönüş hızını ölçmek. 10 saat 14 dakikalık bir dönüş süresi vardır. Satürn'ün diğer bölgelerinde ölçüm yapılması durumunda dönüş hızı 10 saat 38 dakika 25,4 saniye olacaktır. Günümüzde gün uzunluğunu ölçmenin en doğru yöntemi radyo emisyonlarının ölçülmesine dayanmaktadır. Bu yöntem gezegenin dönüş hızını 10 saat 39 dakika 22,4 saniye olarak veriyor. Bu rakamlara rağmen gezegenin iç kısmının dönüş hızı şu anda tam olarak ölçülememektedir.

Yine gezegenin ekvator çapı 120.536 km, kutup çapı ise 108.728 km'dir. Bu rakamlardaki bu farklılığın neden gezegenin dönüş hızını etkilediğini bilmek önemlidir. Diğer dev gezegenlerde de durum aynı; gezegenin farklı bölgelerinin dönüşlerindeki farklılık özellikle Jüpiter'de belirgin.

Gezegenin radyo emisyonuna göre günün uzunluğu

Bilim insanları, Satürn'ün iç bölgelerinden gelen radyo emisyonunu kullanarak onun dönüş periyodunu belirleyebildiler. Manyetik alanı tarafından yakalanan yüklü parçacıklar, Satürn'ün manyetik alanıyla etkileşime girdiklerinde yaklaşık 100 kilohertz'de radyo dalgaları yayar.

Voyager sondası, 1980'li yıllarda gezegenin geçtiği dokuz ay boyunca radyo emisyonlarını ölçtü ve dönüşünün 7 saniye hatayla 10 saat 39 dakika 24 saniye olduğu belirlendi. Ulysses uzay aracı da 15 yıl sonra ölçüm yapmış ve 36 saniye hatayla 10 saat 45 dakika 45 saniyelik sonuç vermiştir.

Tam 6 dakikalık bir fark olduğu ortaya çıktı! Ya gezegenin dönüşü yıllar geçtikçe yavaşladı ya da bir şeyleri gözden kaçırdık. Cassini gezegenlerarası sondası aynı radyo emisyonlarını bir plazma spektrometresi ile ölçtü ve bilim insanları, 30 yıllık ölçümlerdeki 6 dakikalık farka ek olarak rotasyonun da haftada yüzde bir oranında değiştiğini buldu.

Bilim adamları bunun iki şeyden kaynaklanabileceğine inanıyor: Güneş'ten gelen güneş rüzgarı ölçümlere müdahale ediyor ve Enceladus'un gayzerlerinden gelen parçacıklar manyetik alanı etkiliyor. Bu faktörlerin her ikisi de radyo emisyonunun değişmesine neden olur ve aynı anda farklı sonuçlara neden olabilir.

Yeni veri

2007 yılında, gezegenden gelen radyo emisyonunun bazı nokta kaynaklarının Satürn'ün dönüş hızına karşılık gelmediği tespit edildi. Bazı bilim insanları bu farkın Enceladus'un uydusunun etkisinden kaynaklandığına inanıyor. Bu gayzerlerden çıkan su buharı gezegenin yörüngesine girerek iyonlaşarak gezegenin manyetik alanını etkiliyor. Bu, manyetik alanın dönüşünü yavaşlatır, ancak gezegenin kendi dönüşüyle ​​karşılaştırıldığında yalnızca çok az. Cassini, Voyager ve Pioneer uzay aracından alınan çeşitli ölçümlere dayanarak Satürn'ün dönüşüne ilişkin mevcut tahminler, Eylül 2007 itibarıyla 10 saat, 32 dakika ve 35 saniyedir.

Cassini tarafından rapor edilen gezegenin temel özellikleri, verilerdeki farklılığın en olası nedeninin güneş rüzgarı olduğunu öne sürüyor. Manyetik alan dönüş ölçümlerindeki farklılıklar, Güneş'in dönüş periyoduna karşılık gelen her 25 günde bir meydana gelir. Güneş rüzgârının hızı da sürekli değişiyor ve bu da dikkate alınmalıdır. Enceladus uzun vadeli değişiklikler yapıyor olabilir.

Yer çekimi

Satürn dev bir gezegen olup katı bir yüzeye sahip değildir ve yüzeyinin görülmesi (biz sadece üst bulut katmanını görüyoruz) ve yer çekimi kuvvetini hissetmemiz mümkün değildir. Ancak hayali yüzeyine karşılık gelecek belirli bir koşullu sınırın olduğunu hayal edelim. Eğer yüzeyde durabilseydiniz gezegendeki yerçekimi kuvveti ne olurdu?

Satürn, Dünya'dan daha büyük bir kütleye sahip olmasına rağmen (Jüpiter'den sonra Güneş Sistemindeki en büyük ikinci kütle), aynı zamanda Güneş Sistemindeki tüm gezegenler arasında "en hafif" olanıdır. Hayali yüzeyindeki herhangi bir noktadaki gerçek yerçekimi, Dünya'dakinin %91'i olacaktır. Başka bir deyişle, eğer teraziniz Dünya'daki ağırlığınızı 100 kg olarak gösteriyorsa (ah, dehşet!), Satürn'ün "yüzeyinde" ağırlığınız 92 kg olacaktır (biraz daha iyi ama yine de).

Karşılaştırma için, Jüpiter'in "yüzeyinde" yerçekimi Dünya'nınkinden 2,5 kat daha fazladır. Mars'ta sadece 1/3 ve Ay'da 1/6.

Yerçekimini bu kadar zayıf yapan şey nedir? Dev gezegen esas olarak Güneş Sisteminin oluşumunun başlangıcında biriktirdiği hidrojen ve helyumdan oluşuyor. Bu elementler evrenin başlangıcında Büyük Patlama sonucunda oluşmuştur. Bunun nedeni gezegenin son derece düşük bir yoğunluğa sahip olmasıdır.

Gezegenin sıcaklığı

Voyager 2 görseli

Uzayla sınırda yer alan atmosferin en üst katmanı -150 C sıcaklıktadır. Ancak atmosfere daldıkça basınç artar ve buna bağlı olarak sıcaklık da yükselir. Gezegenin çekirdeğinde sıcaklık 11.700 C'ye ulaşabiliyor. Peki bu kadar yüksek sıcaklık nereden geliyor? Gezegenin bağırsaklarına batarken çekirdeği sıkıştırıp ısıtan büyük miktarda hidrojen ve helyum nedeniyle oluşur.

Yerçekimi sıkıştırması sayesinde gezegen aslında ısı üretiyor ve Güneş'ten aldığından 2,5 kat daha fazla enerji açığa çıkarıyor.

Su buzundan oluşan bulut tabakasının alt kısmında ortalama sıcaklık -23 santigrat derecedir. Bu buz tabakasının üzerinde, ortalama sıcaklığı -93 C olan amonyum hidrosülfür bulunur. Bunun üzerinde, atmosferi turuncu ve sarıya boyayan amonyak buzu bulutları bulunur.

Satürn neye benziyor ve ne renk?

Küçük bir teleskopla bakıldığında bile gezegenin rengi soluk sarı ve turuncu tonlarında görülebilir. Hubble gibi daha güçlü teleskoplar kullanıldığında veya NASA'nın Cassini uzay aracının çektiği görüntülere bakıldığında, beyaz ve turuncu renklerin karışımından oluşan ince bulut katmanları ve fırtınalar görülebilmektedir. Peki Satürn'e rengini veren nedir?

Jüpiter gibi gezegen de neredeyse tamamen hidrojenden, az miktarda helyumdan ve az miktarda amonyak, su buharı ve çeşitli basit hidrokarbonlar gibi diğer bileşiklerden oluşuyor.

Gezegenin renginden yalnızca esas olarak amonyak kristallerinden oluşan üst katman sorumludur ve bulutların alt düzeyi ya amonyum hidrosülfür ya da sudur.

Satürn'ün Jüpiter'inkine benzer bantlı bir atmosferi vardır, ancak bantlar ekvatorun yakınında çok daha zayıf ve daha geniştir. Aynı zamanda, Kuzey Yarımküre'de Jüpiter yaz gündönümüne yaklaşırken sıklıkla meydana gelen, Büyük Kırmızı Nokta gibi uzun ömürlü fırtınalara da sahip değil.

Cassini'nin gönderdiği fotoğraflardan bazıları Uranüs gibi mavi görünüyor. Ancak bunun nedeni muhtemelen ışığın saçılımını Cassini'nin bakış açısından görmemizdir.

Birleştirmek

Gece gökyüzünde Satürn

Gezegenin etrafındaki halkalar yüzlerce yıldır insanların hayal gücünü cezbetmiştir. Gezegenin neden yapıldığını bilmek istemek de doğaldı. Bilim insanları çeşitli yöntemler kullanarak şunu öğrendiler: kimyasal bileşim Satürn'ün bileşimi şu şekildedir: %96 hidrojen, %3 helyum ve %1 metan, amonyak, etan, hidrojen ve döteryum içeren çeşitli elementler. Bu gazların bir kısmı atmosferinde sıvı ve erimiş halde bulunabilir.

Gazların durumu artan basınç ve sıcaklıkla değişir. Bulutların üst kısmında amonyak kristalleri, alt kısmında ise amonyum hidrosülfit ve/veya su ile karşılaşacaksınız. Bulutların altında atmosferik basınç artar, bu da sıcaklığın artmasına neden olur ve hidrojen sıvı hale gelir. Gezegenin derinliklerine doğru ilerledikçe basınç ve sıcaklık artmaya devam ediyor. Sonuç olarak çekirdekteki hidrojen metalik hale gelerek bu özel toplanma durumuna geçer. Gezegenin, hidrojenin yanı sıra kaya ve bazı metallerden oluşan gevşek bir çekirdeğe sahip olduğuna inanılıyor.

Modern uzay araştırmaları Satürn sisteminde birçok keşfe yol açmıştır. Araştırma, 1979'da Pioneer 11 uzay aracının yakın uçuşuyla başladı. Bu görev F halkasını keşfetti. gelecek yıl Voyager 1, bazı ayların yüzeylerinin ayrıntılarını Dünya'ya göndererek uçtu. Ayrıca Titan'ın atmosferinin görünür ışığa karşı şeffaf olmadığını da kanıtladı. 1981 yılında Voyager 2, Satürn'ü ziyaret ederek atmosferdeki değişiklikleri keşfetti ve ayrıca Voyager 1'in ilk kez gördüğü Maxwell ve Keeler boşluğunun varlığını doğruladı.

Voyager 2'nin ardından 2004 yılında gezegenin etrafında yörüngeye giren Cassini-Huygens uzay aracı sisteme ulaştı; görevi hakkında daha fazla bilgiyi bu yazıdan okuyabilirsiniz.

Radyasyon

NASA'nın Cassini sondası gezegene ilk ulaştığında, gezegenin etrafında fırtınalar ve radyasyon kuşakları tespit etti. Hatta gezegenin halkasının içinde yeni bir radyasyon kuşağı bile buldu. Yeni radyasyon kuşağı Satürn'ün merkezine 139.000 km uzaklıkta ve 362.000 km'ye kadar uzanıyor.

Satürn'deki Kuzey Işıkları

Hubble teleskopu ve Cassini uzay aracından alınan görüntülerden oluşturulan, kuzeyi gösteren video.

Manyetik alanın varlığı nedeniyle Güneş'ten gelen yüklü parçacıklar manyetosfer tarafından yakalanır ve radyasyon kuşakları oluşturur. Bu yüklü parçacıklar manyetik kuvvet alanı çizgileri boyunca hareket ederek gezegenin atmosferiyle çarpışır. Auroraların oluşma mekanizması Dünya'nınkine benzer, ancak atmosferin farklı bileşimi nedeniyle devin üzerindeki auroraların rengi, Dünya'daki yeşil olanların aksine mor renktedir.

Hubble teleskopu tarafından görülen Satürn'ün aurora'sı

Aurora görselleri galerisi

En yakın komşular

Satürn'e en yakın gezegen hangisidir? Bu, şu anda yörüngede nerede bulunduğuna ve diğer gezegenlerin konumuna bağlıdır.

Yörüngenin çoğunda en yakın gezegen . Satürn ve Jüpiter açıkken minimum mesafe birbirlerinden yalnızca 655.000.000 km uzaktadırlar.

Satürn gezegenleri, karşıt taraflarda bulunduklarında bazen birbirlerine çok yaklaşırlar ve şu anda birbirlerinden 1,43 milyar km uzaktadırlar.

Genel bilgi

Aşağıdaki gezegensel gerçekler NASA'nın gezegensel bilgi formlarına dayanmaktadır.

Ağırlık - 568,46 x 10*24 kg

Hacim: 82.713 x 10*10 km3

Ortalama yarıçap: 58232 km

Ortalama çap: 116.464 km

Yoğunluk: 0,687 g/cm3

İlk kaçış hızı: 35,5 km/s

Yerçekimi ivmesi: 10,44 m/s2

Doğal uydular: 62

Güneş'ten uzaklık (yörünge yarı ana ekseni): 1,43353 milyar km

Yörünge dönemi: 10.759,22 gün

Günberi: 1,35255 milyar km

Aphelion: 1,5145 milyar km

Yörünge hızı: 9,69 km/s

Yörünge eğimi: 2,485 derece

Yörünge eksantrikliği: 0,0565

Yıldız dönüş süresi: 10.656 saat

Eksen etrafında dönüş süresi: 10.656 saat

Eksenel eğim: 26,73°

Kim keşfetti: tarih öncesi çağlardan beri biliniyor

Dünya'dan minimum mesafe: 1,1955 milyar km

Dünya'ya maksimum mesafe: 1,6585 milyar km

Dünya'dan maksimum görünür çap: 20,1 yay saniyesi

Dünya'dan minimum görünür çap: 14,5 yay saniyesi

Görünür büyüklük (maksimum): 0,43 büyüklük

Hikaye

Hubble teleskobu tarafından çekilen uzay görüntüsü

Gezegen çıplak gözle açıkça görülebildiğinden, gezegenin ilk ne zaman keşfedildiğini söylemek zor. Gezegene neden Satürn deniyor? Adını Roma hasat tanrısından almıştır - bu tanrı şuna karşılık gelir: Yunan tanrısı Kronos. Bu nedenle isminin kökeni Romandır.

