Сатурн

Сатурн — вторая по размерам планета Солнечной системы, шестая по порядку от Солнца

Сатурн — вторая по размерам планета Солнечной системы, шестая по порядку от Солнца.

Содержание

Общая информация о Сатурне

Расстояние от Сатурна до Солнца от 9 до 10,1 а.е. (1,3—1,5 млрд. км), cреднее расстояние 9,539 а. е. (1,427 млрд. км). Расстояние между Сатурном и Землёй колеблется от 1,2 до 1,6 млрд. км (видимые угловые размеры диска Сатурна при этом изменяются от 15 до 20''). Эксцентриситет орбиты 0,0556, наклон её к эклиптике 2°29,4'. Период обращения по орбите 29,458 года. Средняя скорость движения по орбите 9,64 км/с. Видимая звёздная величина Сатурна в среднем противостоянии 0,67, абсолютная планетная величина — 8,88, сферическое альбедо 0,76. Поверхность Сатурна не видна, определены физические характеристики фигуры, образуемой непрозрачными слоями атмосферы: экваториальный диаметр 120 000 км, полярный 107 000 км, средний диаметр 116 000 км (9,1 земных), сжатие ~ 1:10, масса 5,68×1026 (95,1 земных), средняя плотность 680 кг/м3, ускорение свободного падения на экваторе за вычетом центробежного (которое равно 1,76 м/с2) 9,06 м/с2 (0,92 земного), первая космическая скорость на поверхности атмосферы 25 км/с, вторая — 37 км/с. Атмосфера Сатурна имеет разные периоды обращения: тропическая зона обращается за 10 ч 14 мин, умеренные широты на 26 мин медленнее, наклон экватора Сатурна к плоскости орбиты 26°44'.

Солнечная постоянная Сатурна 14,7 Вт/м2, освещённость Солнцем 1480 лк. Температура наружных слоев в точке, где Солнце находится в зените, 95 К. Подобно Юпитеру, атмосфера Сатурна состоит из молекул водорода (найдено в спектре) и гелия (спектрально не обнаруживается). Примесь метана незначительна (но есть его сильные полосы поглощения в спектре Сатурна) , аммиак выморожен из атмосферы.

Сатурн обладает собственным магнитным полем. Дипольный магнитный момент в 600 раз больше, чем у Земли, и в 20 раз меньше, чем у Юпитера. Магнитосфера напоминает земную, но значительно обширнее. Имеются радиационные пояса, причём частицы выметены из тех областей, где их траектории пересекают кольца или орбиты спутников.

Внутреннее строение Сатурна

По современным представлениям, вся планета находится в газожидком состоянии, исключая  небольшую центральную область

Внутреннее строение Сатурна подобно строению Юпитера. Около 2/3 массы Сатурна, по-видимому, приходится на водород. По современным представлениям, вся планета находится в газожидком состоянии, исключая небольшую центральную область. До половины радиуса Сатурна водород — в молекулярной фазе (H2), на больших глубинах, под давлением свыше 300 ГПа, водород переходит в металлическую фазу, а близ центра (≤0,3 радиуса Сатурна) сосредоточены водородные соединения и окислы. Температура в центре Сатурна ~20 000 К.

Исследования Сатурна и его спутников космическими аппаратами

Исследование Сатурна и его спутников проводилось космическими аппаратами «Пионер-11» и «Вояджер-2», прошедших мимо Сатурна соответственно в сентябре 1979 года и ноябре 1980 года. Полученные снимки показывают наличие в его атмосфере различных образований (пятна, извивающиеся нити, вихри, ореолы и полосы). Обнаружено красное пятно, которое представляет собой как бы уменьшенный вариант Большого красного пятна на Юпитере.

Сатурн окружён системой концентрических колец, расположенных в экваториальной плоскости. Известны 7 колец. С Земли хорошо видны три: внешнее кольцо, отделённое от среднего «щелью Кассини», среднее, наиболее яркое, и внутреннее, так называемое креповое. Радиусы колец (в тыс. км): 138—120, 116—90 и 89—71. Сквозь внешнее и особенно сквозь креповое кольцо просвечивает диск Сатурна. Из наблюдений колец с ребра их толщина оценивается в пределах 1—4 км. С помощью космических аппаратов обнаружено, что кольца Сатурна состоят из большого числа колечек, некоторые из них сплетаются в жгуты. Точных сведений о том, что представляют собой частицы колец, нет, но измерения в радио- и инфракрасном диапазонах позволяют предположить, что они являются или глыбами льда, или силикатными образованиями с ледяным покрытием.

Спутники Сатурна

Сатурн имеет 17 спутников (6 обнаружены с помощью космических аппаратов). Размеры одного из них — Титана — сравнимы с размерами планет (радиус ~2560 км, масса 2,4 10–4 массы Сатурна). Он обладает атмосферой, которая, как удалось выяснить с помощью УФ-спектрометра космическим аппаратом «Вояджер-1», состоит главным образом из азота. Давление на поверхности спутника в 2—3 раза выше земного. Слой дымки на высоте ~100 км не позволил наблюдать с космических аппаратов поверхность Титана. Замечены только «намёки» на длинные горизонтальные образования и некоторые плохо различимые детали в красно-оранжевой атмосфере Титана.

Современные исследования привели учёных к предположению, что под ледяной оболочкой спутника существует подповерхностный жидкий океан. Возможно, что в этом океане существует жизнь.

Возможно, что на Титане существует жизнь

Космические аппараты получили ряд снимков других спутников Сатурна. На Мимасе (радиус 195 км) обнаружен кратер диаметром 130 км и глубиной 9 км, который окружён гребнем и имеет возвышение в центре. Когда аппарат пролетал на расстоянии 108 000 км над обратной стороной Мимаса, его камера обнаружила на поверхности линии, которые могут быть следами ударных волн, возникших при падении метеорита, образовавшего кратер.

Спутник Тефия (радиус 525 км) имеет на одной стороне кратер диам. ~200 км, а на обратной стороне трещину длиной ~800 км и шириной 65 км. Возможно, спутник треснул от удара метеорита.

Передняя поверхность спутника Диона (радиус ~560 км) относительно однородна и имеет большое число кратеров диаметром до 100 км. Её обратная сторона тёмной окраски и покрыта узкими светлыми полосами.

Спутник Рея (радиус 765 км) сильно испещрён кратерами диаметром до 300 км. Некоторые кратеры имеют относительно чёткие гребни, у более старых кратеров они размыты. На некоторых снимках кратеров Реи видны белые пятна, которые могут быть льдом, отложившимся на склонах.

Спутник Япет имеет кратер диаметром 190 км с тёмным пятном в центре, а спутник Энцелад (радиус 260 км) отличается необычным видом, т.к. на его поверхности нет признаков кратеров.