Физические характеристики
Орбитальные характеристики
Среднее расстояние между Сатурном и Солнцем составляет 1 433 531 000 километров (9,58 а.е) . Двигаясь со средней скоростью 9,69 км/с, Сатурн обращается вокруг Солнца за 10 759 дней (примерно 29,5 лет). Сатурн и Юпитер находятся почти в точном резонансе 2:5. Поскольку эксцентриситет орбиты Сатурна 0,056, то разность расстояния до Солнца в перигелии и афелии составляет 162 миллиона километров.
Атмосфера
Верхние слои атмосферы Сатурна состоят на 93 % из водорода (по объёму) и на 7 % — из гелия (по сравнению с 18 % в атмосфере Юпитера). Имеются примеси метана , водяного пара, аммиака и некоторых других газов. Аммиачные облака в верхней части атмосферы мощнее юпитерианских.
Информация от АМС
Анализ информации, полученной от АМС, показывает, что чем дальше от Солнца расположены планеты и их спутники, тем ниже их плотность. В
основном плотность спутников Сатурна более низкая, а содержание льда в них более высокое, чем у спутников Юпитера. наличие льда в недрах спутников в условиях
повышения температуры ведёт к проявлениям геологической активности: вулканизм, гейзеры и т.п.
Один из крупнейших из этой группы спутников — Япет, его диаметр — 1436 км, имеет плотность, почти равную плотности льда. Яркость
полушария, постоянно повернутого к Сатурну, в пять раз превышает яркость Сатурна. Эту особенность ещё в конце XVII века отметил Кассини. Обратное
полушарие Я́пета более тёмное, возможно, потому, что на него попадают вещества с низкой отражательной способностью. По одной из гипотез, таким веществом может
быть пыль с соседней планеты Фебы. Правда, соседство это не очень близкое: эффективный радиус орбиты Фебы почти на девять с половиной миллионов километров
больше такого радиуса у Я́пета.
Рея — фото АМС Вояджер-1
Поверхность Реи, второго после Титана по размерам спутника Сатурна, покрыта многочисленными кратерами и напоминает
равнинные места на поверхности Луны. Размеры кратеров различны: очень много мелких кратеров, но имеются и крупные — от 30 до 100 км в диаметре.
Спутник Диона, диаметр которого равен 1118 км, отличается самой высокой (после Титана) плотностью вещества. На каждой стороне спутника
имеются свои особенности в морфологии поверхности. На одной стороне видны кратеры диаметром от 50 до 100 км, пересекающиеся светлыми полосами. На другой
стороне полосы не просматриваются, яркость поверхности равномерная, видны равнинные участки с небольшим количеством кратеров.
Шестой по величине спутник Сатурна — Энцелад, открытый в 1789 году Гершелем, имеет самое высокое альбедо среди спутников во всей Солнечной
системе. Космический аппарат «Кассини» хорошо «разглядел» спутник Энцелад, когда 11 августа 2008 года прошел всего в 50 км от его поверхности. Аппарат пролетел
сквозь облака ледяных частиц, выбрасываемых гейзерами в районе южного полюса спутника. На Земле гейзеры выбрасывают кипящую воду и пар. Слово «гейзер»
произошло от немецкого «heiß» («горячий»). На Энцеладе гейзеры совсем не похожи на земные.
В июле 2009 года от АМС «Кассини» получены и опубликованы детализированные
данные о химическом составе водяных выбросов гейзеров Энцелада, подтверждающие теорию о жидком океане как источнике водяных выбросов.
На Энцеладе действуют вулканы. Но эти вулканы необычные: из них извергается не раскалённая лава, а ледяные куски вместе с паром. Вид
вулканов тоже необычен: это многочисленные разломы в ледяной поверхности. По краям разломов находятся обширные отложения ледяных частиц разной дисперсности.
Активности гейзеров и вулканов на Энцеладе объясняется приливными силами, воздействующими на спутник со стороны Сатурна.
