Сатурн

Луны Сатурна

Газовый гигант имеет огромное количество спутников. Вокруг него вращается сорок процентов всех известных системы. На сегодняшний день открыто шестьдесят три луны Сатурна, при этом многие из них преподносят не меньше сюрпризов, чем сама планета.

Размер спутников колеблется от трехсот километров до пяти с лишним тысяч километров в диаметре. Проще всего астрономам было открыть крупные луны, большую часть из них смогли описать в конце восьмидесятых годов восемнадцатого века. Именно тогда были открыты Титан, Рея, Энцелад и Япет. Эти луны до сих пор очень интересуют ученых и пристально изучаются ими.

Интересно, что все спутники Сатурна очень отличаются от друг друга. Объединяет их тот факт, что они повернуты к планете всегда только одной стороной и вращаются практически синхронно. Наибольший интерес для астрономов представляют три луны:

Титан.
Энцелад.

Титан занимает второе место по величине в Солнечной системе. Неудивительно, что первенство он уступает только одному из спутников Титана на половину больше, чем у Луны, а размер сопоставим с Меркурием и даже превышает его. Интересно, что состав этого гигантского спутника Сатурна поспособствовал формированию атмосферы. К тому же, на нем существует жидкость, что ставит Титан в один ряд с Землей. Некоторые ученые даже предполагают, что на поверхности спутника может быть какая-то форма жизни. Конечно, она будет существенно отличаться от земной, ведь атмосфера Титана состоит из азота, метана и этана, а на его поверхности можно разглядеть озера из метана и острова с причудливым рельефом, сформированным жидким азотом.

Энцелад является не менее удивительным спутником Сатурна. Ученые называют его самым светлым небесным телом в Солнечной системе из-за его поверхности, полностью покрытой ледяной коркой. Ученые уверены, что под этой толщей льда скрывается настоящий океан, в котором вполне могут существовать живые организмы.

Рея не так давно удивила астрономов. После многочисленных снимков они сумели разглядеть вокруг нее несколько тонких колец. Об их составе и размере говорить пока рано, но это открытие стало шокирующим, ведь ранее даже не предполагалось, что вокруг спутника могут вращаться кольца.

Атмосфера Сатурна

По своему химическому составу атмосфера Сатурна включает примерно 96% водорода и 4% гелия. Кроме того, в небольших количествах присутствуют такие элементы как аммиак, ацетилен, этан, фосфин и метан. Толщина атмосферы примерно 60 километров. Скорость ветра в самом высоком слое атмосферы может достигать 1800 км/ч, что делает ветра планеты одними из самых быстрых во всей Солнечной системе.

Также Сатурн обладает облаками в виде горизонтальных полос, хотя это и не так заметно как на Юпитере. По мере близости к экватору эти полосы становятся намного шире, чем близ полюсов, и даже шире, чем полосы вблизи экватора Юпитера. До того как стартовала миссия Voyager в 1970-х ученые не знали абсолютно ничего о существовании данных полос. Сегодня же даже любители, имея телескоп достаточной мощности, способны наблюдать их с Земли.

Другой увлекательный феномен, который можно найти в атмосфере Сатурна, это появление больших белых пятен. Это бури, которые происходят на Сатурне и по своей сути аналогичны Большому красному пятну на Юпитере, но их жизненный цикл намного короче. Именно такую бурю наблюдал в 1990 году космический телескоп «Хаббл». Исторические наблюдения указывают на то, что возникновение подобных штормов носит периодический характер, и они происходят примерно один раз за оборот Сатурна по своей орбите.

Формирование колец

Главная отличительная черта Сатурна это кольца. Каким образом кольца сформировались? Есть несколько версий. Традиционная теория гласит, что кольца почти такого же возраста, как и сама планета и существуют в течение, по крайней мере, 4 миллиарда лет. В ранней истории гиганта, 300 км спутник слишком близко подошел к нему и был разорван на куски. Также существует вероятность, что два спутника столкнулись вместе, или в спутник попала достаточно большая комета или астероид, и он просто развалился прямо на орбите.

Альтернативная гипотеза образования колец

Другая гипотеза состоит в том, что не было никакого разрушения спутника. Вместо этого кольца, также как и сама планета образовались из солнечной туманности.