Galileo

Satürn ve halkaları, Galileo'nun ilkel ama çalışan teleskopunu yapıp 1610'da gezegene bakana kadar bir sırdı. Elbette Galileo ne gördüğünü anlamadı ve halkaların gezegenin her iki yanında bulunan büyük uydular olduğunu düşündü. Bu, Christiaan Huygens'in daha iyi bir teleskop kullanarak bunların aslında ay değil, halka olduğunu görene kadardı. Huygens aynı zamanda en büyük uydu Titan'ı keşfeden ilk kişiydi. Gezegenin görünürlüğü neredeyse her yerden gözlemlenmesine olanak sağlamasına rağmen uyduları da tıpkı halkaları gibi yalnızca teleskopla görülebilmektedir.

Jean Dominique Cassini

Halkalarda daha sonra Cassini olarak adlandırılan bir boşluk keşfetti ve gezegenin 4 uydusunu keşfeden ilk kişi oldu: Iapetus, Rhea, Tethys ve Dione.

William Herschel

1789'da gökbilimci William Herschel iki uydu daha keşfetti: Mimas ve Enceladus. Ve 1848'de İngiliz bilim adamları Hyperion adında bir uydu keşfettiler.

Uzay aracının gezegene uçuşundan önce, gezegenin çıplak gözle bile görülebilmesine rağmen onun hakkında pek bir şey bilmiyorduk. 70'li ve 80'li yıllarda NASA, gezegenin bulut katmanının 20.000 km yakınından geçerek Satürn'ü ziyaret eden ilk uzay aracı olan Pioneer 11 uzay aracını fırlattı. Bunu 1980'de Voyager 1'in ve Ağustos 1981'de Voyager 2'nin fırlatılması izledi.

Temmuz 2004'te NASA'nın Cassini sondası Satürn sistemine ulaştı ve gözlemlerine dayanarak en fazla gözlemi yaptı. Detaylı Açıklama Satürn gezegeni ve sistemleri. Cassini, Titan'ın ayına yaklaşık 100 yakın uçuş gerçekleştirdi ve diğer birçok uydunun da birkaç yakın geçişini gerçekleştirdi ve bize gezegenin ve uydularının binlerce görüntüsünü geri gönderdi. Cassini Titan'da 4 yeni ay ve yeni bir halka keşfetti ve sıvı hidrokarbon denizlerini keşfetti.

Cassini'nin Satürn sistemindeki uçuşunun genişletilmiş animasyonu

Yüzükler

Gezegenin etrafında dönen buz parçacıklarından oluşurlar. Dünya'dan açıkça görülebilen birkaç ana halka vardır ve gökbilimciler Satürn'ün halkalarının her biri için özel isimler kullanırlar. Peki Satürn gezegeninin gerçekte kaç halkası var?

Yüzükler: Cassini'den görünüm

Bu soruyu cevaplamaya çalışalım. Halkaların kendisi aşağıdaki parçalara ayrılmıştır. Halkanın en yoğun iki kısmı A ve B olarak adlandırılır ve Cassini boşluğu ile ayrılırlar, ardından C halkası gelir. 3 ana halkadan sonra daha küçük toz halkaları vardır: D, G, E ve ayrıca. En dıştaki F halkası. Peki kaç tane ana halka var? Bu doğru - 8!

Bu üç ana halka ve 5 toz halkası büyük kısmı oluşturur. Ancak Anfa halkasının yayının yanı sıra Janus, Meton, Pallene gibi birkaç halka daha var.

Ayrıca çeşitli halkalarda sayılması zor olan daha küçük halkalar ve boşluklar da vardır (örneğin Encke boşluğu, Huygens boşluğu, Dawes boşluğu ve diğerleri). Halkaların daha fazla gözlemlenmesi, parametrelerinin ve miktarlarının açıklığa kavuşturulmasını mümkün kılacaktır.

Kaybolan Yüzükler

Gezegenin yörüngesinin eğikliği nedeniyle halkalar her 14-15 yılda bir kenar haline gelir ve çok ince olmaları nedeniyle Dünyalı gözlemcilerin görüş alanından kaybolurlar. 1612 yılında Galileo keşfettiği uyduların bir yerlerde kaybolduğunu fark etti. Durum o kadar tuhaftı ki Galileo gezegeni gözlemlemeyi bile bıraktı (büyük olasılıkla umutların çöküşünün bir sonucu olarak!). Halkaları iki yıl önce keşfetmişti (ve onları ay sanmıştı) ve anında onlardan büyülenmişti.

Zil seçenekleri

Halka sistemi koronaya benzediği için gezegene bazen “güneş sisteminin mücevheri” de deniyor. Bu halkalar toz, kaya ve buzdan yapılmıştır. Bu yüzden yüzükler dağılmıyor, çünkü... katı değildir ama milyarlarca parçacıktan oluşur. Halka sistemindeki malzemelerin bir kısmı kum tanesi büyüklüğünde, bir kısmı ise yüksek binalardan daha büyük ve çapı bir kilometreye ulaşıyor. Yüzükler neyden yapılmış? Çoğunlukla buz parçacıkları, ancak toz halkaları da mevcut. Çarpıcı olan şey, her halkanın gezegene göre farklı bir hızda dönmesidir. Gezegenin halkalarının ortalama yoğunluğu o kadar düşüktür ki yıldızlar içlerinden görülebilmektedir.

Halka sistemine sahip olan tek gezegen Satürn değildir. Tüm gaz devlerinin halkaları vardır. Satürn'ün halkaları en büyük ve en parlak oldukları için öne çıkıyor. Halkalar yaklaşık bir kilometre kalınlığında ve gezegenin merkezinden 482.000 km'ye kadar uzanıyor.

Satürn'ün halkalarının isimleri keşfedilme sırasına göre alfabetik olarak listelenmiştir. Bu, halkaları biraz kafa karıştırıcı hale getiriyor ve onları gezegene göre sıralamıyor. Aşağıda ana halkaların ve aralarındaki boşlukların yanı sıra gezegenin merkezine uzaklığı ve genişliklerinin bir listesi bulunmaktadır.

Halka sesleri

Bu harika videoda, gezegenin radyo emisyonlarının sese dönüştürüldüğü Satürn gezegeninin seslerini duyuyorsunuz. Gezegendeki auroralarla birlikte kilometre menzilli radyo emisyonları üretiliyor.

Cassini'nin plazma spektrometresi yüksek çözünürlüklü ölçümler yaparak bilim adamlarının frekansı değiştirerek radyo dalgalarını sese dönüştürmesine olanak tanıdı.

Halkaların görünümü

Yüzükler nasıl ortaya çıktı? Gezegenin neden halkalara sahip olduğu ve bunların neden oluştuğu sorusunun en basit cevabı, gezegenin üzerinde çok fazla toz ve buz birikmiş olmasıdır. farklı mesafelerİtmek. Bu elementler büyük olasılıkla yerçekimi tarafından yakalandı. Bazıları bunların gezegene çok yaklaşan ve Roche sınırına düşen küçük bir uydunun yok edilmesi sonucu oluştuklarına ve bunun sonucunda gezegenin kendisi tarafından parçalara ayrıldığına inanıyor.

Bazı bilim adamları halkalardaki tüm malzemenin uydular, asteroitler veya kuyruklu yıldızlar arasındaki çarpışmaların ürünü olduğunu öne sürüyor. Çarpışmadan sonra asteroitlerin kalıntıları gezegenin çekim kuvvetinden kaçmayı başardı ve halkalar oluşturdu.

Bu versiyonlardan hangisi doğru olursa olsun yüzükler oldukça etkileyici. Aslında Satürn yüzüklerin efendisidir. Halkaları inceledikten sonra diğer gezegenlerin halka sistemlerini de incelemek gerekir: Neptün, Uranüs ve Jüpiter. Bu sistemlerin her biri daha zayıftır ancak yine de kendi açısından ilginçtir.

Yüzük resimleri galerisi

Satürn'de Yaşam

Yaşam için Satürn'den daha az misafirperver bir gezegen hayal etmek zor. Gezegen neredeyse tamamen hidrojen ve helyumdan oluşuyor ve alt bulutlarda eser miktarda su buzu da bulunuyor. Bulutların üst kısımlarında sıcaklık -150 C'ye kadar düşebilmektedir.

Atmosfere inildikçe basınç ve sıcaklık artacaktır. Sıcaklık, suyun donmayacağı kadar sıcaksa, bu seviyedeki atmosfer basıncı, Dünya okyanuslarının birkaç kilometre altındaki basınçla aynıdır.

Gezegenin uydularında yaşam

Bilim insanları yaşamı bulmak için gezegenin uydularına bakmayı öneriyor. Önemli miktarda su buzundan oluşuyorlar ve Satürn ile olan çekimsel etkileşimleri muhtemelen içlerini sıcak tutuyor. Enceladus uydusunun yüzeyinde neredeyse sürekli olarak patlayan su gayzerleri olduğu biliniyor. Buzlu kabuğunun altında (neredeyse Europa gibi) çok büyük ılık su rezervlerinin bulunması oldukça olasıdır.

Diğer bir uydu olan Titan ise sıvı hidrokarbonlardan oluşan göllere ve denizlere sahiptir ve sonunda yaşam yaratabilecek bir yer olarak kabul edilmektedir. Gökbilimciler Titan'ın erken tarihinde bileşim açısından Dünya'ya çok benzediğine inanıyor. Güneş kırmızı cüceye dönüştükten sonra (4-5 milyar yıl sonra), uydudaki sıcaklık yaşamın kökeni ve sürdürülmesi için uygun hale gelecek ve karmaşık olanlar da dahil olmak üzere büyük miktarda hidrokarbon birincil "çorba" olacak ”.

Gökyüzündeki konumu

Satürn ve altı uydusu, amatör fotoğraf

Satürn gökyüzünde oldukça parlak bir yıldız olarak görülüyor. Gezegenin mevcut koordinatlarını, örneğin Stellarium gibi özel planetaryum programlarında kontrol etmek en iyisidir ve belirli bir bölgeyi kapsaması veya geçişi ile ilgili olayların yanı sıra Satürn gezegeniyle ilgili her şey, 100 astronomik makalesinde görülebilir. yılın olayları. Bir gezegenin muhalefeti her zaman ona maksimum ayrıntıyla bakma şansı sağlar.

Yaklaşan çatışmalar

Gezegenin efemerisini ve büyüklüğünü bilmek, yıldızlı gökyüzünde Satürn'ü bulmak zor olmayacak. Bununla birlikte, çok az deneyiminiz varsa, onu aramak uzun zaman alabilir; bu nedenle, Go-To montaj aparatına sahip amatör teleskoplar kullanmanızı öneririz. Go-To montaj aparatına sahip bir teleskop kullanın; gezegenin koordinatlarını veya şu anda nerede görülebileceğini bilmenize gerek kalmayacak.

Gezegene uçuş

Satürn'e uzay yolculuğu ne kadar sürecek? Seçtiğiniz rotaya bağlı olarak uçuş süresi farklı olabilir.

Örneğin: Pioneer 11'in gezegene ulaşması altı buçuk yıl sürdü. Voyager 1 üç yıl iki ayda geldi, Voyager 2 dört yıl sürdü ve Cassini uzay aracı altı yıl dokuz ayda geldi! Yeni Ufuklar uzay aracı, Plüton'a giderken Satürn'ü yerçekimsel bir sıçrama tahtası olarak kullandı ve fırlatıldıktan iki yıl dört ay sonra ulaştı. Uçuş saatlerinde neden bu kadar büyük fark var?

Uçuş süresini belirleyen ilk faktör

Bakalım uzay aracı doğrudan Satürn'e doğru mu fırlatılıyor, yoksa yol boyunca diğer gök cisimlerini sapan olarak mı kullanıyor?

Uçuş süresini belirleyen ikinci faktör

Bu bir tür uzay aracı motorudur ve üçüncü faktör, gezegenin yanından mı uçacağımız yoksa yörüngesine mi gireceğimizdir.

Bu faktörleri aklımızda tutarak yukarıda bahsedilen görevlere bakalım. Pioneer 11 ve Cassini, Satürn'e doğru yola çıkmadan önce diğer gezegenlerin çekimsel etkisini kullandı. Diğer cesetlerin bu yakın geçişleri, zaten uzun olan yolculuğa ekstra yıllar ekledi. Voyager 1 ve 2, Satürn'e giderken yalnızca Jüpiter'i kullandı ve çok daha hızlı ulaştı. New Horizons gemisinin diğer tüm sondalara göre birçok farklı avantajı vardı. İki ana avantajı, en hızlı ve en gelişmiş motora sahip olması ve Plüton'a giderken Satürn'e kısa bir yörüngede fırlatılmasıdır.

Araştırma aşamaları

Satürn'ün 19 Temmuz 2013'te Cassini uzay aracı tarafından çekilen panoramik fotoğrafı. Soldaki seyrek halkadaki beyaz nokta Enceladus'tur. Zemin, görüntünün merkezinin altında ve sağında görülebilir.

1979 yılında ilk uzay aracı dev gezegene ulaştı.

Öncü-11

1973 yılında yaratılan Pioneer 11, Jüpiter'in yanından uçtu ve yörüngesini değiştirmek ve Satürn'e doğru ilerlemek için gezegenin yerçekimini kullandı. 1 Eylül 1979'da gezegenin bulut katmanının 22.000 km üzerinden geçerek ulaştı. Tarihte ilk kez Satürn'ün yakın çekim çalışmalarını yürüttü ve gezegenin yakın çekim fotoğraflarını ileterek daha önce bilinmeyen bir halkayı keşfetti.

Gezgin 1

NASA'nın Voyager 1 sondası, 12 Kasım 1980'de gezegeni ziyaret eden bir sonraki uzay aracıydı. Gezegenin bulut katmanından 124.000 km uzağa uçtu ve gerçekten paha biçilmez fotoğraflardan oluşan bir akışı Dünya'ya geri gönderdi. Voyager 1'i Titan'ın uydusu etrafında uçmaya, ikiz kardeşi Voyager 2'yi ise diğer dev gezegenlere göndermeye karar verdiler. Sonunda cihazın pek çok bilimsel bilgi iletmesine rağmen Titan'ın görünür ışığı geçirmediği için yüzeyini göremediği ortaya çıktı. Bu nedenle aslında bilim adamlarının büyük umutlar beslediği en büyük uydu uğruna gemi feda edildi ve sonunda hiçbir detaya gerek kalmadan turuncu bir top gördüler.