Зонду удалось запечатлеть несколько фонтанов высотой до 500 километров. Ученые даже предположили, что именно гейзеры Энцелада питают
материей одно из колец Сатурна — кольцо Е. Очевидно, процессы, питающие ледяные гейзеры, должны быть очень мощными.
Диона («классическая» луна Сатурна)
|
Диона была открыта астрономом Джованни Кассини в 1684 году.
Расстояние от Дионы до Сатурна составляет 377 400 километров. |
Учёные нашли на Дионе кислород.
Поверхность луны Диона и полосы на ней
Температура поверхности Дионы очень близка к температуре на Титане и составляет -186°C.
Однако в отличие от Титана, Диона лишена атмосферы.
На поверхности Дионы видны следы выброса светлого материала в виде инея, множество кратеров и извилистая долина.
Космическим аппаратом NASA «Кассини» (Cassini) были сняты прямые полосы, проходящие параллельно друг другу у экватора спутника,
и простирающиеся на десятки и сотни километров (журнал Geophysical Research Letters).
Полосы, по-видимому, не подвержены влиянию других особенностей ландшафта спутника: ледяных хребтов и обрывов.
Скорее всего, полосы не были вызваны процессами, которые происходят внутри самого спутника,
а возникли в результате столкновения какого-то объекта (или каких-то объектов) с поверхностью Дионы.
Но откуда прибыл источник полос, на данный момент не известно.
Возможно, он «выпал» из колец Сатурна, которые, как известно, «проливают» материал на планету в постоянном «дожде».
Не только у Дионы есть такие длинные прямые «следы» и ровные узоры.
Полосы встречаются у другого спутника Сатурна – Энцелада,
– у спутников Юпитера – Ганимеда и Каллисто,
– а также у нашей Луны.
Таинственные полосы Дионы не были похожи на полосы ни одного другого спутника.
Нельзя их сравнить даже с полосами Луны, которые представляют собой длинные линейные борозды, вырезанные катящимися валунами.
Их длина обычно не превышает 10 километров, они прерывистые, похожи на пунктирную линию
– не в пример длинным, сплошным полосам, обнаруженным на Дионе.
Планетологи увидели на поверхности спутника Сатурна странные полосы.
Спутники
По состоянию на февраль 2010 г. известно 62 спутника Сатурна. 12 из них открыты при помощи космических аппаратов: Вояджер-1 (1980), Вояджер-2 (1981), Кассини (2004-2007). Большинство спутников, кроме Гипериона и Фебы, имеет синхронное собственное вращение — они повёрнуты к Сатурну всегда одной стороной. Информации о вращении самых мелких спутников нет.
В течение 2006 г. команда учёных под руководством Дэвида Джуитта из Гавайского университета, работающих на японском телескопе Субару на Гавайях , объявляла об открытии 9 спутников Сатурна.
Все они относятся к так называемым нерегулярным спутникам , которые отличаются вытянутыми эллиптическими орбитами, и, как полагают, сформировались не вместе с планетами, а захвачены их гравитационным полем.
Всего с 2004 года команда Джуитта обнаружила 21 спутник Сатурна.
Крупнейший из спутников — Титан . Учёные предполагают, что условия на этом спутнике схожи с теми, которые существовали на нашей планете 4 миллиарда лет назад, когда на Земле только зарождалась жизнь.
Спутники сатурна
Теперь, когда мы немного вспомнили характеристики планеты Сатурн, мы собираемся проанализировать все, что касается ее спутников. В настоящее время известно, что у него 62 луны. Это спутники, которые пока подтверждены наукой. Все ваши спутники имеют разную форму, поверхность и происхождение. Ученые считают, что большая часть спутников Сатурна вошла и захватила планету, как только они вошли в гравитационное поле планеты.