Но вот в чем проблема: лед в кольцах слишком чистый. Если кольца образовались вместе с Сатурном, миллиарды лет назад, то стоит ожидать, что они были бы полностью покрыты грязью от воздействий микрометеоритов. Но на сегодня мы видим, что они так чисты, как будто бы образовались менее 100 миллионов лет назад.

Вполне возможно, что кольца постоянно обновляют свой материал путем слипания и столкновения друг с другом, что затрудняет определение их возраста. Это одна из загадок, которые еще предстоит решить.

Представления древних о Сатурне

Наши предки не могли точно вычислить массу Сатурна и дать ему характеристику, но они определенно понимали, насколько величественна данная планета и даже поклонялись ей. Историки считают, что Сатурн, который относится к одной из пяти планет, отлично различимых с Земли невооруженным взглядом, был известен людям очень давно. Свое название он получил в честь бога плодородия и земледелия. Это божество было весьма почитаемо среди греков и римлян, однако в дальнейшем отношение к нему слегка видоизменилось.

Дело в том, что греки начали ассоциировать Сатурн с Кроносом. Этот титан был весьма кровожаден и даже пожирал своих собственных детей. Поэтому к нему относились без должного уважения и с некоторым опасением. А вот римляне очень почитали Сатурн и даже считали его богом, который дал человечеству многие необходимые для жизни знания. Именно бог земледелия научил невежественных людей строить жилые помещения и сохранять выращенный урожай до следующего года. В благодарность к Сатурну римляне устраивали настоящие праздники, длящиеся несколько дней. В этот период даже рабы могли забыть о своем ничтожном положении и в полной мере ощутить себя свободными людьми.

Примечательно, что во многих древних культурах Сатурн, характеристику которого ученые смогли дать только спустя тысячелетия, ассоциировался с сильными божествами, которые уверенно управляют судьбами людей во многих мирах. Современные историки часто задумываются о том, что древние цивилизации могли знать об этой гигантской планете гораздо больше, чем мы сегодня. Возможно, им были доступны иные знания и нам только предстоит, откинув сухие статистические данные, проникнуть в тайны Сатурна.

Состав и поверхность

Поскольку Сатурн является газовым гигантом, его поверхность обладает низкой плотностью: всего 0,687 г/куб. см. Состоит она из молекулярного водорода в паровом состоянии, который насыщен гелием.

Интересный факт: поскольку поверхность Сатурна имеет низкую плотность, планета не утонет, если поместить ее в воду.

Под первым слоем находится скопление металлического водорода и гелия в жидком состоянии. Также в веществе имеются примеси летучих веществ, но ученые пока не смогли установить их состав. В центре Сатурна расположено твердое ядро радиусом в 12 500 км, обладающее неровной поверхностью. Оно разогрето до 11 700 градусов Цельсия и по составу может быть приближено к земному.

Из-за высоких температур гелий, находящийся рядом с ядром, нагревается и постепенно поднимается вверх, двигаясь к верхнему слою. Из-за этого поверхность гиганта получает большое количество энергии, которое в два с половиной разе больше той, что достается от Солнца.

Кольца

Система колец Сатурна является самой красивой и известной из всех существующих. Ученые начали наблюдать за ней в 1610-м. Состав колец — микрочастицы льда, пыли и другого мельчайшего мусора. Именно из-за преобладания ледяных осколков и их способности отражать свет кольца можно наблюдать с Земли при помощи телескопов.

Классификация сатурнианских колец разбита на семь групп, каждой из которых присвоена определенная буква английского алфавита согласно очередности обнаружения. Каждое из этих колец не является чем-то однородным, а состоит из нескольких тысяч более мелких. С Земли можно хорошо наблюдать группы А, В, С. Однако между первой и второй группой имеется пространство, протяженностью в 4700 километров.

Главные кольца «висят» над экватором Сатурна на расстоянии 7000 километров. Их радиусная протяженность 73000 километров, но, несмотря на это, толщина каждого объекта не более километра. Существует признанная всеми теория их образования: распад среднеразмерного спутника в момент его максимального приближения к планете. Приливные силы гиганта притянули «осколки» к себе и со временем превратили их в кольца.