Gezgin 2

Voyager 1'in uçuşundan kısa bir süre sonra Voyager 2, Satürn sistemine uçtu ve neredeyse aynı programı gerçekleştirdi. 26 Ağustos 1981'de gezegene ulaştı. Gezegenin yörüngesinde 100.800 km mesafede dönmesinin yanı sıra Enceladus, Tethys, Hyperion, Iapetus, Phoebe ve diğer birçok uyduya da yakın uçtu. Gezegenden çekim ivmesi alan Voyager 2, Uranüs'e (1986'da başarılı uçuş) ve Neptün'e (1989'da başarılı uçuş) yöneldi ve ardından Güneş Sistemi sınırlarına doğru yolculuğuna devam etti.

Cassini-Huygens

Cassini'den Satürn'ün görüntüleri

NASA'nın 2004 yılında gezegene ulaşan Cassini-Huygens sondası, gezegeni kalıcı bir yörüngeden gerçek anlamda incelemeyi başardı. Misyonu kapsamında, uzay gemisi Huygens sondasını Titan'ın yüzeyine ulaştırdı.

Cassini'nin en iyi 10 görseli

Cassini artık asıl görevini tamamladı ve uzun yıllardır Satürn'ün sistemi ve uydularını incelemeye devam ediyor. Keşifleri arasında Enceladus'taki gayzerlerin keşfi, Titan'daki denizler ve hidrokarbon gölleri, yeni halkalar ve ayların yanı sıra Titan'ın yüzeyinden veriler ve fotoğraflar da yer alıyor. Bilim insanları, NASA'nın gezegen keşiflerine ayırdığı bütçedeki kesintiler nedeniyle Cassini misyonunu 2017 yılında sonlandırmayı planlıyor.

Gelecek görevler

Bir sonraki Titan Satürn Sistemi Misyonu'nun (TSSM) 2020'ye kadar değil, çok daha sonra beklenmesi gerekiyor. Dünya ve Venüs yakınında yerçekimsel manevralar kullanan bu cihaz, yaklaşık 2029 yılında Satürn'e ulaşabilecek.

2 yılı gezegenin kendisini keşfetmeye, 2 ayı bir iniş aracı içeren Titan yüzeyini keşfetmeye ve 20 ayı uyduyu yörüngeden incelemeye ayrılan dört yıllık bir uçuş planı öngörülüyor. Rusya da bu gerçekten görkemli projede yer alabilir. Federal kurum Roscosmos'un gelecekteki katılımı halihazırda tartışılıyor. Bu görev henüz gerçekleşmemiş olsa da, Cassini'nin düzenli olarak aktardığı ve Dünya'ya gönderildikten sadece birkaç gün sonra herkesin erişebildiği fantastik görüntülerinin keyfini çıkarma fırsatımız hâlâ mevcut. Satürn'ün mutlu keşfi!

En sık sorulan soruların yanıtları

1. Satürn gezegeni kimin adını almıştır? Roma bereket tanrısının onuruna.
2. Satürn ne zaman keşfedildi? Antik çağlardan beri biliniyor ve onu ilk kez kimin gezegen olarak tanımladığını belirlemek imkansız.
·

İsminin Kökeni "Satürn" ismi, Yunan mitolojisinde Titanların efendisi olan Roma ismi Kronos'tan gelmektedir. "Satürn" kelimesi İngilizce "Cumartesi" kelimesinin köküdür.

Güneş Sistemindeki Konumu Gezegen Satürn, Güneş'e yakın altıncı gezegen ve Güneş Sistemi'nin ikinci büyük gezegenidir. Güneş sistemindeki diğer gaz devleri (Jüpiter, Uranüs, Neptün) de halkalara sahip olsa da, Satürn'ün halkaları şüphesiz en sıra dışı olanlardır.

Satürn'ün yüzeyinin doğası neredeyse tamamen hidrojen ve helyumdan oluşan bir toptur. Gezegenin derinliklerine doğru gidildikçe yoğunluk ve sıcaklık değişiyor ancak tüm bunlarla birlikte Satürn'ün katı bir yüzeye sahip olduğunu söylemek doğru olmaz. Eğer Satürn'ün yüzeyine düşme fırsatınız olsaydı, kelimenin tam anlamıyla içine düşerdiniz, gezegenin içinde tamamen ezilene kadar sıcaklık ve basınç yaşardınız. Satürn'ün yüzeyinde durmanın imkansız olduğunu söylemeye gerek yok. Ancak birisi başarılı olursa, Dünya'nın yerçekiminin yaklaşık %91'ini deneyimleyecek. Yani Dünya'da 100 kg'ı gösteren bir terazi Satürn'de 91 kg'ı gösterecektir.

Gezegenin atmosferi neredeyse tamamen hidrojen ve helyumdan oluşan bir topa çok benziyor. Gezegenin derinliklerine doğru ilerledikçe yoğunluğu ve sıcaklığı değişir. Gezegenin dış atmosferinin %93'ü moleküler hidrojen, geri kalanı helyum ve eser miktarda amonyak, asetilen, etan, fosfin ve metandan oluşuyor. Görünür çizgileri ve bulutları yaratan da bu eser elementlerdir. Gezegenin çekirdeği, erken güneş bulutsusunun büyük miktarda gazını hapsetmeye yetecek kadar büyük bir kütleye sahip kayalıktır. Diğer gaz devleri gibi çekirdeğinin de birincil gazları elde etmek için zamana sahip olabilmesi için diğer gezegenlerinkinden çok daha hızlı oluşması ve büyük kütleye sahip olması gerekir.

uydular Satürn'ün 53 resmi ayı ve 9 ön (resmi olmayan) ayı vardır. Satürn'ün uydularından en ünlüsü muhtemelen Titan'dır. Jüpiter'in uydusu Ganymede'den sonra güneş sistemindeki en büyük ikinci uydudur. Titan, Merkür gezegeninden daha büyüktür. Diğer uydulardan bazıları şunlardır: Atlas, Calypso, Dione, Enceladus, Hyperion, Iapetus, Janus, Mimas, Phoebe ve Tethys.

Mimas uydusu Satürn'e en yakın büyük uydudur. Gezegenin yörüngesinde 185.600 km uzaklıkta dönüyor ve neredeyse tamamı su buzundan oluşuyor. Mimas'ın yüzeyinde hiçbir iç aktivite izi görülmüyor; tamamen kraterlerle kaplı. En büyük kratere Herschel adı verildi, çapı yaklaşık 130 km'dir.

Ay Enceladus, Satürn'ün ikinci büyük ayıdır. Gezegenin etrafında 238.100 km uzaklıkta dönüyor. Güneş sistemindeki en parlak uydudur. Yüzeyi çok genç, üzerinde nispeten az sayıda krater var (ve hiç krater olmayan alanlar da var). Uydu jeolojik olarak hala aktif. Güney kutbu bölgesinde, ince buzlu toz gayzerlerinin uzaya fırladığı bir çatlak sistemi vardır. Bu toz daha sonra Enceladus'un tüm yörüngesi boyunca dağılarak Satürn'ün en dıştaki ve seyrekleştirilmiş E halkasını oluşturur. Küçük boyutuna rağmen Enceladus'un zayıf bir atmosferi var. Bileşimi: %65 su buharı, %20 moleküler hidrojen, ayrıca bir miktar karbondioksit, karbon monoksit ve nitrojen de bulunur.

Ay Tethys, Satürn'ün üçüncü büyük uydusudur. Görünüşe göre uydunun neredeyse tamamı su buzundan oluşuyor. Tethys'in antik yüzeyi çok sayıda kraterle kaplıdır. Ancak üzerinde jeolojik süreçlerin izleri de göze çarpıyor, örneğin birkaç yüz kilometre boyunca uzanan ve Ithaca adı verilen devasa bir fay.

Ay Dione, Satürn'ün dördüncü büyük uydusudur. Gezegenin yörüngesinde 377.400 km uzaklıkta bulunuyor. Daha yüksek ortalama yoğunluk, Dione'un önemli oranda kaya içerdiğini gösteriyor. Yüzeyi Enceladus'un yüzeyinden daha yaşlı, ancak Tethys veya Rhea'nın yüzeyinden çok daha genç. Uydunun buzlu kabuğu, Dione'nin nispeten yeni (onlarca ve yüz milyonlarca yıl) jeolojik aktivitesini gösteren çok sayıda fay ve kanyonla kesilmiştir.

Ay Rhea, Satürn'ün beşinci büyük uydusudur. Gezegenin etrafında 527.100 km uzaklıkta dönüyor. Rhea'nın çapı 1528 km olup Satürn'ün (Titan'dan sonra) ikinci en büyük uydusudur. Rhea, Dione’den daha büyük olmasına rağmen yüzeyi çok daha yaşlıdır. Aslında her yer kraterlerle dolu, üzerinde yaşanacak bir yer yok! Görüntünün neredeyse ortasındaki parlak nokta, derinliklerdeki saf buzun açığa çıktığı büyük ve genç bir kraterdir.

Moon Titan, Satürn'ün en büyük ayı ve Güneş Sistemindeki en büyük ikinci uydudur. Boyut olarak Merkür'den biraz daha büyüktür, ancak kütle bakımından ondan daha düşüktür (Titan'ın kütlesi Merkür'ün kütlesinin% 40'ı ve Ay'ın kütlesinin 1,83 katıdır).

Ay Iapetus, Satürn'ün yedinci büyük ayıdır. Neredeyse Satürn'ün ekvator düzleminde yörüngede dönen daha yakın uyduların aksine, gezegenin yörüngesinde 3.560.800 km uzaklıkta dönüyor. Iapetus'un çapı 1436 km olup Rhea'dan biraz daha küçüktür. Iapetus'un şaşırtıcı özelliklerinden biri, yarım kürelerinden birinin (öndeki) diğerinden (sürülen) 6 kat daha az ışık yansıtmasıdır! Yarım küreler, bileşimi ve kökeni bilinmeyen kırmızımsı koyu bir maddeyle kaplıdır. Kutuplara doğru gidildikçe madde tabakası incelir ve kutuplarda kaybolur. Iapetus'un yüzeyinin bir diğer ilgi çekici özelliği ise, ekvatora paralel olarak neredeyse ayın yarısı kadar uzanan 10 kilometre uzunluğundaki dağ sırtıdır.

Halkalar Satürn, halkaları nedeniyle en ünlü gezegendir. Ancak halkaları olan tek gezegen bu değil. Jüpiter, Uranüs ve Neptün'ün de kendi halkaları vardır. Ancak birçok gözlemcinin favori nesnesi Satürn'dür. Güzel halkaları 169.800 mil genişliğindedir (yaklaşık 273.266 km). Ancak halkalar şaşırtıcı derecede ince ve kalınlığının bir kilometreden az olduğu tahmin ediliyor. Halkalar gruplara ayrılır: B halkası, C halkası, D halkası, E halkası, F halkası ve G halkası. Toplamda 7 halka bulunmaktadır. Halkalar katı değil, buz, toz ve kaya parçacıklarından oluşuyor. Halkalar, aynı zamanda büyük gezegenin yörüngesinde bulunan aylar tarafından Satürn'ün etrafında yerinde tutuluyor.

Sıcaklık Ortalama sıcaklığı eksi 288 Fahrenheit (eksi 178 santigrat derece) olan Satürn oldukça serin bir gezegendir. Ekvatordan kutuplara doğru gidildikçe bazı ufak farklılıklar olsa da Satürn'ün sıcaklık değişiminin çoğu yatay yöndedir. Bunun nedeni, ısının çoğunun Güneş'ten ziyade çekirdeğinden gelmesidir. Satürn'ün atmosferindeki sıcaklık, merkeze doğru indikçe basınçla birlikte artar. Bizim anlayışımıza göre Satürn'ün bir yüzeyi olmadığı için, bilim adamları Satürn'ün yüzeyinin, basıncın bir barı aştığı seviye olduğunu düşünüyorlar, bu da yaklaşık olarak Dünya'nın deniz seviyesindeki basıncıyla aynı basınçtır.

Boyutlar Gezegenin ekvator çapı 120.536 km olup, Dünya'nınkinden 9,44 kat daha büyüktür. Yarıçapı 60.268 km'dir ve bu da onu güneş sistemimizdeki en büyük ikinci gezegen, Jüpiter'den sonra ikinci gezegen yapar. Diğer tüm gezegenler gibi o da yassı bir küreseldir. Bu, ekvator çapının kutuplarda ölçülen çaptan daha büyük olduğu anlamına gelir. Satürn söz konusu olduğunda bu mesafe, gezegenin yüksek dönüş hızı nedeniyle oldukça önemlidir. Kutup çapı 108.728 km'dir, bu da ekvator çapından %9,796 daha azdır, dolayısıyla Satürn'ün şekli ovaldir.

İlginç Gerçekler Satürn'ün 62 uydusu vardır; aslında güneş sistemimizdeki uyduların yaklaşık %40'ı onun etrafında döner. Bu uyduların çoğu çok küçüktür ve Dünya'dan görülemez. İkincisi Cassini uzay aracı tarafından keşfedildi ve bilim insanları uzay aracının zamanla daha da fazla buzlu uydu bulmasını bekliyor. Satürn bildiğimiz her türlü yaşam formuna fazlasıyla düşman olmasına rağmen uydusu Enceladus yaşam arayışı için en uygun adaylardan biri. Enceladus, yüzeyinde buz gayzerlerinin bulunmasıyla dikkat çekiyor. Sıvı suyun var olması için yeterli ısıyı yaratan bazı mekanizmalar (muhtemelen Satürn'ün gelgit etkisi) vardır. Bazı bilim insanları Enceladus'ta yaşam ihtimalinin olduğuna inanıyor.