То, что вокруг планеты вращаются астероиды, — не что иное, как одно из действий гравитации. Чем больше размер планеты, тем больше сила притяжения, которая притягивает и может вместить большее количество астероидов, вращающихся вокруг этой планеты. Речь идет о большом материале. У нашей планеты есть только один спутник, вращающийся вокруг нас, но на ней есть тысячи скалистых фрагментов, которые также притягиваются нашим гравитационным полем.
Самый важный спутник Сатурна называется Титаном.. Наверняка вы слышали это раньше в своей жизни. Он самый важный, потому что он самый большой в системе Сатурна. Кроме того, это второй по величине спутник во всей Солнечной системе после Ганимеда (он принадлежит к одному из спутников планеты Юпитер). Титан имеет тенденцию быть очень важным, потому что это единственное небесное тело, где есть стабильные жидкие отложения.
Остальные спутники Сатурна делятся на разные группы в зависимости от их орбитальных и физических характеристик.
Особенности Дионы
Ледяная поверхность Дионы представляет собой сильно изрезанный кратерами ландшафт, умеренно изрезанные кратерами равнины, слегка изрезанные кратерами равнины и области тектонических трещин. Сильно испещренная кратерами местность имеет множество кратеров диаметром до 100 километров, а на равнинах обычно встречаются кратеры диаметром менее 30 километров. Области с крупнейшими кратерами чаще всего встречаются на заднем полушарии — стороне, обращенной к Сатурну. По логике, переднее полушарие должно быть сильнее изрезано кратерами, поэтому было высказано предположение, что какое-то древнее столкновение развернуло Диону. Моделирование показало, что относительно небольшие объекты, сформировавшие кратеры диаметров до 35 километров, могли развернуть спутник в его текущее положение. Однако тот факт, что Диона, похоже, развернулась ровно на 180 градусов, остается загадкой.
Разломы, наблюдаемые на снимках NASA «Вояджер-1» в виде ярких и тонких линий, имеют длину от десятков до сотен километров, и они часто пересекают равнины и кратеры. Облет Дионы аппаратом NASA «Кассини», начавшийся в 2005 году, показал «огоньки» в виде ярких ледяных стен каньонов (высота некоторых составляет несколько сотен метров), которые, вероятно, сформировались в результате растрескивания и проседания верхней слоев ледяной оболочки. Формируясь, яркие стены «стряхивали» окружающий более темный материал, обнажая яркий водяной лед. Эти разломы предполагают, что в прошлом Диона испытывала тектоническую активность.
NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
Как и Луна с Землей, Диона синхронизирована по фазе со своей родительской планетой; одна сторона всегда обращена к Сатурну. Кроме этого, Диона находится в резонансе с двумя ближайшими спутниками, Мимасом и Энцеладом. То есть эти спутники немного ускоряются по мере приближения друг к другу и замедляются по мере удаления, в результате чего их орбиты слегка изменяются, что помогает им сохранять свое расположение.
Краткий экскурс в историю планеты
Шестая по счету планета Солнечной системы входит в число таких же газовых гигантов, как Юпитер, Уран и Нептун. В отличие от планет земной группы Меркурия, Венеры, Земли и Марса, это настоящие гиганты, небесные тела огромных размеров газообразной структуры. Недаром ученые считают Сатурн и Юпитер родственными планетами, со схожей по составу атмосферой и астрофизическими параметрами.
Благодаря своему окружению, представленным целой когортой больших и малых спутников, огромным и ярким кольцам, планета считается самой узнаваемой в Солнечной системе. Однако, несмотря на это, именно эта планета изучена меньше всего. Описание планеты сегодня сводится к обычным и скупым статическим данным, включающим размеры, массу, плотность небесного тела. Не менее скудная информация о составе атмосферы планеты и ее геомагнитном поле. Поверхность Сатурна, скрытая плотными газовыми облаками, вообще считается для астрофизиков темными пятном в науке.