Каждое кольцо Сатурна имеет светлую и темную стороны. Однако с Земли можно наблюдать только их светлую часть.

Иногда кольца «исчезают», «растворяются». Это происходит потому, что по отношению к Земле они «становятся на ребро» и превращаются в невидимки.

Спутники Сатурна

Перед эпохой космических исследований астрономам были известны 9 спутников Сатурна,
которые были названы «классическими»:

Мимас
Энцелад
Тефия
Диона
Рея — вторая по величине луна Сатурна
Титан — крупнейший спутник Сатурна
Гиперион
Иапет / Япет
Феба (аномальный, из окраин Солнечной системы)

Затем были открыты новые спутники, в результате чего
Мимас (первый «классический» спутник Сатурна) стал сначала 6-м по счёту, потом 8-м,
а Феба (последний «классический» сатурнианский спутник) — сначала 17-й, потом 25-й.

Теперь (2008 год) до спутника Фебы известны 13 «неклассических» спутников планеты Сатурн (перечислены по алфавиту):
Анфа, Атлас, Дафнис, Елена, Иджирак, Кивиок, Каллипсо (Калипсо), Метона,
Паллена, Пан, Пандора, Полидевк, Прометей, Телесто, Тетис, Эпиметеус (Эпиметий), Янис (Янус).

За пределами Фебы ныне открыто еще 29 сатурнианских спутника.

Заслуживает внимания факт, что первые 5 классических спутников Сатурна (Мимас,
Энцелад, Тефия, Диона, Рея)
всегда повернуты к планете одной стороной.

Спутники Сатурна покрыты странным камуфляжем.

Таблица с характеристиками лун Сатурна

№	Название илиобозначение	Радиусорбиты,тыс.км	Орб.период,сут	Масса,млн.т	Диам.,км	Плот.,кг/м3	Эксц-тет(вытян.орбиты)	Орб.наклон,°	Наклоноси, °	Примечание
«Доклассические» луны Сатурна
1	Пан
1	Дафнис
2	Атлас (S XV)
3	Прометей									влияет на кольцо F
4	Пандора
5	Эпиметеус / Эпиметий
6	+Янис / Янус									«троянец» на орбите Эпиметея
Зона «классических» лун Сатурна
7	Мимас*									самый близкий «классический», с огромным кратером
8	Метона
9	Анфа
10	Паллена
11	Энцелад*									«водо-снежный», «классический»
12	Тефия*									планетоподобный, с огромной трещиной, с 2 троянцами
13	+Телесто									троянец Тефии
14	+Каллипсо / Калипсо									троянец Тефии
15	Диона*									планетоподобный, «классический», с 2 троянцами
16	+Елена (1980 S 6)									в 60° от Дионы
17	+Полидевк									«троянец» на орбите с Дионой
18	Рея*									планетоподобный, «классический»
19	Титан*									крупнейший, планетоподобный, «классический»
20	Гиперион*									самый необычный, «классический»
21	Иапет / Япет*									планетоподобный, «классический»
22	Кивиок
23	Иджирак
24	Феба*									аномальный и самый дальний «классический»
«Заклассические» луны Сатурна
25	Палиак
26	Скади									(27)
27	Альбиорикс
28	S/2007 S 2
29	Бефинд
30	Эррипо
31	Сколл
32	Сиарнак
33	Таркек
34	S/2004 S 13
35	Грейп
36	Гироккин
37	Ярнсакса
38	Тарвос
39	Мундилфари
40	S/2006 S 1
41	S/2004 S 17
42	Бергельмир
43	Нарви
44	Суттунг
45	Хати
46	S/2004 S 12
47	Фарбаути
48	Трюм
49	Эгир S/2007 S 3
50	Бестла
51	S/2004 S 7
52	S/2006 S 3
53	Фенрир
54	Сурт
55	Кари
56	Имир
57	Логи
58	Форньот

Планеты земной группы и спутник Земли

Рисунок 1. Планеты земной группы. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Меркурий.

Меркурий является ближайшей планетой к Солнцу.

В 1973 году был запущен американский зонд «Маринер-10», с помощью которого впервые удалось составить достаточно надёжные карты поверхности Меркурия. В 2008 году было заснято впервые восточное полушарие планеты.