Satürn, Güneş Sistemi'ndeki dev gezegenlerden biri olan Güneş'e yakın altıncı gezegendir. Satürn'ün karakteristik bir özelliği olan dekorasyonu, esas olarak buz ve tozdan oluşan bir halka sistemidir. Çok sayıda uydusu var. Satürn, antik Romalılar tarafından, özellikle saygı duydukları tarım tanrısının onuruna verilmiştir.

kısa bir açıklaması

Satürn, Jüpiter'den sonra güneş sistemindeki en büyük ikinci gezegendir ve kütlesi yaklaşık 95 Dünya kütlesidir. Satürn, Güneş'in etrafında ortalama 1.430 milyon kilometre uzaklıkta dönüyor. Dünyaya uzaklığı 1280 milyon km'dir. Yörünge süresi 29,5 yıl olup, gezegendeki bir gün on buçuk saat sürmektedir. Satürn'ün bileşimi pratikte güneşten farklı değildir: ana elementler hidrojen ve helyumun yanı sıra çok sayıda amonyak, metan, etan, asetilen ve su safsızlıklarıdır. İç bileşimi açısından Jüpiter'i daha çok andırıyor: ince bir metalik hidrojen kabuğuyla kaplı demir, su ve nikelden oluşan bir çekirdek. Büyük miktarda helyum ve hidrojen gazından oluşan bir atmosfer, çekirdeği kalın bir tabakayla kaplar. Gezegen çoğunlukla gazdan oluştuğundan ve katı bir yüzey olmadığından Satürn gaz devi olarak sınıflandırılır. Aynı sebepten ötürü, ortalama yoğunluğu inanılmaz derecede düşüktür - 0,687 g/cm3, suyun yoğunluğundan daha azdır. Bu onu sistemdeki en az yoğun gezegen yapar. Ancak Satürn'ün sıkıştırma oranı tam tersine en yüksektir. Bu, ekvator ve kutup yarıçaplarının boyutlarının oldukça farklı olduğu anlamına gelir; sırasıyla 60.300 km ve 54.400 km. Bundan da şu sonuç çıkıyor büyük bir fark enleme bağlı olarak atmosferin farklı bölümleri için hızlarda. Eksen etrafındaki ortalama dönüş hızı 9,87 km/s, yörünge hızı ise 9,69 km/s'dir.

Satürn'ün halka sistemi görkemli bir manzaradır. Buz ve taş parçalarından, tozdan ve yer çekimi nedeniyle tahrip olmuş eski uyduların kalıntılarından oluşurlar.
alan. Gezegenin ekvatorunun çok yukarısında, yaklaşık 6 – 120 bin kilometre kadar yüksekte bulunurlar. Ancak halkaların kendisi çok incedir: Her biri yaklaşık bir kilometre kalınlığındadır. Tüm sistem üç ana ve bir ince olmak üzere dört halkaya bölünmüştür. İlk üçü genellikle Latin harfleriyle gösterilir. En parlak ve en geniş olan orta B halkası, en ince ve neredeyse şeffaf halkaların yer aldığı, Cassini boşluğu adı verilen bir boşlukla A halkasından ayrılır. Aslında dört dev gezegenin hepsinin halkaları olduğu çok az biliniyor, ancak Satürn dışındakilerin neredeyse görünmez halkaları var.

Şu anda Satürn'ün bilinen 62 uydusu var. Bunların en büyükleri Titan, Enceladus, Mimas, Tethys, Dione, Iapetus ve Rhea'dır. Ayların en büyüğü olan Titan birçok yönden Dünya'ya benzemektedir. Katmanlara bölünmüş bir atmosfere sahip olduğu gibi yüzeyinde de sıvı olduğu zaten kanıtlanmış bir gerçektir. Daha küçük nesnelerin asteroit kalıntıları olduğuna inanılıyor ve boyutları bir kilometreden az olabilir.

Gezegenin eğitimi

Satürn'ün kökeni hakkında iki hipotez vardır:

Bunlardan ilki olan “büzülme” hipotezi, Güneş ve gezegenlerin aynı şekilde oluştuğunu ifade etmektedir. Gelişiminin ilk aşamalarında Güneş Sistemi, yavaş yavaş ayrı alanların oluştuğu, çevredeki maddeden daha yoğun ve daha büyük olan bir gaz ve toz diskiydi. Sonuç olarak bu “yoğunlaşmalar” Güneş'i ve bildiğimiz gezegenleri doğurdu. Bu, Satürn ve Güneş'in bileşiminin benzerliğini ve düşük yoğunluğunu açıklar.

İkinci "birikme" hipotezine göre Satürn'ün oluşumu iki aşamada gerçekleşti. Birincisi, gaz-toz diskinde kayalık karasal gezegenler gibi yoğun cisimlerin oluşmasıdır. Bu sırada Jüpiter ve Satürn bölgesindeki gazların bir kısmı uzaya dağıldı, bu da bu gezegenlerin ve Güneş'in bileşimlerindeki küçük farkı açıklıyor. İkinci aşamada, daha büyük cisimler kendilerini çevreleyen buluttan gaz çekiyordu.

İç yapı

Satürn'ün iç bölgesi üç katmana ayrılmıştır. Merkezde toplam hacme göre küçük ama devasa bir silikat, metal ve buz çekirdeği var. Yarıçapı gezegenin yarıçapının yaklaşık dörtte biri kadardır ve kütlesi 9 ila 22 Dünya kütlesi arasındadır. Çekirdekteki sıcaklık yaklaşık 12.000 °C'dir. Gaz devinin yaydığı enerji, Güneş'ten aldığı enerjiden 2,5 kat daha fazla. Bunun birkaç nedeni var. Öncelikle kaynak iç ısı Satürn'ün yerçekimsel sıkıştırması sırasında birikmiş enerji rezervleri olabilir: gezegenin proto-gezegensel diskten oluşumu sırasında, toz ve gazın yerçekimsel enerjisi kinetiğe ve ardından termal enerjiye dönüştü. İkincisi, ısının bir kısmı Kelvin-Helmholtz mekanizması nedeniyle yaratılır: sıcaklık düştüğünde, gezegenin maddesinin sıkıştırılması nedeniyle basınç da düşer ve potansiyel enerji ısıya dönüşür. Üçüncüsü, helyum damlalarının yoğunlaşması ve ardından hidrojen katmanından çekirdeğe düşmeleri sonucunda ısı üretimi de meydana gelebilir.

Satürn'ün çekirdeği metalik durumdaki bir hidrojen tabakasıyla çevrilidir: sıvı fazdadır ancak metal özelliklerine sahiptir. Bu tür hidrojen çok yüksek elektrik iletkenliğine sahiptir, bu nedenle içindeki akımların dolaşımı güçlü bir manyetik alan yaratır. Burada yaklaşık 30 bin km derinlikte basınç 3 milyon atmosfere ulaşıyor. Bu seviyenin üzerinde, atmosferle temas ettikçe kademeli olarak yüksekliğe sahip bir gaz haline gelen sıvı moleküler hidrojen tabakası vardır.

Atmosfer

Gaz gezegenlerinin katı bir yüzeyi olmadığı için atmosferin tam olarak nerede başladığını belirlemek zordur. Satürn için bu sıfır seviyesi metanın kaynadığı yükseklik olarak alınır. Atmosferin ana bileşenleri hidrojen (%96,3) ve helyumdur (%3,25). Spektroskopik çalışmalar ayrıca bileşiminde su, metan, asetilen, etan, fosfin ve amonyak olduğunu da keşfetti. Atmosferin üst sınırındaki basınç yaklaşık 0,5 atm'dir. Bu seviyede amonyak yoğunlaşır ve beyaz bulutlar oluşur. Altta bulutlar buz kristalleri ve su damlacıklarından oluşur.

Atmosferdeki gazlar sürekli hareket halinde olup, bunun sonucunda gezegenin çapına paralel şeritler şeklini alırlar. Aynı bantlar Jüpiter'de de mevcut, ancak Satürn'de çok daha sönükler. Konveksiyon ve hızlı dönüş nedeniyle, güneş sistemindeki en güçlü rüzgarlar inanılmaz derecede güçlü rüzgarlar oluşur. Rüzgârlar çoğunlukla dönüş yönünde, doğuya doğru eser. Ekvatorda hava akımları en kuvvetlidir; hızları 1800 km/saat'e ulaşabilir. Ekvatordan uzaklaştıkça rüzgarlar zayıflar ve batıya doğru akıntılar ortaya çıkar. Gazların hareketi atmosferin tüm katmanlarında meydana gelir.

Büyük siklonlar çok kalıcı olabilir ve yıllarca sürebilir. Her 30 yılda bir, Satürn'de, boyutu her seferinde büyüyen süper güçlü bir kasırga olan "Büyük Beyaz Oval" belirir. 2010'daki son gözlemde gezegenin tüm diskinin dörtte birini oluşturduğu görüldü. Ayrıca gezegenlerarası istasyonlar, kuzey kutbunda düzenli altıgen şeklinde alışılmadık bir oluşum keşfetti. İlk gözlemden sonra formu 20 yıl boyunca stabil kaldı. Her iki tarafı da 13.800 km'dir; yani Dünya'nın çapından daha fazladır. Gökbilimciler için bu özel bulut şeklinin oluşum nedeni hâlâ bir sır olarak kalıyor.

Voyager ve Cassini kameraları Satürn'de parlayan alanları yakaladı. Kutup ışıkları oldukları ortaya çıktı. 70-80° enleminde bulunurlar ve oval (daha az sıklıkla spiral) şekilli çok parlak halkalara benzerler. Satürn'deki auroraların manyetik alan çizgilerinin yeniden düzenlenmesi sonucu oluştuğuna inanılıyor. Ortaya çıkan manyetik enerji, atmosferin çevresindeki alanları ısıtır ve yüklü parçacıkları yüksek hızlara hızlandırır. Ayrıca şiddetli fırtınalarda yıldırım düşmeleri de gözlenmektedir.

Yüzükler

Satürn denilince akla ilk gelen muhteşem halkalarıdır. Uzay aracı gözlemleri, tüm gaz gezegenlerinin halkaları olduğunu, ancak yalnızca Satürn'ün bunları açıkça görülebildiğini ve belirginleştirdiğini göstermiştir. Halkalar, sistemin yerçekimi tarafından dış uzaydan çekilen küçük buz parçacıkları, kayalar, toz ve meteor parçalarından oluşuyor. Satürn'ün diskinden daha yansıtıcıdırlar. Halka sistemi üç ana ve daha ince bir dördüncüden oluşur. Çapları yaklaşık 250.000 km olup kalınlıkları 1 km'den azdır. Halkalar, çevreden merkeze doğru Latin alfabesindeki harflerle isimlendirilmiştir. A ve B halkaları, Cassini boşluğu adı verilen 4.000 km genişliğinde bir boşlukla ayrılmıştır. Dış halka A'nın içinde ayrıca bir boşluk vardır - Encke bölme şeridi. B halkası en parlak ve en geniş olanıdır ve C halkası neredeyse şeffaftır. Satürn'ün atmosferinin dış kısmına en yakın olan daha sönük D, E, F ve G halkaları daha sonra keşfedildi. Gezegenin görüntüleri uzay istasyonları tarafından çekildikten sonra, aslında tüm büyük halkaların çok sayıda ince halkadan oluştuğu ortaya çıktı.

Satürn'ün halkalarının kökeni ve oluşumu hakkında çeşitli teoriler vardır. Bunlardan birine göre halkalar, gezegenin bazı uyduları “ele geçirmesi” sonucu oluştu. Yok edildiler ve parçaları yörünge boyunca eşit olarak dağıtıldı. İkincisi, halkaların gezegenle birlikte başlangıçtaki toz ve gaz bulutundan oluştuğunu söylüyor. Halkaları oluşturan parçacıklar boyutlarının çok küçük olması, rastgele hareket etmeleri ve birbirleriyle çarpışmaları nedeniyle uydu gibi daha büyük cisimler oluşturamazlar. Satürn'ün halkaları sisteminin kesinlikle kararlı kabul edilmediğini belirtmekte fayda var: maddenin bir kısmı gezegen tarafından emilerek veya gezegen çevresindeki boşluğa saçılarak kaybolur ve tam tersine, kuyruklu yıldızların etkileşimi ile değiştirilir ve yerçekimi alanına sahip asteroitler.

Yapısı ve bileşimi bakımından tüm gaz devleri arasında Satürn Jüpiter'e en çok benzeyenidir. Her iki gezegenin de önemli bir kısmı, hidrojen ve helyum karışımının yanı sıra diğer bazı safsızlıklardan oluşan bir atmosferden oluşur. Bu element bileşimi pratikte güneş bileşiminden farklı değildir. Kalın gaz tabakasının altında ince bir metalik hidrojen kabuğuyla kaplı buz, demir ve nikelden oluşan bir çekirdek bulunur. Satürn ve Jüpiter öne çıkıyor büyük miktar Yaydıkları enerjinin yaklaşık yarısı iç ısı akışlarından kaynaklandığından, Güneş'ten aldıkları ısıdan daha fazla ısı alırlar. Böylece Satürn ikinci bir yıldız haline gelebilirdi ancak nükleer füzyonu teşvik edecek yeterli çekim kuvvetini yaratacak yeterli malzemeye sahip değildi.

Modern uzay gözlemleri, Satürn'ün kuzey kutbundaki bulutların, her iki tarafının uzunluğu 12,5 bin km olan dev bir düzenli altıgen oluşturduğunu göstermiştir. Yapı gezegenle birlikte dönüyor ve ilk keşfinden bu yana 20 yıldır şeklini kaybetmedi. Benzer bir olay güneş sisteminin başka hiçbir yerinde gözlemlenmedi ve bilim insanları bunu hâlâ açıklayamadı.

Voyager uzay aracı Satürn'de kuvvetli rüzgarlar tespit etti. Hava akış hızları 500 m/s'ye ulaşır. Rüzgârlar çoğunlukla doğu yönünde esiyor, ancak ekvatordan uzaklaştıkça güçleri zayıflıyor ve akıntılar batıya doğru yönelmiş gibi görünüyor. Bazı kanıtlar, gazların dolaşımının yalnızca atmosferin üst katmanlarında değil, aynı zamanda derinliklerde de meydana geldiğini göstermektedir. Ayrıca Satürn'ün atmosferinde periyodik olarak devasa güçte kasırgalar ortaya çıkıyor. Bunlardan en büyüğü olan “Büyük Beyaz Oval” her 30 yılda bir ortaya çıkıyor.

Dünya'dan kontrol edilen Cassini gezegenlerarası istasyonu şu anda Satürn'ün yörüngesinde bulunuyor. 1997 yılında fırlatıldı ve 2004 yılında gezegene ulaştı. Amacı Satürn'ün ve uydularının halkalarını, atmosferini ve manyetik alanını incelemektir. Cassini sayesinde pek çok kaliteli görüntü elde edildi, auroralar keşfedildi, yukarıda bahsedilen altıgen, Titan'daki dağlar ve adalar, Enceladus'taki su izleri, daha önce bilinmeyen ve yerdeki aletlerle görülemeyen halkalar keşfedildi.