Относительно высокая яркость планеты объясняется скорее большим размером планеты. Сатурн имеет диаметр 116 464 тыс. км, что в 9,5 раз больше параметров Земли. Окольцованный гигант с виду напоминает яйцо, вытянутый на полюсах и приплюснутый в экваториальной области. Средний радиус планеты составляет чуть более 58 тыс. км. Вместе с кольцами диаметр Сатурна составляет 270 тыс. км. Масса равняется 568 360 000 триллионам триллионов кг.
Сатурн имеет площадь свыше 42 млрд. кв. километров, превышая площадь земной поверхности в 87 раз. Объем газового гиганта составляет 827,13 трлн. кубических километров.
Любопытны данные орбитального положения планеты. Сатурн находится в 10 раз дальше от Солнца , чем наша планета. Солнечный свет достигает поверхности окольцованной планеты за 1 ч 20 минут. Орбита имеет третий по величине эксцентриситет, уступая по этому показателю только Меркурию и Марсу. Орбиту планеты отличает небольшая разница между афелием и перигелием, которая составляет 1,54х108 км. Максимально Сатурн удаляется от Солнца на расстояние 1513 783 км. Минимальное расстояние Сатурна от Солнца — 1353600 км.
Астрофизические характеристики планеты в сравнении с другими небесными объектами Солнечной системы достаточно интересны. Орбитальная скорость движения планеты составляет 9,6 км/с. Полный оборот вокруг нашего центрального светила занимает у Сатурна неполные 30 лет. При этом скорость вращения планеты вокруг собственной оси значительно выше, чем у Земли. Оборот Сатурна вокруг собственной оси может составлять 10 часов и 33 минуты, против 24 часов для нашего мира. Другими словами, сатурнианский день значительно короче земного, а вот год на окольцованной планете будет длиться целых 24491 земных дня. Ближайшие планеты к Сатурну — Юпитер и Уран — вращаются вокруг собственной оси значительно медленнее.
Характерной особенностью положения планеты и скорости вращения вокруг собственной оси является наличие смен времен года. Ось вращения окольцованного гиганта наклонена к орбитальной плоскости под тем же углом, что и Земля. На Сатурне также присутствуют времена года, только длятся они значительно дольше: весна, лето, осень и зима тянутся на Сатурне почти 7 лет.
При таких огромных расстояниях лететь к окольцованному газовому гиганту с нынешними техническими возможностями придется долго. Первый автоматический зонд «Пионер-11» летел к Сатурну больше 6 лет. Другой космический скиталец, зонд «Вояджер-1» добирался до газового гиганта более 3 лет. Самый известный космический аппарат «Кассини» летел к Сатурну 7 лет. Последним достижением человечества в области изучения и освоения космического пространства в районе Сатурна стал полет автоматического зонда «Новые горизонты». Этот аппарат достиг области колец через 2 года и 4 месяца со дня старта на космодроме мыса Канаверал .
Исследования Сатурна
Сатурн — одна из пяти планет Солнечной системы, легко видимых невооружённым глазом с Земли. В максимуме блеск Сатурна превышает первую звёздную величину .
Вид Сатурна в современный телескоп (слева) и в телескоп времён Галилея (справа)
Впервые наблюдая Сатурн через телескоп в -1610 годах , Галилео Галилей заметил, что Сатурн выглядит не как единое небесное тело, а как три тела, почти касающихся друг друга, и высказал предположение, что это два крупных
Сравнение Сатурна и Земли
«компаньона» (спутника) Сатурна. Два года спустя Галилей повторил наблюдения и, к своему изумлению, не обнаружил спутников.
Верные спутники ледяного шара
Самый большой спутник планеты — Титан.
Размером он превышает размером Меркурий, а также в два раза больше, чем Луна. Он был открыт Христианом Гюйгенсом ещё в далеком 1655 году. В сравнении с Титаном, Энцелад
– один из небольших спутников. Это крошечный объект, диаметр которого составляет всего лишь 500 км (1/8 часть Луны). Он был открыт в 1789 году Уильямом Гершелем. Энцелад представляет собой блестящий шар изо льда и камня. Он геологически активен. Ученые наблюдают постоянные извержения на нём. Астрономы до сих пор открывают ранее неизвестные спутники властелина колец, поэтому точное количество их неизвестно.