Однако, Меркурий остаётся на момент 2018 года самой малоизученной планетой земной группы – Венерой, Землёй и Марсом. Меркурий отличается малым размером, непропорционально крупным расплавленным ядром и имеет в наличии менее окисленный материал, чем его соседи.

В октябре 2018 года ожидается запуск к Меркурию миссии Bepi Colombo, совместного проекта Европейского и Японского космического агентства. Итогом семилетнего путешествия должно стать изучение всех особенностей Меркурия и анализ причин появления таких особенностей.

Венера.

Венера была исследована более 20 космическими аппаратами, преимущественно советским и американским. Рельеф планеты удалось увидеть при помощи радиолокационного зондирования поверхности планеты космическими аппаратами «Пионер-Венера» (США, 1978 г.), «Венера-15 и -16» (СССР, 1983-84 гг.) и «Магеллан» (США, 1990-94 гг.).

Наземная радиолокация позволяет «увидеть» только 25% поверхности, причем с гораздо меньшим разрешением деталей, чем способны космические аппараты. Например, «Магеллан» получил изображения всей поверхности с разрешением в 300 м. Оказалось, что большая часть поверхности Венеры занята холмистыми равнинами.

Из последних исследований Венеры отметим миссию Европейского Космического Агентства Venus Express по исследованию планеты и особенностей её атмосферы. Наблюдение за Венерой проходило с 2006 по 2015 год, в 2015 году аппарат сгорел в атмосфере. Благодаря этим исследованиям была получена картина южного полушария Венеры, а также получена информация о недавней вулканической активности гигантского вулкана Идунн, имеющего диаметр 200 километров.

Луна.

Первым объектом пристального внимания со стороны землян стала Луна.

Ещё в 1959 и 1965 году советские аппараты «Луна – 3» и «Зонд – 3» впервые сфотографировали невидимое с Земли «темное» полушарие спутника.

В 1969 году на Луну впервые высадились люди. Самым известным из американских астронавтов, побывавшем на Луне, является Нил Амстронг. Всего на Луне побывало 12 американских экспедиций с помощью космических кораблей «Аполлон». В результате исследований на Землю было привезено около 400 килограммов лунной породы.

Впоследствии, из-за гигантских затрат на лунную программу, пилотируемые человеком полёты на Луну прекратились. Исследования Луны стали проводиться с помощью автоматических и управляемых с Земли космических аппаратов.

В последние четверть века происходит новый этап изучения Луны. В результате исследований космических аппаратов «Клементина» в 1994 году, «Лунар Проспектор» в 1998-1999, и «Смарт-1» в 2003-2006 году земные исследователи смогли получить более новые и уточнённые данные. В частности, были обнаружены залежи предположительно водяного льда. Большое количество этих залежей было обнаружено вблизи полюсов Луны.

А в 2007 году наступил черед китайских космических аппаратов. Таким аппаратом стал «Чаньэ-1», который был запущен 24 октября. 8 ноября 2008 года на лунную орбиту был выведен уже индийский космический аппарат «Чандрайян 1».
Луна является одной из главных целей в освоении человечеством ближнего космоса.

Марс.

Следующей целью земных исследователей является планета Марс.
Первым исследовательским аппаратом, который положил начало изучению Красной планеты, был советский зонд «Марс- 1». Согласно данным американского аппарата «Маринер – 9» полученным в 1971 г. удалось составить подробные карты поверхности Марса.

Что касается современных исследований, отметим следующие изыскания.
Так, в 2008 году космическим аппаратом «Феникс» удалось впервые произвести бурение поверхности и обнаружить лёд.

А в 2018 году радар MARSIS, который установлен на борту орбитального аппарата Европейского космического агентства «Mars Express», смог предоставить первые доказательства того, что на Марсе есть жидкая вода. Этот вывод следует из обнаруженного на южном полюсе озера немалых размеров скрытое подо льдом.

Строение планеты и описание ядра

С ростом температуры и давления водород постепенно трансформируется в жидкое состояние. Примерно на глубине 20-30 тыс. км давление составляет 300ГПа. В таких условиях водород начинается металлизироваться. По мере углубления в недра планеты начинает увеличиваться доля соединений оксидов с водородом. Металлический водород составляет внешнюю оболочку ядра. Такое состояние водорода способствует возникновению электрических токов высокой интенсивности, образуя сильнейшее магнитное поле.