Satürn'ün yanlardaki işlemler şeklindeki halkaları, mercek çapı 15 mm veya daha fazla olan küçük dürbünlerle bile görülebilir. 60-70 mm çapındaki bir teleskopta, gezegenin halkalarla çevrili, ayrıntıları olmayan küçük bir diski zaten görülebilmektedir. Daha büyük cihazlarda (100-150 mm), Satürn'ün bulut kuşakları, kutup başlıkları, halka gölgeleri ve diğer bazı detaylar görülebilmektedir. 200 mm'den büyük teleskoplarda yüzeydeki koyu ve açık noktaları, kuşakları, bölgeleri ve halkaların yapısına ait detayları net bir şekilde görebilirsiniz.

Satürn gezegeni belki de güneş sistemindeki tüm gezegenler arasında en sıra dışı görünüme sahiptir. Astronomi konusunda çok az bilgisi olan bir kişi bile Satürn'ü çevreleyen devasa halkalardan kolaylıkla tanıyabilir. Ancak insanlığın dev gizemli gezegen hakkında öğrenmeyi başardığı tek ilginç detay halkalar değil.

Satürn'ün kökenine dair iki teori

Satürn'ün nasıl ortaya çıktığı ve oluştuğu kesin olarak bilinmemektedir. Ancak bunu açıklamaya çalışan iki teori var.

1. Büyüme teorisi (yani büyüme). Bu teoriye göre, gezegenin oluşumu iki aşamada gerçekleşti: Birincisi, Satürn kayalık gezegenler ilkesine göre oluştu ve daha sonra Jüpiter bölgesinden gittikçe daha fazla gazlı madde atmosferine girmeye başladı ve bu da sonuçta gezegeni etkiledi. Satürn'ün bileşimi.
2. Kasılma teorisi (yani çekim). Yerçekimi teorisi, Satürn'ün güneş sistemimizin oluşumunda erken dönemde devasa kozmik madde yığınlarından oluştuğunu belirtir.

İsmin tarihi

"Satürn" ismi var antik roma kökenli. Başlangıçta Satürn, Roma'nın tarım tanrısı ve inşaatın koruyucusuydu ve bu nedenle halk arasında büyük saygı görüyordu. Aralık ayında Romalıların Saturnalia adı verilen görkemli festivaller düzenlemesi onun onurunaydı. Bununla birlikte, daha sonra Satürn'ün popülaritesi azaldı, çünkü o, çocuklarını yiyen ve daha sonra oğlu Zeus tarafından devrilen, zamanın tanrısı, titan ve ana Olimpiyat tanrılarının babası olan antik Yunan Kronos ile özdeşleştirilmeye başlandı.

Parametreler hakkında

Satürn bir tarafta Jüpiter ile diğer tarafta Uranüs arasında yer almaktadır. Güneş'e göre Satürn altıncı sıradadır. Bu gezegen bir “gaz devi” olarak kabul ediliyor ve bu da onu Uranüs, Jüpiter ve Neptün'e benzetiyor. Satürn, bu grubun tüm gezegenleri gibi neredeyse tamamen gaz halindeki maddelerden oluşur ve bu nedenle katı bir yüzeye sahip değildir.

Satürn, "soldaki komşusu" Jüpiter'den sonra ikinci en büyük gezegendir. Satürn'ün kütlesi gezegenimizin kütlesinden neredeyse 90 kat daha fazladır ve ekvatorunun çapı 120.536 km'dir, bu da Dünya ekvatorundan neredeyse 10 kat daha büyüktür. Ancak yoğunluk açısından Dünya önde kalıyor (8 kat) ve Satürn'ün yoğunluğu yalnızca güneş sisteminin diğer tüm gezegenlerinden değil, sudan bile daha düşük.

Halkalı dev, kendi ekseni etrafında tam bir devrim için yalnızca 10 buçuk saat harcıyor, ancak Güneş çevresinde tam bir devrim için 30 yıldan biraz daha az zaman harcıyor. Karşılaştırma yapmak gerekirse, Dünya için bu süre 24 saat 1 yıl sürer. İlginç bir gerçek, Satürn'ün kendi ekseni etrafında yörüngesinden daha hızlı dönmesidir, bu da "halka gezegeni" gerçekten eşsiz kılar.

Ünlü yüzükler

Bilindiği gibi gaz grubuna ait tüm gezegenlerin halkaları vardır. Ancak en çok dikkat çeken ve onu diğer gezegenlerden ayıran şey Satürn'ün halkalarıdır. Hollandalı araştırmacı Christiaan Huygens bile Satürn'ün halkalarının çok sayıda küçük parçacıktan oluştuğunu ve sürekli olmadığını varsaydı. Daha sonraki çalışmalar onun tahminini doğruladı.

Satürn'ün toplam 4 halkası bulunmaktadır. Bunlardan üçü ana, dördüncüsü ise daha incelikli ve dolayısıyla daha az fark edilir. Ana halkalar genellikle Latin alfabesinin üç harfiyle (A, B ve C) gösterilir.

1. Halka A. Satürn'e olan mesafe: 122.200'den 136.800 km'ye. Genişlik: 14.600 km.
2. Halka B. Satürn'e olan mesafe: 92.000'den 117.500 km'ye. Genişlik: 25.500 km.
3. Halka C. Satürn'e olan mesafe: 74.500'den 92.000 km'ye. Genişlik: 17.500 km.

Daha yakından incelendiğinde, Satürn'ün ana halkalarının aslında birbirinden "boşluklarla" ayrılmış daha küçük halkalardan oluştuğu ortaya çıkıyor. Halkaları oluşturan parçacıkların neredeyse tamamı buzdan oluşuyor. Şu gerçek ilginçtir: Devasa bir çapa sahip olan Satürn'ün halkaları son derece incedir, kalınlıkları 1 km'yi bile geçmez.

Uydular hakkında bazı bilgiler

Bugün bilim, Satürn'ün 53'ü kendi adını taşıyan 62 doğal uydusunu biliyor. Genel olarak normal (24 adet) ve düzensiz (38 adet) olarak ikiye ayrılırlar. Çoğunlukla boyutları küçüktür ve buz ve kayalardan oluşurlar.

Satürn'ün en büyük uydusu, sistemdeki en büyük ikinci uydu olan ve Ganymede'den sonra ikinci olan Titan'dır.

Şu gerçek merak uyandırıyor: Ünlü uzay aracı Cassini, doğrudan gezegenin halkalarında bulunan Satürn'ün başka bir tür uydusunu keşfetti. Bilim adamları sayılarının birkaç milyon olduğunu tahmin ediyor.

Bir halka devinin atmosferi

Kural olarak Satürn'ün atmosferi iki ana katmana bölünmüştür: alt ve üst.

Atmosferin alt katmanı su ve amonyum hidrosülfitten oluşur.

Gezegenin atmosferinin üst katmanı neredeyse tamamen hidrojenden oluşuyor (%96'dan fazla). Ayrıca helyum (%4'ten az) ve diğer maddelerin safsızlıklarını içerir: etan, amonyak, metan, fosfin ve diğer gazlar.

Bilim, Satürn'de periyodik olarak muazzam güçte kasırgaların ortaya çıktığına dair verilere sahiptir. Ayrıca Satürn'ün atmosferinde rüzgarlar gözlemleniyor ve çok kuvvetli rüzgarlar (saniyede 500 metre!). Kural olarak, doğuya, yani eksenel dönüş boyunca esiyorlar ve en çok ekvator'a daha yakın olarak telaffuz ediliyorlar.

Aşağıdaki gerçek özellikle ilginçtir - gezegenin kutuplarından birinde oval halkalar şeklinde yeni bir tür aurora bulabilirsiniz. Bu fenomen ilk olarak İngiliz gökbilimciler tarafından keşfedildi ve daha sonra Satürn'ün kızılötesi ve morötesi fotoğraflarını kullanan bilim adamları, bunun muhtemelen "güneş rüzgarı" nedeniyle gezegenin manyetosferindeki dalgalanmalardan kaynaklandığını varsayabildiler.

Satürn, her dünyalının aşina olduğu başka bir olguyla "övünebilir". Gezegendeki fırtınalar ve kasırgalar, Satürn'ün atmosferinde güçlü yıldırımlara neden olan elektromanyetik aktivitesini büyük ölçüde etkiliyor.

Satürn içeriden nasıl görünüyor?

Satürn'ün iç bileşimi Jüpiter'inkine oldukça benzer. Gezegenin iç yapısının ve atmosferinin ana bileşeni hidrojendir.

Satürn'ün Yapısı:

• Yüzey katmanı. Muhtemelen helyum ve sıvı (moleküler) hidrojenden oluşur.
• İç katman. Üst katmanla aynı öğelerden oluşur. Ancak bu durumda basınç altındaki hidrojen sıvı halden metalik hale dönüştü. Görünüşe göre Satürn'ün manyetosferini yaratan metalik hidrojen tabakasıdır.
• Çekirdek. Gezegenin tam merkezinde yer alan buz, silikat ve metal elementlerden oluşur.

Gizemli altıgen

Görevleri sırasında, Voyager uzay sondaları ve ardından Cassini uzay istasyonu, Satürn'ün birkaç görüntüsünü Dünya'ya iletti; burada bilim adamları, gezegenin kuzey kutbunda düzenli bir altıgen şeklinde anlaşılmaz bir atmosferik fenomen olan bir "altıgen" keşfettiler. şekil. Enine uzunluğu 25.000 km'dir.

Bu fenomenin henüz bir açıklaması yok, ancak bilim adamları "altıgenin" çok güçlü ve kararlı bir atmosferik girdap olduğu varsayımında bulunuyorlar.

• Satürn 4 milyar yıldan fazla bir süre önce oluştu.
• Gezegen, basit bir teleskopla bile Dünya'dan açıkça görülebilir.
• Yılın zamanına bağlı olarak gezegenin rengi değişir.
• Gezegen mevsim değişikliği yaşıyor.
• Satürn'ün kendisi ışığı halkalarına göre çok daha az yansıtır.
• Hindular, Satürn'ü kötü kaderin vücut bulmuş hali olan tanrıları Shani ile karşılaştırdılar.
• Astroloji, Satürn'ü kaçınılmaz kaderi simgeleyen kaba bir küratör olarak adlandırır.
• Simyacılar Satürn'ü ana kimyasal elementlerden biri olan kurşunla ilişkilendirdiler.
• Tüm güneş sistemindeki en düşük sıcaklık Satürn'de gözlendi.

Satürn

Satürn hakkında genel bilgi

Güneş'ten altıncı ve Jüpiter'den sonra ikinci büyük gezegen olan Satürn, Güneş Sistemi'nin dev gezegenidir. Adını, Jüpiter tarafından tahtından devrilen, dünyanın ve mahsullerin koruyucusu olan en saygı duyulan Roma tanrılarından birinin onuruna verilmiştir.

Satürn'ün Dünya'dan Gözlemleri

Satürn eski çağlardan beri insanlar tarafından bilinmektedir. Sonuçta, gece gökyüzünde, parlaklığı sıfırdan birinci büyüklüğe kadar değişen (Dünya'ya olan mesafeye bağlı olarak) sarımsı bir yıldız olarak görülebilen en parlak nesnelerden biridir.

Ayrıca tüm dev gezegenlerde bulunmasına rağmen, Dünya'dan bir teleskopla gözlemlendiğinde (en basit teleskopla bile) yalnızca Satürn'ün halkaları görülebilmektedir...

Satürn keşfinin tarihi

Satürn'ün yörünge hareketi ve dönüşü

Satürn, Güneş etrafında ekliptik düzleme hafif eğimli bir yörüngede, 0,0541 dışmerkezliliği ve 9,672 km/s hızıyla dönerek tam bir devrimini 29,46 Dünya yılında tamamlar. Gezegenin Güneş'ten ortalama uzaklığı 9.537 AU, maksimum 10 AU'dur. ve minimum – 9 a.u.

Ekvator düzlemleri ile yörünge arasındaki açı 26 ° 73 "'e ulaşır. Eksen etrafında dönme süresi - yıldız günü - 10 saat 14 dakika (30 ° 'ye kadar enlemlerde). Kutuplarda dönme süresi 26'dır. dakika daha uzun - 10 saat 40 dakika Bunun nedeni, Satürn'ün örneğin Dünya gibi katı bir cisim olmaması, yapısının bu tür özellikleri nedeniyle, bu arada, benzersiz değildir, gezegenin katı bir yüzeyi yoktur, bu nedenle Satürn'ün yarıçapı, içindeki en yüksek bulutların konumuna göre belirlenir. Bu konumun ölçümüne dayanarak, Satürn'ün ekvator yarıçapının olduğu ortaya çıktı. 60268 km'ye eşit, kutupsal olandan 5904 km daha büyüktür, yani. gezegen diskinin kutupsal sıkıştırması 1/10'dur.

Satürn'ün yapısı ve fiziksel koşulları

Satürn'deki bulutlar çoğunlukla amonyak rengindedir, beyaz renklidir ve Jüpiter'deki bulutlardan daha güçlüdür, bu nedenle Satürn'ün "şeritlenmesi" daha azdır. Amonyak bulutlarının altında, uzaydan görülemeyen, daha az güçlü amonyum (NH 4 +) bulutları bulunur.

Satürn'ün bulut katmanı sabit değildir, aksine oldukça değişkendir. Bunun nedeni, çoğunlukla batıdan doğuya doğru olan dönüşüdür (gezegenin kendi ekseni etrafında dönmesi gibi). Bu dönüş oldukça güçlüdür, çünkü Satürn'deki rüzgarlar zayıf değildir - 500 m/s'ye varan hızlarla. Rüzgar yönü doğudur.

Rüzgar hızı ve buna bağlı olarak bulut katmanının dönüş hızı, ekvatordan kutuplara doğru gidildikçe azalır ve 35°'den büyük enlemlerde rüzgar yönleri değişir, yani. rüzgarlarla birlikte doğu yönleri batıdan rüzgarlar var.

Doğu yönlü akışların baskınlığı, rüzgarların bulutun üst katmanıyla sınırlı olmadığını, içeriye doğru en az 2000 kilometre boyunca uzanması gerektiğini gösteriyor. Ayrıca Voyager 2 ölçümleri, güney ve kuzey yarım küredeki rüzgarların ekvatora göre simetrik olduğunu gösterdi! Simetrik akışların görünür atmosfer katmanının altında bir şekilde bağlantılı olduğu varsayımı vardır.