Открытие окольцованной планеты
Сатурн, как и его сосед, огромный Юпитер, относится к числу самых крупных объектов Солнечной системы. Первые сведения о красивой планете человек стал собирать еще в эпоху древних цивилизаций. Египтяне, персы и древние греки олицетворяли Сатурн с верховным божеством, наделяя желтоватую звездочку на ночном небосклоне мистической силой. Древние народы придавали этой планете большое значение, создавая и формируя по ней первые календари.
Первые научные факты о планете Сатурн приходятся на конец XVI века. В том огромная заслуга Галилео Галилея. Именно он впервые с помощью своего несовершенного телескопа поместил Сатурн в число объектов нашей Солнечной системы. Единственное, что не удалось прославленному астроному, так это обнаружить очаровательные кольца планеты. Украшение планеты в виде огромных колец, диаметрами в три, в четыре раза превышающими диаметр самой планеты, обнаружил в 1610 году голландский астрофизик Христиан Гюйгенс.
Только в современную эпоху, когда появились более мощные наземные телескопы, ученое сообщество сумело до конца рассмотреть чудесные кольца и обнаружить другие интересные факты о планете Сатурн.
Задний троянец Полидевк
Сатурнианский спутник Полидевк движется на 60° позади своего большего соседа по орбите —
Дионы.
На правах рекламы (см.
условия):
|
Алфавитный перечень страниц (Alt-Shift-): А | 0-9 | |
|
|
На русском языке: классический спутник Сатурна Диона, сатурнианская луна Диона с троянцами, соорбитальные спутники-троянцы Елена и Полидевк; На английском языке: Dione, Helena, Pollux, Polydeuces. |
«Сайт Игоря Гаршина», 2002, 2005.
Автор и владелец — Игорь Константинович Гаршин
(см. резюме).
Пишите письма
().
Страница обновлена 20.05.2020
Группы спутников
Мы собираемся различать основные группы, на которые делятся разные спутники планеты Сатурн. Этот набор спутников известен как система Сатурна, и они разделены в соответствии с их основными характеристиками. Посмотрим, какие они:
- Титан. Как мы уже упоминали ранее, это самый важный спутник по размеру. Он такой большой, что напоминает планету. По размерам она почти не превышает планету Меркурий. Его диаметр составляет 5.150 километров, и он выделяется своей атмосферой. У него довольно плотная атмосфера, и это единственное, что даже имеет рекорд.
- Замороженные средние спутники. Эти спутники стандартного размера. Как следует из названия, это спутники, покрытые слоем льда и различными кратерами. Эти спутники были обнаружены до некоторых экспедиций с телескопами. Некоторые из самых важных: Тетис, Диона, Рея, Гиперион и Япет.
- Кольцевые спутники. Кольцевые спутники — это те, которые вращаются внутри колец Сатурна.
- Спутники пастуха. Это про тех, кто вне ринга. Благодаря своей орбите он может помочь организовать и модерировать их, как если бы они были пастухами. Среди наиболее известных у нас есть кольцо F, Пандора и Прометей.
- Троянские спутники. Эти спутники вращаются на том же расстоянии от Сатурна, что и более крупные спутники. Обычно они примерно на 60 градусов впереди или позади него. Мы находим Хелену и Поллукс среди самых выдающихся.
- Коорбитальные спутники. Это те, у кого есть та же линия, по которой они вращаются. Это делает их спутниками, которые действуют и движутся таким образом, что не могут столкнуться друг с другом.
- Нерегулярные спутники. Это большая группа спутников, хотя и довольно далеко от Сатурна. Они находятся в вашем гравитационном поле.
- Незначительные нижние сателлиты. Это все те, кто находится между мороженым Mimas и мороженым Enceladus. Между этими двумя ледяными спутниковыми орбитами находятся все нижние.