В отличие от внешних слоев Сатурна, внутренняя часть ядра представляет собой массивное образование диаметром 25 тыс. километров, состоящее из соединений кремния и металлов. Предположительно в этой области температуры достигают отметки в 11 тыс. градусов Цельсия. Масса ядра варьируется в диапазоне 9-22 масс нашей планеты.

Когда можно увидеть Сатурн в 2023 году?

Здесь перечислены ближайшие астрономические события, связанные с Сатурном. Другие астрономические события можно найти в календаре Sky Tonight: просто запустите приложение и нажмите на значок календаря в нижней части экрана, чтобы узнать о предстоящих астрономических событиях на каждый день.

27 сентября: Луна рядом с Сатурном

Время соединения: 04:35 мск (01:25 GMT)
Расстояние в момент соединения: 2°38′
Время сближения: 06:01 мск (03:01 GMT)
Расстояние в момент сближения: 2°25′

27 сентября Луна встретится с Сатурном (зв. вел. 0,5) в созвездии Водолея. Благодаря близости к полнолунию лунный диск будет почти полностью освещен (95%). Оба объекта взойдут вечером и поднимутся максимально высоко к 11 вечера по местному времени. Наблюдайте их в бинокль или невооруженным глазом.

24 октября: Луна рядом с Сатурном

Время соединения: 10:52 мск (07:52 GMT)
Расстояние в момент соединения: 2°46′
Время сближения: 12:34 мск (09:34 GMT)
Расстояние в момент сближения: 2°32′

24 октября Луна, освещенная на 74%, встретится с Сатурном (зв. вел. 0,7) в созвездии Водолея. Они взойдут еще днем; к тому времени, когда Солнце зайдет, они поднимутся максимально высоко в небе. Оба светила будут видны на вечернем небе невооруженным глазом и в бинокль.

4 ноября: Сатурн заканчивает ретроградное движение

Сатурн с 17 июня двигался по небу ретроградно, а 4 ноября вновь начнет «прямое» движение. Следующий ретроградный период Сатурна продлится с 30 июня по 15 ноября 2024 года. Чтобы узнать больше о том, почему планеты движутся на небе «в обратную сторону», читайте нашу тематическую статью.

20 ноября: Луна рядом с Сатурном

Время соединения: 17:02 мск (14:02 GMT)
Расстояние в момент соединения: 2°48′
Время сближения: 18:45 мск (15:45 GMT)
Расстояние в момент сближения: 2°30′

20 ноября Луна, освещенная на 52%, встретится с Сатурном (зв. вел. 0,8) в созвездии Водолея. Начинайте наблюдения после захода Солнца: к тому времени пара будет находиться в самой высокой точке неба. Наблюдайте соединение в бинокль или невооруженным глазом.

18 декабря: Луна рядом с Сатурном

Время соединения: 00:58 мск (17 декабря 21:58 GMT)
Расстояние в момент соединения: 2°30′
Время сближения: 02:32 мск (17 декабря 23:32 GMT)
Расстояние в момент сближения: 2°16′

18 декабря Луна, освещенная на 30%, приблизится к Сатурну (зв. вел. 0,9). Они будут видны на темном вечернем небе в созвездии Водолея. Оба небесных тела будут достаточно яркими, чтобы их можно было наблюдать невооруженным глазом.

Исследования Христиана Гюйгенса

Памятник Христиану Гюйгенсу в Роттердаме

В 1659 г. Христиан Гюйгенс ван Зёйлихем своими наблюдениями подтвердил идеи Галилея: два спутника, замеченные Галилеем обе стороны Сатурна, оказались ушками плоского кольца, вследствие чего оно бывает раскрытым, а иногда исчезает (в том случае, когда Сатурн поворачивается к земному наблюдателю ребром). Однако первым сатурново чудо в виде тонкого кольца, «которое не касается к нему и наклонено к эклиптике» увидел именно Гюйгенс.