Bu arada, Satürn'ün atmosferinin fotoğraflarını incelerken, burada, tıpkı Jüpiter'de olduğu gibi, boyutları bile görülebilen Büyük Kırmızı Nokta kadar devasa olmayan güçlü atmosferik girdapların oluşabileceği bulundu. Dünya'dan, ancak yine de bin kilometrelik bir çapa ulaşıyor. Dünyadaki siklonlara benzeyen bu kadar güçlü girdaplar, sıcak havanın yükseldiği bölgelerde oluşur.

Satürn'ün kuzey ve güney yarımküreleri arasında da bir fark ortaya çıktı.

Bu fark, kuzey yarımkürede yüksek bulutların neredeyse tamamen yokluğundan kaynaklanan daha temiz atmosferde yatmaktadır. Kuzey yarımkürede üst atmosferin neden bu kadar bulutsuz olduğu bilinmiyor ancak bunun daha düşük sıcaklıklardan (~82 K) kaynaklanabileceği varsayılıyor...

Satürn'ün kütlesi muazzamdır - 5,68 10 26 kg, bu da Dünya'nın kütlesinin 95,1 katıdır. Ancak ortalama yoğunluk yalnızca 0,68 g/cm'dir. 3, Güneş Sistemindeki gezegenler arasında benzersiz bir durum olan, neredeyse Dünya'nın yoğunluğundan ve suyun yoğunluğundan daha az bir büyüklük sırasıdır.

Bu, genel olarak güneş kabuğundan farklı olmayan gezegenin gazlı kabuğunun bileşimi ile açıklanmaktadır, çünkü Satürn'deki kesinlikle baskın kimyasal element, farklı toplanma durumlarında da olsa hidrojendir.

Bu nedenle, Satürn'ün atmosferi neredeyse tamamen moleküler hidrojenden (~%95), az miktarda helyum (%5'ten fazla değil), metan (CH4), amonyak (NH3), döteryum (ağır hidrojen) karışımlarından oluşur. ) ve etan (CH3CH3). Amonyak ve su buzu varlığının izleri bulundu.

Atmosfer katmanının altında yaklaşık 100.000 bar basınçta sıvı moleküler hidrojenden oluşan bir okyanus yer alır.

Daha da düşük - 30 bin km. Basıncın bir milyon bara ulaştığı yüzeyden hidrojen metalik duruma geçer. Aşağıda tartışılacak olan Satürn'ün güçlü bir manyetik alanı, metal hareket ettiğinde bu katmanda yaratılır.

Metalik hidrojen tabakasının altında, yüksek basınç ve sıcaklıkta sıvı bir su, metan ve amonyak karışımı bulunur. Son olarak, Satürn'ün tam merkezinde, sıcaklığı ~20.000 K olan küçük ama devasa kayalık veya buzlu kayalık bir çekirdek bulunur.

Satürn'ün manyetosferi

Satürn'ün etrafında, metalik hidrojen tabakasındaki maddenin hareketiyle oluşturulan, ekvatorda 0,2 G'lik görünür bulutlar seviyesinde manyetik indüksiyonlu geniş bir manyetik alan vardır. Gökbilimciler, Satürn'den gelen manyetik bremsstrahlung radyo emisyonunun yokluğunu halkaların etkisine bağladılar. Bu varsayımlar, Pioneer 11 uzay aracı gezegenin yanından geçtiğinde doğrulandı. Gezegenlerarası istasyona kurulan aletler, Satürn'ün gezegen çevresindeki uzayında, belirgin bir manyetik alana sahip bir gezegen için tipik olan oluşumları kaydetti: yay şok dalgası, manyetosferin sınırı (manyetopoz) ve radyasyon kuşakları. Satürn'ün manyetosferinin güneş altı noktasındaki dış yarıçapı, gezegenin 23 ekvator yarıçapıdır ve şok dalgasına olan mesafe 26 yarıçaptır.

Satürn'ün radyasyon kuşakları o kadar geniştir ki, yalnızca halkaları değil aynı zamanda gezegenin bazı iç uydularının yörüngelerini de kapsarlar. Beklendiği gibi, Satürn'ün halkaları tarafından "bloke edilen" radyasyon kuşaklarının iç kısmında yüklü parçacıkların konsantrasyonu çok düşüktür. Bunun nedeni, kutuptan direğe hareket eden yüklü parçacıkların halka sisteminden geçmesi ve orada buz ve toz tarafından emilmesidir. Sonuç olarak, halkaların yokluğunda Satürn sistemindeki en yoğun radyo emisyon kaynağı olacak olan radyasyon kuşaklarının iç kısmının zayıfladığı ortaya çıkıyor.

Ancak yine de yüklü parçacıkların radyasyon kuşaklarının iç bölgelerindeki konsantrasyonu, Satürn'ün kutup bölgelerinde Dünya'da görebildiklerimize benzeyen auroraların oluşmasına olanak tanıyor. Oluşumlarının nedeni aynı; atmosferdeki yüklü parçacıkların bombardımanı.

Bu bombardıman sonucunda atmosferik gazlar ultraviyole aralığında (110-160 nanometre) parlıyor. Bu uzunluktaki elektromanyetik dalgalar Dünya atmosferi tarafından emilir ve yalnızca uzay teleskoplarıyla gözlemlenebilir.

Satürn'ün Halkaları

Şimdi Satürn'ün yapısının en karakteristik detaylarından birine, onun devasa düz halkasına geçelim.

Satürn'ün etrafındaki halka ilk kez 1610'da G. Galileo tarafından gözlemlendi. Düşük kalite teleskopunu kullanırken, halkanın gezegenin kenarlarında görünen kısımlarını gezegenin uyduları sanmıştı.

Satürn'ün halkasının doğru tanımı 1659'da Hollandalı bilim adamı H. Huygens tarafından yapıldı ve 1675'te Fransız gökbilimci Giovanni Domenico Cassini, onun iki eşmerkezli bileşenden oluştuğunu gösterdi - A ve B halkaları, karanlık bir boşlukla ayrılmış (yani- “Cassini bölümü” denir).

Çok daha sonra (1850'de), Amerikalı gökbilimci W. Bond, koyu rengi nedeniyle bazen "krep" olarak adlandırılan iç hafif parlak C halkasını keşfetti ve 1969'da daha da zayıf ve gezegenin D halkasına daha yakın bir halka keşfedildi. parlaklık, en parlak orta halkanın parlaklığının 1/20'sini aşmaz.

Yukarıdakilere ek olarak Satürn'de 3 halka daha keşfedildi - E, F ve G; Hepsi zayıf ve Dünya'dan pek görülemiyor, bu yüzden Voyager 1 ve Voyager 2 uzay araçlarının uçuşları sırasında keşfedildiler.

Halkalar Satürn'ün sarımsı diskinden biraz daha beyazdır. Gezegenin ekvator düzleminde üst bulut katmanından itibaren şu sırayla bulunurlar: D, C, B, A, F, G, E. Halkaların belirlenme sırası tarihsel nedenlerle açıklanmaktadır, dolayısıyla öyle olur alfabetik sıraya uymuyor...

Satürn'ün halkalarını dikkatlice incelerseniz aslında çok daha fazlasının olduğunu göreceksiniz. Gözlenen halkalar, çok az maddenin bulunduğu karanlık halka şeklindeki boşluklarla, boşluklarla (veya bölmelerle) ayrılmıştır. Dünya'dan ortalama bir teleskopla görülebilen (A ve B halkaları arasındaki) boşluklardan birine Cassini boşluğu denir. Açık gecelerde daha az fark edilen çatlaklar görülebilir.

Peki Satürn'ün halkalarının bu yapısını açıklayan şey nedir? Peki neden Satürn bunlara sahip? Peki, bu soruları cevaplamaya çalışalım. Ve ikinciyi ele alarak başlayalım çünkü. Cevap vermeden ilk soruyu cevaplamak imkansızdır.

Yaklaşık 10 5 km uzaklıktaki Satürn'ün uydusu değil de halkaları olmasının nedeni gelgit kuvvetinden kaynaklanmaktadır. Eğer uydu bu kadar uzakta oluşmuş olsaydı gelgit kuvvetiyle küçük parçalara ayrılacağı gösterildi. Dev gezegenlerin oluşumu döneminde, bir aşamada, etraflarında uyduların oluşturulduğu düzleştirilmiş proto-gezegensel madde bulutları ortaya çıktı. Halka bölgesinde gelgit kuvveti uydu oluşumunu engelledi. Bu nedenle, Satürn'ün halkaları muhtemelen gezegen öncesi maddenin kalıntılarıdır ve boyutları küçük kum tanelerinden birkaç metrelik parçalara kadar değişebilen oluşumlardan oluşur.

Halkaların oluşumuna ilişkin başka bir teori daha var; buna göre bunlar, birkaç milyar yıl önce oluşan kuyruklu yıldızlar ve meteorlar tarafından yok edilen Satürn'ün bazı büyük uydularının kalıntıları. Her ne kadar şu anda halkaların maddeyle yenilenmesi için kaynakların bulunması mümkün olsa da. Böylece E halkasındaki madde yoğunluğu Satürn'ün uydusu Enceladus'un yörüngesine doğru artıyor. Bu yüzüğün materyalinin kaynağının Enceladus olması mümkündür.

Halka yapısının doğası, görünüşe göre rezonans. Dolayısıyla Cassini bölümü, her parçacığın Satürn etrafındaki dönüş periyodunun, Satürn'ün en yakın büyük uydusu Mimas'ınkinin tam yarısı kadar olduğu bir yörünge bölgesidir. Bu tesadüf nedeniyle Mimas, çekiciliğiyle bölmenin içinde hareket eden parçacıkları sallıyor gibi görünüyor ve sonunda onları oradan dışarı atıyor. Ancak yukarıda da anlattığımız gibi Satürn'ün halkaları daha çok bir "gramofon plağı" gibidir ve bu yapıyı Satürn'ün uydularının yörünge dönemleriyle rezonanslarla açıklamak artık mümkün değildir.

Bu nedenle, böyle bir yapının, halkaların düzlemi boyunca parçacıkların mekanik olarak dengesiz dağılımının bir sonucu olması muhtemeldir, bunun sonucunda dairesel yoğunluk dalgaları ortaya çıkar - gözlenen ince yapı.

Böyle bir varsayımda bulunan ilk kişi, Satürn'ün halkalarının ince yapısını Kepler yasalarına göre gezegenin etrafında diferansiyel olarak dönen parçacıkların çarpışmasıyla açıklayan ünlü Alman filozof Immanuel Kant'tı. Kant'a göre diskin bir dizi ince halkaya ayrılmasına neden olan şey diferansiyel rotasyondur.

Daha sonra Fransız gökbilimci Simon Laplace, Kant'ın ifadesiyle Satürn'ün Dünya'dan görülebilen iki halkasının kararsızlığını kanıtladı.

Ayrıca Satürn'ün halkaları için denge koşullarını hesaplayan Laplace, bunların varlığının ancak gezegenin kendi ekseni etrafında hızlı dönmesiyle mümkün olduğunu kanıtladı ve bu, daha sonra dikkat çeken V. Herschel'in gözlemleriyle kanıtlandı. Satürn'ün kutupsal sıkışması.

1857-59'da. Satürn'ün halkaları, bir gezegenin etrafındaki bir halkanın istikrarlı varlığının ancak bireysel, ilgisiz küçük cisimlerin bir koleksiyonundan oluşması durumunda olabileceğini gösteren İngiliz Maxwell James Clerk tarafından eserlerinde anlatılmıştır: sürekli bir katı veya sıvı halka olacaktır. Gezegenin yerçekimi kuvvetiyle parçalandı.

Bir süre sonra, 1885'te, Satürn'ün halkalarının şekli, Maxwell'in Satürn'ün halkalarının tek bir bütün olmadığı, ayrı, küçük boyutlu cisimlerden oluştuğu sonucunu doğrulayan Rus matematikçi S.V. Kovalevskaya tarafından tanımlandı.

19. yüzyılın sonunda. Maxwell ve Kovalevskaya'nın bu teorik sonucu, Satürn'ün spektrumunu bir yarık spektrograf kullanarak ve Doppler'e dayanarak fotoğraflayan A. A. Belopolsky (Rusya), J. Keeler (ABD) ve A. Delandre (Fransa) tarafından birbirlerinden bağımsız olarak ampirik olarak doğrulandı. etkisi - Fizeau, Satürn'ün halkalarının dış kısımlarının iç kısımlara göre daha yavaş döndüğünü keşfetti.

Ölçülen hızların, Satürn'ün uydularının gezegenden aynı uzaklıkta olmaları durumunda sahip olacakları hızlara eşit olduğu ortaya çıktı. Buradan şu açıktır: Satürn'ün halkaları aslında gezegenin etrafında bağımsız olarak dönen küçük katı parçacıkların devasa bir birikimidir. Parçacık boyutları o kadar küçüktür ki yalnızca karasal teleskoplarla değil, aynı zamanda uzay aracından da görülemezler. Voyager 1'in Satürn'ü geçmesi sırasında A, C halkalarını ve Cassini bölümünü yalnızca 3,6 cm dalga boyunda bir radyo ışınıyla tarayarak boyutlarını belirlemek mümkün oldu. A halkasının parçacıklarının ortalama çapının 10 metre, Cassini fisyon parçacıklarının sekiz, C halkasının ise sadece 2 metre olduğu ortaya çıktı.

Satürn'ün B halkası hariç geri kalan halkalarında parçacıklar boyut olarak çok daha küçüktür ve sayıları önemsizdir. Esasen bu halkalar çapı mm'nin on binde biri kadar olan toz parçacıklarından oluşur.

B halkasındaki parçacıkların, halka düzleminin üzerinde yer alan "tekerlek parmaklıkları" gibi garip radyal oluşumlar oluşturduğu söylenmelidir. "İpliklerin" elektrostatik itme kuvvetleri tarafından bir arada tutulması mümkündür. Geçen yüzyılda yapılan bazı Satürn çizimlerinde gizemli "jant tellerinin" görüntülerinin bulunduğunu belirtmek ilginçtir. Ama sonra kimse onlara önem vermedi.

Uzay Voyager'ları, jant tellerine ek olarak beklenmedik bir etki, yani halkalardan gelen çok sayıda kısa süreli radyo emisyonu patlaması keşfetti. Bu, elektrostatik boşalmalardan gelen sinyallerden başka bir şey değildi; bir tür yıldırım. Parçacık elektrifikasyonunun kaynağı görünüşe göre aralarındaki çarpışmalar. Halkaları saran nötr atomik hidrojenden oluşan gazlı bir atmosfer de keşfedildi.