Гипотезу о кольце Сатурна ученые долго не воспринимали всерьез. Кое-кто считал, что это эффект отражения света от поверхностей линз телескопа. Но постепенно идея кольца, выдвинутая Гюйгенсом, все больше и больше овладевала умами. В 1662 году была замечена тень от кольца на Сатурне, что свидетельствовало в пользу того, что это какое-то реальное вещество, а не мираж.

Затем было установлено, что кольцо разделяется промежутком на два кольца (внешнее и внутреннее). Внешнее, в свою очередь, разделяется на две части еще более темным промежутком. Наконец, в 1850 году было открыто третье кольцо, находящееся среди уже известных колец.

Яркость Сатурна

Интересный момент касается яркости Сатурна. За несколько месяцев до противостояния яркость планеты составляет примерно 0,5m. Но прямо возле противостояния яркость планеты может внезапно и заметно возрасти — до -0,55м! Этот эффект называется всплеском оппозиции и обусловлен наличием на планете широких колец.

Это кольца, которые светлеют возле конфронтации. Почему? Дело в том, что они состоят из триллионов ледяных хлопьев, частиц пыли и гальки, вращающихся вокруг планеты. Эти частицы имеют неправильную и грубую форму, что означает, что они отбрасывают тени. Вблизи противостояния свет падает на кольца напрямую (для нас, землян) и сильное обратное рассеяние приводит к значительному увеличению их яркости.

Вы можете самостоятельно наблюдать этот необычный эффект, наблюдая за кольцами Сатурна в телескоп несколько ночей подряд или наблюдая яркость Сатурна невооруженным глазом.

В 2020 году Сатурн чрезвычайно легко найти с помощью очень яркого Юпитера. Обе планеты находятся близко друг к другу. Это изображение дано для широты Москвы и средней полосы России.

Интересные факты о Сатурне

Средняя плотность Сатурна составляет всего 0,687 грамма на кубический сантиметр, что делает его единственной планетой Солнечной системы, чья средняя плотность ниже плотности воды.
За счет горячего ядра, температура которого достигает 11 700 градусов Цельсия, Сатурн излучает в космос в 2,5 раза больше энергии, чем получает от Солнца.
Облака на северном полюсе Сатурна образуют гигантский шестиугольник, и каждая его сторона составляет приблизительно 13 800 километров.
Некоторые спутники Сатурна, например Пан и Мимас, являются «пастухами колец»: их гравитация играет роль в удержании колец на их местах за счет резонанса с определенными участками кольцевой системы.
Считается, что Сатурн поглотит свои кольца через 100 миллионов лет.
В 1921 году пронесся слух, что кольца Сатурна исчезли. Это было связано с тем, что в момент наблюдений кольцевая система была обращена к Земле ребром и не могла быть рассмотрена с оборудованием того времени.

Источники

https://kipmu.ru/saturn/http://mks-onlain.ru/planet/saturn/https://v-kosmose.com/planeta-saturn/https://in-space.ru/planeta-saturn/

Структура Сатурна

Считается, что по своей структуре Сатурн очень похож на Юпитер и делится на три слоя. Внутренний слой представляет собой скалистое ядро в 10-20 раз массивнее планеты Земли. Считается, что ядро «вмонтировано» в слой жидкого металлического водорода. Наружный слой состоит из молекулярного водорода (H2). Единственное существенное различие между структурой Сатурна и Юпитера — толщина двух наружных слоев. Юпитер имеет металлический слой водорода толщиной 46000 км, а молекулярный слой водорода составляет 12200 км, тогда как Сатурн – 14500 км и 18500 км соответственно.

Сатурн, как и Юпитер, излучает примерно в 2,5 раза больше радиации, чем получает от Солнца. Это связано с так называемым механизмом Кельвина-Гельмгольца, согласно которому энергия образуется за счет гравитационного сжатия планеты и из-за ее огромной массы. Тем не менее, в отличие от Юпитера, общее количество излучаемой энергии не может быть объяснено в рамках этого процесса. Вместо этого, ученые предположили, что планета создает дополнительное тепло за счет трения гелиевых потоков.

Уникальной особенностью Сатурна является тот факт, что данная планета является наименее плотной в Солнечной системе. Не смотря на наличие у Сатурна плотной, твердой сердцевины, большой газообразный внешний слой планеты доводит средний показатель плотности планеты лишь до 687 кг/м3. В результате получается, что плотность Сатурна меньше, чем у воды и если бы он был размером со спичечный коробок, то легко бы поплыл по течению весеннего ручья.

Миссии на Сатурн

Сатурн не так уж часто становился объектом космических исследований. Первым космическим аппаратом, посетившим планету, был “Пионер-11”, запущенный НАСА в 1973 году. Он сделал изображения Сатурна в низком разрешении и обнаружил тонкое кольцо F. В 1977 году НАСА запустило еще две миссии, “Вояджер-1” и “Вояджер-2”, которые предоставили ученым ценные данные о Сатурне, его спутниках и кольцах, а также тысячи изображений в высоком разрешении. Корабли-близнецы все еще продолжают свое долгое путешествие: они исследуют межзвездное пространство, ранее не посещаемое земными космическими кораблями.

Запущенная в 1997 году автоматическая межпланетная станция “Кассини-Гюйгенс” была четвертым космическим аппаратом, посетившим Сатурн и первым, вышедшим на его орбиту. Миссия включала в себя станцию “Кассини” НАСА и зонд “Гюйгенс” ЕКА, который стал первым искусственным объектом, достигшим поверхности Титана и совершившим посадку во Внешней Солнечной системе. Более того, “Кассини” был первой миссией, которая исследовала внеземной океан. Миссия завершилась в 2017 году; космическая станция совершила 293 оборота вокруг Сатурна.

В 2027 году будет запущена еще одна миссия к Сатурну. Миссия НАСА “Дрэгонфлай” прибудет на Титан в 2036 году, чтобы исследовать этот спутник и его жизнепригодность.

Ответы на вопрос

Отвечает Шохолов Саша.

Ответ:

До того как началось исследование Сатурна космическими аппаратами, еще несколько десятилетий тому назад, он считался уникумом среди других планет, благодаря яркому кольцу вокруг экватора.

Наземные наблюдения последних лет, и особенно космические полеты к планетам-гигантам, показали, что кольца – одна из характерных особенностей больших планет. Однако после этого интерес к кольцам Сатурна возрос еще больше, особенно после пролета мимо Сатурна трех космических аппаратов.

Сатурн – одна из пяти ярких планет, видимых на небе невооруженным глазом. В древности у многих народов он даже служил объектом поклонения. Однако настоящее исследование этой планеты началось с того дня, когда Галилео Галилей впервые направил свой телескоп на Сатурн, который в те времена считался находящимся на окраине Солнечной системы. Он обнаружил, что с обеих сторон Сатурна и на одинаковом расстоянии от его центра видны два спутника примерно одинаковой яркости, и предположил, что Сатурн – это тройная планета. Сегодня ясно, что Галилей увидел так называемые «ушки» кольца, окружающего планету (из-за несовершенства оптики своего телескопа он не мог видеть кольца целиком). В 1659 г. Христиан Гюйгенс ван Зёйлихем своими наблюдениями подтвердил идеи Галилея: два спутника, замеченные Галилеем обе стороны Сатурна, оказались ушками плоского кольца, вследствие чего оно бывает раскрытым, а иногда исчезает (в том случае, когда Сатурн поворачивается к земному наблюдателю ребром). Однако первым сатурново чудо в виде тонкого кольца, «которое не касается к нему и наклонено к эклиптике» увидел именно Гюйгенс.Гипотезу о кольце Сатурна ученые долго не воспринимали всерьез. Кое-кто считал, что это эффект отражения света от поверхностей линз телескопа. Но постепенно идея кольца, выдвинутая Гюйгенсом, все больше и больше овладевала умами. В 1662 году была замечена тень от кольца на Сатурне, что свидетельствовало в пользу того, что это какое-то реальное вещество, а не мираж.

Отвечает Жадаева Ксения.