Spektrumun ultraviyole kısmındaki Laysan-alfa çizgisinin (1216 A) yoğunluğuna dayanarak Voyagers, atmosferin bir santimetre küpündeki hidrojen atomlarının sayısını hesapladı. Yaklaşık 600 kişi vardı...

Halkaların spektrumunun incelenmesi sonucunda, bileşenlerinin parçacıklarının görünüşe göre ya buzla (veya donla) kaplı olduğu ya da buzdan ve ayrıca sudan oluştuğu ortaya çıktı. İkinci durumda, tüm halkaların kütlesinin 10 × 23 g olduğu tahmin edilebilir; Gezegenin kütlesinden 6 kat daha az. Ancak Pioneer 11 uzay aracının yörüngesinin analizi, halkaların kütlesinin daha da küçük olduğunu ve Satürn'ün kütlesinin 1,7 milyonda birine bile ulaşmadığını gösterdi.

Halkaların sıcaklığı çok düşüktür - yaklaşık 80 K (-193 ° C). Tüm halkalardaki parçacıklar hemen hemen aynı hızlarda (yaklaşık 10 km/s) hareket eder, bazen birbirleriyle çarpışırlar.

Dünya'dan 29,5 yıl boyunca, Satürn'ün halkaları maksimum açıklıklarında iki kez görünür ve iki kez Güneş ve Dünya'nın halkaların düzleminde olduğu dönemler vardır ve ardından halkalar Güneş tarafından aydınlatılır. kenarda”. Bu dönemde halkalar neredeyse tamamen görünmezdir, bu da onların çok küçük kalınlıklarına işaret eder: yaklaşık 1-4 (20'ye kadar) km. Işıkları gözle görülür şekilde zayıflamış olsa da, halkaların arasından yıldızları bile görebilirsiniz.

Satürn'ün uyduları

Satürn'ün halka sisteminin yanı sıra, şu anda 60'ı bilinen bir uydu sistemi de vardır.

İlk uydu 1655 yılında Christiaan Huygens tarafından keşfedildi ve bu devasa bir Titan'dı - Satürn'ün yoğun bir atmosfere sahip ve Merkür'den daha büyük olan tek uydusu.

Bir süre sonra - 1671'de Jean-Dominique Cassini başka bir uydu olan Iapetus'u keşfeder. Bir yıl sonra Rhea'yı ve 1684'te Dion ve Tethys'i keşfetti. Bu keşiflerden sonra yüz yıldan fazla bir süre Satürn'ün yeni uyduları hakkında hiçbir bilgi yoktu. Ve sanki sonsuza kadar böyle kalacakmış gibi görünüyordu. Ancak 1789'da William Herschel tarafından Satürn'ün iki uydusu keşfedildi. Bunlar Mimas ve Enceladus'tu.

Altmış yıl sonra, yani 1848'de Hyperion keşfedildi ve Phoebe 1898'de keşfedildi. Onları takiben 1966'da Epithemium ve Juna keşfedildi. Bundan sonra yer tabanlı teleskopların çözünürlüğünün artması nedeniyle Satürn'ün keşfedilen uydularının sayısı hızla artmaya başladı ve Cassini uzay aracının fırlatıldığı 1997 yılına gelindiğinde bu sayı 18'e ulaştı. Cassini bu sayıya dört tane daha ekledi. Satürn'e vardıktan sonra keşfedilen yeni uydular.

Toplamda, Satürn'ün şu anda her birinin kendi adı olan resmi olarak onaylanmış 52 uydusu vardır. Bunların yanı sıra, henüz doğrulanmamış, boyutları küçük ve birden fazla gözlemlenmemiş başka uydular da var. Bazıları Dione'nin yörüngesinde, diğerleri - Dione ve Tethys'in yörüngeleri arasında ve diğerleri - Dione ve Rhea'nın yörüngeleri arasında yer alıyor.

Devasa Titan dışındaki tüm uydular, düşük yoğunluklarının (yaklaşık 1400-2000 kg/m3) kanıtladığı gibi, esas olarak su buzundan ve küçük bir kaya karışımından oluşur. Bunların en büyüğü Mimas, Dione, Rhea gibi kayalık bir çekirdek oluşturur ve tüm uydunun kütlesinin %40'ını kaplar. Titan'ın yapısı Jüpiter'in büyük uydularının yapısına benzer: ayrıca sağlam bir kayalık çekirdek ve buzlu bir kabuk.

Satürn'ün uyduları ve diğer dev gezegenlerin uyduları düzenli ve düzensiz olmak üzere iki gruba ayrılabilir. Düzenli uydular, gezegenin ekvator düzlemine yakın bir yerde bulunan neredeyse dairesel yörüngelerde hareket eder. Tüm normal uydular aynı yönde, yani gezegenin dönüş yönünde yörüngede döner. Bu da bu uyduların oluşumu sırasında gezegeni çevreleyen gaz ve toz bulutunun içerisinde oluştuğunu gösteriyor. Doğru, bu kuralın iki istisnası var: Iapetus ve Phoebe.

Buna karşılık, düzensiz uyduların gezegenden uzakta, kaotik yörüngelerde yörüngede dönmesi, bu cisimlerin gezegen tarafından, geçen asteroitler veya kuyruklu yıldız çekirdekleri arasından yakalandığını açıkça gösteriyor.

Toplamda 18 bilinen Satürn'ün düzenli uyduları eşzamanlı dönüşe (döngüsel kayma) sahiptir ve bu nedenle her zaman gezegene doğru aynı tarafa bakarlar. Bu kuralın istisnası, kendine ait kaotik bir dönüşe sahip olan Hyperion ve ters yönde dönen Phoebe'dir.

Genel olarak Satürn'ün her uydusunun benzersiz olduğunu ve her birinin ilgiyi hak ettiğini söyleyebiliriz. Örneğin, çapı 5150 kilometre olan ve güneş sistemindeki en büyük ikinci uydu olarak kabul edilmesine olanak tanıyan dev bir uydu olan Titan'ı ele alalım. Ayrıca sadece Titan'ın yaklaşık 600 km kalınlığında yoğun kırmızı-turuncu bir atmosferi vardır. Üstelik bu atmosfer, bileşimi itibariyle atmosfere benzemektedir. antik dünya, Çünkü %95'i nitrojenden oluşur. Argon, metan, oksijen, hidrojen, etan, propan ve diğer gazların varlığına dair izler var. Bu arada, Titan'da metan her 3 toplanma durumunda da bulunabilir, bu nedenle uyduda bir metan okyanusu, göller ve nehirlerin bulunması şaşırtıcı değildir. Ve Titan'da da yüzeyde olmasa da birkaç kilometre derinlikte sıradan bir su okyanusu var. Bu, Titan'ın yüzeyinde farklı zamanlarda farklı yerlerde gözlemlenen özelliklerin büyük değişkenliğiyle kanıtlanmaktadır.

Bu ancak yüzeyin altında kalın bir sıvı su tabakasının bulunduğunu varsayarsak mümkündür. Titan, Güneş Sistemi'nde üzerinde sıvı su bulunan beşinci uzay nesnesidir...

Satürn'ün diğer uydusu Iapetus da Titan'dan daha az ilgi çekici değildir. Ön (seyahat yönünde) yarım küresi yansıtma açısından arkadan çok farklıdır. Biri kar kadar parlak, diğeri ise siyah kadife kadar koyu. Bunun nedeni, Iapetus'un ön kısmının, başka bir uydu olan Phoebe'nin hareketi sırasında yüzeyine düşen tozla yoğun şekilde kirlenmiş olması, şiddetli kararmasına neden olmasıdır.

Phoebe'nin arkadaşı da benzersizdir çünkü gezegenin yörüngesinde ters yönde dönen tek kişi. Ayrıca yüzeyi çok karanlıktır - Satürn'ün tüm uyduları arasında en karanlık olanıdır.

Ancak en parlak yüzey, bu göstergeye göre Güneş Sistemi'nde ilk olan Enceladus'un yüzeyidir (albedosu, yeni yağan kar gibi 1'e yakındır). Enceladus ayrıca en büyük tektonik ve volkanik aktiviteye sahiptir ve Enceladus'un yanardağları basit değil buzludur. Bunlardan dolayı yüzeyi bir buz tabakasıyla kaplıdır ve bu nedenle çok parlaktır.

Satürn'ün çok ilginç bir uydusu da büyük uydulardan tek olan Hyperion'dur. düzensiz şekil büyük bir kozmik cisimle çarpışmanın neden olduğu. Hyperion'un kendi ekseni etrafında kaotik bir şekilde dönmesine neden olan şeyin, bir ay boyunca hızı yüzde onlarca değişen şeyin bu çarpışma olması mümkündür, hatta muhtemeldir.

Büyük bir kozmik cisimle çarpışma, Satürn'ün başka bir uydusu olan Mimas'ın yüzeyinde 130 kilometrelik Herschel kraterini de oluşturdu. Bu krateri çevreleyen şaft o kadar yüksektir ki fotoğraflarda bile açıkça görülmektedir. Satürn'ün uydularındaki bu tür dev kraterlerin nadir olmadığı söylenmelidir. Böylece Dione'nin yüzeyinde yaklaşık 100 km çapında bir krater keşfedilmiş olup, Satürn'ün ikinci büyük uydusu olan Rhea'nın yüzeyinde ise çapı 300 km'ye varan kraterler bulunmaktadır. Bu arada Rhea da ilginç çünkü sadece Satürn değil, tüm uydular arasında halkaları olan tek uydu. Bu, bu yıl 7 Mart'ta Cassini uzay aracının uçuşu sırasında keşfedildi. Görünüşe göre Rhea'nın tek bir halkası var ve uzak geçmişte Rhea'ya çarpan bir asteroit veya kuyruklu yıldızın ezilmiş parçalarından oluşuyor. Bu halkanın çapı birkaç bin kilometreyi bulmaktadır ve uyduya neredeyse yakın konumdadır. Ek toz bulutu 5.900 km'ye kadar uzayabilir. uydunun merkezinden.

Evet, Rhea’nın uydusu kesinlikle ilginç ama kraterler hakkında konuşmaya geri dönelim. Daha önce de belirttiğimiz gibi, Satürn'ün uyduları üzerindeki 100-200 kilometrelik kraterler nadir değildir, ancak Tethys'in yüzeyinde bulunan 400 km çapındaki Odysseus krateriyle karşılaştırıldığında bunlar bile bir hiçtir. Bu arada bu uydu üzerinde, uydunun çapından (~ 2000 km) daha fazla olan 3 bin kilometreye uzanan dev Ithaca Kanyonu da keşfedildi.

Ancak Tethys'i ilginç kılan tek şey bu değil. Ayrıca Tethys'in 60 derece önünde ve arkasında bulunan diğer iki uyduyu (Telesto ve Calypso) "otlatıyor" gibi görünüyor. Diona aynı zamanda Elena ve Polidevka'yı "otlayan" bir çoban arkadaşıdır. Uzayda bu "otlayan" uyduların işgal ettiği yerlere Lagrange denir. Bu arada Truva asteroitleri de Jüpiter'le aynı şekilde hareket ediyor.

Uydulardan bazıları Satürn'ün halkaları üzerinde etki yaratıyor - buna sözde. çoban arkadaşları. Bunlar örneğin F halkasının halka malzemesi ile etkileşime giren ve bu malzemenin halkadan çıkmasına izin vermeyen Prometheus ve Pandora veya A halkasının dış kenarında hareket eden Atlas; halka parçacıklarının bu kenarın ötesine geçmesini engeller. Bu arada F halkası çok sıra dışı. Böylece Voyager 1'in yerleşik kameraları, halkanın toplam 60 km genişliğinde birkaç halkadan oluştuğunu ve bunlardan ikisinin dantel gibi iç içe olduğunu gösterdi. Bu olağandışı konfigürasyon, halkaların doğrudan F halkasının yakınında hareket eden - biri iç kenarda, diğeri dış kenarda - iki uydu ile etkileşiminden kaynaklanmaktadır. Bu uyduların çekiciliği, dış parçacıkların ortasından uzağa gitmesine izin vermez - uydular, parçacıkları "otlatıyor" gibi. Hesaplamaların gösterdiği gibi, parçacıkların dalgalı bir çizgi boyunca hareket etmesine neden oluyorlar, bu da halka bileşenlerinin gözlemlenen iç içe geçmesini yaratıyor. Ancak dokuz ay sonra Satürn'ün yakınından geçen Voyager 2, F halkasında, özellikle de çobanların yakın çevresinde herhangi bir geçme veya başka herhangi bir şekil bozukluğu tespit etmedi. Böylece yüzüğün şeklinin değişken olduğu ortaya çıktı. Buna ne sebep oldu? Garip davranış halkalar - bilinmiyor...

Satürn hakkında genel bilgi

Bu gezegen Jüpiter'e diğer dev gezegenlerden daha çok benziyor. Kütlesi 95 kat, ekvator yarıçapı (60.370 km) Dünya'nınkinden 9,5 kat, sıkıştırması 1:10, yani kutup yarıçapı Dünya'nınkinden 8,5 kat daha fazladır. Satürn'de yer çekimi ivmesi Dünya'ya göre 1,15 kat daha fazladır ve kritik hız 37 km/s'dir. Gezegenin dönme ekseni 26°45" açıyla eğimlidir ve eğer doğası gereği Dünya'ya benzer ve Güneş'e çok daha yakın olsaydı, o zaman dönüşümlü mevsimler olurdu. Ancak Satürn'ün yapısı gezegenle aynı. Jüpiter'inki de öyle. 10 saat 14 m (ekvator kuşağı) ve 10 saat 39 m (ılıman kuşak) periyotlarla bölgesel olarak dönerek kendini suda buldu, daha sonra daha küçük kütlesi nedeniyle yüzeyinde yüzerdi. (Jüpiter'e kıyasla), Satürn'ün derinliklerindeki basınç daha yavaş artıyor ve görünüşe göre helyumla karışmış sıvı hidrojen tabakası, sıcaklığın 10.000°C'ye ulaştığı gezegenlerin yarıçapının yarısına eşit bir derinlikte başlıyor. basınç 3-109 hPa'dır (3-106 atm.). Aşağıda, 0,7-0,8 yarıçaplı bir derinlikte, hidrojenin metalik fazının bir tabakası vardır, elektrik akımları gezegenin manyetik alanının üretildiği ve bu katmanın altında, kütlesi Dünya'nın kütlesinin 9 katı veya Satürn'ün kütlesinin neredeyse 0,1'i olan erimiş silikat-metalik bir çekirdek vardır.