Исследование планеты Сатурн космическими автоматическими аппаратами представляет собой уникальное и захватывающее мероприятие, которое помогает расширить наши знания о газовом гиганте и его спутниках. Вот некоторые из основных особенностей исследования Сатурна с использованием автоматических космических аппаратов:

Разнообразные миссии: Несколько миссий были отправлены для изучения Сатурна и его спутников. Наиболее известными миссиями были миссия Кассини-Гюйгенс и миссия «Драконфлай», которая планировалась на отправку в будущем.
Изучение атмосферы: Космические аппараты проводили наблюдения за атмосферой Сатурна, включая его облаками, атмосферными явлениями и составом газов. Это позволило углубить понимание атмосферных процессов и динамики.
Изучение колец: Один из основных интересов исследования Сатурна связан с его кольцами. Миссия Кассини позволила детально изучить структуру и состав кольцевой системы Сатурна.
Исследование спутников: Множество спутников Сатурна были исследованы космическими аппаратами, включая Титан (спутник с атмосферой), Энцелад (с ледяными гейзерами) и Иапет (с загадочной двухсторонней поверхностью).
Изучение магнитосферы: Космические аппараты изучали магнитное поле Сатурна и его взаимодействие с солнечным ветром, что помогло расширить наши знания о геофизике планеты.
Поиск признаков жизни: Некоторые миссии включали задачи по поиску признаков органической химии или других условий, которые могли бы поддерживать жизнь на спутниках Сатурна, таких как Титан и Энцелад.
Многосторонний подход: Исследование Сатурна проводится с использованием разнообразных научных инструментов, включая камеры, спектрометры, магнитометры, радиолокаторы и другие, что позволяет получать множество данных о планете и её окружении.

Исследование Сатурна космическими аппаратами продолжается, и каждая новая миссия приносит новые открытия и углубляет наше понимание этой удивительной планеты и её системы.

Планета Сатурн: состав атмосферы

Если наблюдать планету в телескоп, то становится заметно, что цвет Сатурна имеет несколько приглушенные бледно-оранжевые оттенки. На его поверхности можно отметить полосообразные образования, которые часто формируются в причудливые формы. Впрочем, они не статичны и быстро трансформируются.

Когда мы говорим о газообразных планетах, то читателю довольно сложно понять, как именно можно определить разницу между условной поверхностью и атмосферой. Ученые тоже сталкивались с подобной проблемой, потому было принято решение определять некую точку отсчета. Именно в ней температура начинает понижаться, здесь астрономы и проводят невидимую границу.

Атмосфера Сатурна практически на девяносто шесть процентов состоит из водорода. Из составляющих газов хочется еще назвать гелий, он присутствует в количестве трех процентов. Оставшийся один процент делят между собой аммиак, метан и другие вещества. Для всех известных нам живых организмов атмосфера планеты является губительной.

Толщина атмосферного слоя приближена к шестидесяти километрам. Удивительно, но Сатурн, как и Юпитер, часто именуют не иначе как «планета бурь». Конечно, по меркам Юпитера они незначительны. Но вот для землян ветер практически в две тысячи километров в час покажется настоящим концом света. Подобные бури происходят на Сатурне довольно часто, иногда ученые замечают в атмосфере формирования, напоминающие наши ураганы. В телескоп они выглядят как обширные белые пятна, причем ураганы формируются крайне редко. Поэтому наблюдение за ними считается большой удачей для астрономов.

Происхождение Сатурна

Существует несколько гипотез относительно происхождения планеты Сатурн. Наибольшее распространение и популярность получили две из них, которые мы сейчас и рассмотрим.

Согласно первой гипотезе «контракции» Сатурн схож по своему составу с Солнцем по количеству водорода. Данная гипотеза гласит, что на начальном этапе образования планет Солнечной системы, сгустки из пыли и газа могли сформировать планеты, в том числе и Сатурн. Однако, по мнению учёных, данное предложение является маловероятным, так как оно не может объяснить нынешнее различие в составе Солнца и Сатурна.

Наиболее популярной является вторая гипотеза «аккреции». Если следовать этой версии, то формирование планеты происходило в две стадии.

Первый этап образования Сатурна длился на протяжении двухсот миллионов лет. В это время происходило формирование твёрдого ядра Сатурна. По мнению исследователей, за этот период большая часть газообразных веществ диссипировала вследствие очень большой массы. В результате, химический состав Сатурна стал намного отличаться от химического состава Солнца.
Второй этап — большие объекты стали весить в два раза больше. Их вес стал напоминать вес Земли. В результате начался процесс аккреции газа. Этот этап происходил на протяжении нескольких сотен тысяч лет.