Satürn, Güneş'ten Dünya'ya göre 92 kat daha az enerji alır ve bu enerjinin %45'ini yansıtır. Bu nedenle üst katmanlarının sıcaklığının -190°C civarında olması gerekirken, -170°C'ye yakındır. Bu, gezegenin sıcak iç kısmından Güneş'ten iki kat daha fazla ısı gelmesiyle açıklanmaktadır. Satürn'ün radyo emisyonu nispeten küçüktür, bu da onun Jüpiter'inkinden daha zayıf bir manyetik alana ve radyasyon kuşağına sahip olduğunu gösterir. Bu, 1 Eylül 1979'da Satürn'ün yüzeyinden 21.400 km uzaklıkta uçan ve ekseni neredeyse dönme ekseniyle çakışan manyetik alanını keşfeden "Pioneer-11" otomatik istasyonu tarafından doğrulandı. gezegen. Radyasyon kuşağı, elektrik yüklü parçacıklar içermeyen geniş boşluklarla ayrılmış birkaç bölgeden oluşur. Satürn'ün iki uydusu daha var; bunlar Cassini sondası tarafından fotoğraflandı. Bu kadar küçük gezegenlerin (3 ve 4 km çapında) günümüze kadar ulaşmış olması, genellikle onları tehdit eden küçük kuyruklu yıldızların güneş sisteminde çok yaygın olmadığı anlamına geliyor. Altıncı gezegenin artık çapları 34 ila 5150 km arasında değişen toplam 33 uydusu var. Jüpiter gibi bu uydular da keşfedildikleri sıraya göre numaralandırılmıştır.

Otomatik istasyonlar tarafından çekilen fotoğraflar, büyük uyduların yüzeylerinin çeşitli büyüklükte çok sayıda kraterle kaplı olduğunu gösteriyor.

Satürn'ün tüm uyduları onun etrafında ileri yönde yörüngede döner ve yalnızca gezegenden neredeyse 13 milyon km uzaklıkta bulunan en uzak, dokuzuncu Phoebus uydusu ters yönde hareket eder ve bir yörünge devrimini 550 günde tamamlar.
Satürn'ün Halkaları

Satürn'ün, 1656'da Hollandalı fizikçi H. Huygens (1629-1695) tarafından keşfedilen bir halkası veya daha doğrusu, birbirinden karanlık aralıklarla ayrılan ve düzlemde gezegenin etrafında dönen yedi ince düz eşmerkezli halkası vardır. onun ekvatoru. A harfiyle gösterilen dış halka, Cassini yarığı ile kendisinden ayrılan B halkasından daha az parlaktır; bunun içinde, düşük parlaklığından dolayı krep halkası adı verilen ve yalnızca güçlü teleskoplarda görülebilen üçüncü bir C halkası bulunur. ; B halkasından Maxwell bölümü ile ayrılır. Bu halkaların dış ve iç yarıçapları sırasıyla 138.000 ve 120.000 km (A), 116.000 ve 90.000 km (B), 89.000 ve 72.000 km (C)'dir.

Halkalar uzayda yönlerini korurken her 14,7 yılda bir (Satürn'ün Güneş etrafındaki devriminin yarısı kadar) Dünya'ya doğru yan yana dönerler ve görünmezler; yalnızca onların gölgesi, dar, koyu bir şerit, gezegenin diskine düşüyor. Bu olaya halka kaybolması denir. Son ortadan kaybolmaları 1994'teydi.

Güneş'e uzaklığı bakımından güneş sistemindeki altıncı en büyük gezegen olan Satürn; astronomik işaret ћ S. dev gezegenlerin sayısını ifade eder. Güneş'in yörüngesinin yarı ana ekseni (Güneş'ten ortalama uzaklığı) 9,54 AU'dur. e. veya 1,43 milyar km. Yörünge eksantrikliği S. 0.056'dır (dev gezegenler arasında en büyüğü). S.'nin yörünge düzleminin ekliptik düzlemine eğim açısı 2°29'dur. Güneş, ortalama 9,64 km/sn hızla, 29.458 yılda Güneş etrafında tam bir devrim (yıldız devrimi dönemi) yapar. Devrimin sinodik periyodu 378,09 gündür. Gökyüzünde S., parlaklığı sıfırdan birinci büyüklüğe kadar (ortalama muhalefette) değişen sarımsı bir yıldıza benziyor. Parlaklığın büyük değişkenliği, S. çevresindeki halkaların varlığıyla ilişkilidir; Halkaların düzlemi ile Dünya'ya olan yön arasındaki açı 0 ila 28° arasında değişir ve Dünya'daki bir gözlemci halkaları farklı açılarda görür, bu da S'nin parlaklığındaki değişimi belirler. S.'nin görünür diski 20,7" ve 14,7" eksenlere sahip bir elips şekli (orta yüzleşmede). Güneş ile üstün kavuşumda, güneşin görünür boyutu %25 daha küçüktür ve parlaklığı 0,48 kadir daha zayıftır. S.'nin görsel albedosu 0,69'dur.

Güneş diskinin eliptikliği, güneş sisteminin hızlı dönüşünün bir sonucu olan küresel şeklini yansıtır: kendi ekseni etrafındaki dönüş süresi ekvatorda 10 saat 14 dakika, orta enlemlerde 10 saat 38 dakikadır ve Yaklaşık 60° enlemde 10 saat 40 dakika. S.'nin dönme ekseni yörünge düzlemine 63°36' eğimlidir. Doğrusal bir ölçümde, Kuzey'in ekvator yarıçapı 60.100 km, kutup yarıçapı 54.600 km (doğruluk yaklaşık %1) ve sıkıştırma 1:10,2'dir. Güneşin hacmi Dünya'nın hacminden 770 kat daha büyüktür ve Güneş'in kütlesi Dünya'nın kütlesinin 95,28 katıdır (5,68 × 10226 kg), yani güneşin ortalama yoğunluğu 0,7 g/cm3'tür; Güneş'in yoğunluğunun yarısı kadardır. Güneş'e göre kütlesi 1:3499'dur. Ekvatorun kuzey yüzeyinde yer çekimi ivmesi 9,54 m/sn2'dir. Kuzey yüzeyindeki parabolik hız (kaçış hızı) 37 km/sn'ye ulaşıyor.

En iyi koşullar altında bakıldığında bile S diskinde çok az ayrıntı görülebilir. Yalnızca ekvator'a paralel açık ve koyu çizgiler görülebilir, bunların üzerine ara sıra koyu veya açık noktalar eklenir ve bunun yardımıyla C'nin dönüşü belirlenir.

Ölçümlere göre kuzeyin yüzey sıcaklığı ısı akışı Spektrumun kızılötesi bölgesinde gezegenden yayılan ısı, Güneş'ten alınan ısı akışına karşılık gelen - 190 ila - 150 ° C (denge sıcaklığı - 193 ° C'den daha yüksektir) arasında belirlenir. Bu, güneş termal radyasyonunun kendi derin ısısının bir kısmını içerdiğini gösterir ve bu, radyo emisyon ölçümleriyle doğrulanır.

Gökyüzünün farklı enlemlerdeki açısal dönüş hızlarındaki farklılık, Dünya'dan gözlemlenen yüzeyinin yalnızca atmosferin üst bulut katmanı olduğunu göstermektedir. HAKKINDA iç yapı S. teorik araştırmaya dayanarak bir fikir edinebilir. Gezegenin uydularının hareketinde gözlemlenen rahatsızlıklar, şeklinin sıkışması ve ortalama yoğunlukla karşılaştırıldığında, gezegenin bağırsaklarındaki yaklaşık basınç ve yoğunluk seyrini belirlemeyi mümkün kılar (bkz. Gezegenler). Güneşin ortalama yoğunluğunun çok düşük olması, diğer dev gezegenler gibi onun da öncelikle Güneş'te baskın olan hidrojen ve helyum gibi hafif gazlardan oluştuğunu gösterir. Güneş bileşiminin hidrojen (%80), helyum (%18) ve yalnızca %2 oranında gezegenin çekirdeğinde yoğunlaşan ağır elementlerden oluştuğu söyleniyor. Yarıçapın yaklaşık yarısı derinliğe kadar hidrojen moleküler fazdadır ve daha derinlerde muazzam basınçların etkisi altında metalik faza dönüşür. S.'nin merkezinde sıcaklık 20.000 K'ye yakındır.

Gezegenin bulut tabakasının üzerindeki atmosferin kimyasal bileşimi, gezegenin spektrumundaki soğurma çizgilerinden belirlenir. Ana kısmı moleküler hidrojendir (40 km-atm), metan CH4 kesinlikle mevcuttur (0,35 km-atm), amonyakın (NH3) varlığı varsayılmaktadır, ancak aerosol formunda bulunması da mümkündür. bulutlar. Güneş atmosferinde, bizim erişebildiğimiz spektrum bölgesinde spektroskopik olarak kendini göstermeyen helyumun bulunduğunu varsaymak için nedenler var. S'de manyetik alan tespit edilmedi.

Gezegenin dikkate değer bir özelliği, Satürn'ün halkalarıdır - Kuzey'in ekvator düzleminde yer alan, sanki iç içe geçmiş ve küçük kalınlıkta tek bir düz sistem oluşturan, değişen parlaklıktaki eşmerkezli oluşumlar. İlk kez 1610 yılında G. Galileo tarafından gözlemlenmiştir, ancak teleskobun düşük kalitesi nedeniyle halkanın gezegenin kenarlarında görülen kısımlarını C uyduları zannetmiştir. C halkasının doğru tanımı H. Huygens tarafından verilmiştir. (1659) ve J. Cassini kısa süre sonra bunun iki eşmerkezli bileşenden oluştuğunu gösterdi - A ve B halkaları, karanlık bir boşlukla ayrılmış ("Cassini bölümü" olarak adlandırılır). Çok daha sonra (1850'de), Amerikalı gökbilimci W. Bond, içteki zayıf ışıklı halkayı (C) keşfetti ve 1969'da, D halkasının parlaklığı daha da zayıf ve gezegen halkasına daha yakın keşfedildi. En parlak halkanın parlaklığının 20'si - B halkası Halkalar gezegenden aşağıdaki mesafelerde bulunur: A - 138 ila 120 bin km, B - 116 ila 90 bin km, C - 89 ila 75 bin km ve D - 71 bin km'den neredeyse C yüzeyine kadar.

Gezegen halkalarının doğası, İngiliz fizikçi J. Maxwell (1859'da) ve Rus matematikçi S.V. Kovalevskaya'nın (1885'te), bir gezegenin etrafındaki bir halkanın istikrarlı varlığının ancak bir halkadan oluşması durumunda olabileceğini farklı yöntemlerle kanıtlamasıyla netleşti. Bireysel küçük cisimlerin toplanması: Sürekli bir katı veya sıvı halka, gezegenin çekim kuvveti tarafından parçalanacaktır.

Bu teorik sonuç 19. yüzyılın sonunda ortaya çıktı. S.'nin spektrumunu bir yarık spektrograf kullanarak fotoğraflayan ve Doppler-Fizeau etkisine dayanarak keşfeden A. A. Belopolsky (Rusya), J. Keeler (ABD) ve A. Delandre (Fransa) tarafından birbirinden bağımsız olarak ampirik olarak doğrulandı. C. halkasının dış kısımlarının iç kısımlarına göre daha yavaş döndüğü. Ölçülen hızların, S.'nin uydularının gezegenden aynı uzaklıkta olmaları durumunda sahip olacakları hızlara eşit olduğu ortaya çıktı.

Dünya'dan 29,5 yıl boyunca, güneş halkaları maksimum açıklıklarında iki kez görünür ve iki kez Güneş ve Dünya'nın halkaların düzleminde olduğu dönemler vardır ve ardından halkalar ya Güneş tarafından aydınlatılır. "kenardan" veya dünyevi bir gözlemci tarafından "kenardan" görülebilir " Bu dönemde halkalar neredeyse tamamen görünmezdir, bu da onların çok küçük kalınlıklarına işaret eder. Çeşitli araştırmacılar, görsel ve fotometrik gözlemlere ve bunların teorik işlemlerine dayanarak, halkaların ortalama kalınlığının 10 cm ile 10 km arasında değiştiği sonucuna varmaktadır. Elbette bu kalınlıktaki bir halkayı Dünya'dan yandan görmek mümkün değil. Halkalardaki katı cisimlerin boyutlarının, radyo dalgalarının C halkalarından gözlemlenen yansımasıyla doğrulanan, yaklaşık 1 m çapında blokların ağırlıklı olduğu 10-1 ila 103 cm arasında olduğu tahmin edilmektedir.

Halkaların maddesinin kimyasal bileşimi görünüşe göre dört bileşenin tümü için aynıdır; yalnızca boşluğu bloklarla doldurma derecesi farklıdır. Güneş halkalarının spektrumu, bizzat güneşin ve onları aydınlatan güneşin spektrumundan önemli ölçüde farklıdır; spektrum, H2O buzundan yansımayla tutarlı olarak yakın kızılötesi bölgedeki (2,1 ve 1,5 μm) halkaların artan yansıtıcılığını gösterir. S.'nin halkalarını oluşturan cisimlerin ya buzla ya da donla kaplı olduğu ya da buzdan oluştuğu varsayılabilir. İkinci durumda, tüm halkaların kütlesinin 1024 g olduğu, yani gezegenin kendi kütlesinden 5 kat daha az olduğu tahmin edilebilir. S. halkalarının sıcaklığı görünüşe göre dengeye yakın, yani 80 K.

S.'nin on uydusu var. Bunlardan biri - Titan - gezegenlerin boyutlarıyla karşılaştırılabilir boyutlara sahiptir; çapı 5000 km, kütlesi 2,4 × 10-4 kütle S., metan içeren bir atmosfere sahiptir. Gezegene en yakın uydu, 1966'da keşfedilen Janus'tur: ortalama 160 bin km uzaklıkta, her 18 saatte bir gezegenin etrafında döner; çapı yaklaşık 220 km'dir. En uzak uydu Phoebe'dir; Kuzeyde yaklaşık 13 milyon km mesafede ters yönde yörüngede döner (bkz. Gezegenlerin uyduları).