Сатурн - Saturn


Из Википедии, свободной энциклопедии

Сатурн Сатурн symbol.svg
Сатурн во Equinox.jpg
Изображенный в естественной цветовой приближающегося равноденствия , сфотографированного Кассини в июле 2008 года точка в левом нижнем углу Titan .
обозначения
Произношение / Ев æ т ər п / ( слушать )Об этом звуке
Названный в честь
Сатурн
Прилагательные Сатурне, Cronian
Орбитальные характеристики
Эпоха J2000.0
афелий 1,514.50 млн км (10,1238 AU)
перигелий 1,352.55 млн км (9,0412 AU)
1,433.53 млн км (9,5826 AU)
эксцентричность 0,0565
378.09 дней
9,68 км / с (6,01 мили / с)
317.020 °
наклонение
113.665 °
339.392 °
Известные спутники 62 формальных обозначений; бесчисленное количество дополнительного moonlets .
Физические характеристики
Средний радиус
58,232 км (36,184 миль)
  • 60,268 км (37,449 миль)
  • 9.449 Earths
Полярный радиус
  • 54,364 км (33,780 миль)
  • 8.552 Earths
уплощение 0,097 96
  • 4,27 × 10 10  км 2 (1,65 × 10 10  квадратных миль)
  • 83.703 Earths
объем
  • 8,2713 × 10 14  км 3 (1,9844 × 10 14  куб миль)
  • 763.59 Earths
масса
  • 5.6834 × 10 26  кг
  • 95.159 Earths
Средняя плотность
0,687  г / см 3 (0,0248  фунт / куб в ) (меньше , чем у воды)
0,210 I / MR 2 Оценка
35,5 км / с (22,1 миль / с)
Сидерический период вращения
 10 ч  33 м  38 с + 1 м  52 сек
- 1 м  19 сек
скорость вращения Экваториальной
9,87 км / с (6,13 мили / с; 35500 км / ч)
26,73 ° (на орбите)
Северный полюс восхождение
40,589 °; 2 ч  42 мин  21 с
Северный полюс склонение
83.537 °
Альбедо
Поверхностная температура. мин имею в виду Максимум
1 бар 134  К (-139  ° С )
0,1 бар 84  К (-189  ° С )
-0,55 до +1,17
14,5 "до 20,1" (не включает кольцо)
атмосфера
Поверхностное давление
140 кПа
59,5 км (37,0 миль)
Состав по объему по объему:
96,3% ± 2,4% водород
2
)
3,25% ± 2,4% гелий (He)
0,45% ± 0,2% метана (СН
4
)
0,0125% ± 0,0075% аммиак (NH
3
)
0,0110% ± 0,0058% дейтерид водорода (HD)
0,0007% ± 0,00015% этан
2
Н
6
)
Льды :

Сатурн является шестой планетой от Солнца и вторая по величине в Солнечной системе после Юпитера . Это газовый гигант со средним радиусом около девяти раз больше , чем Земли . Она имеет только одну восьмую среднюю плотность Земли, но с большим объемом Сатурн более 95 раз более массивной. Сатурн назван в честь римского бога земледелия ; его астрономический символ (♄) представляет бог серп .

Интерьер Сатурна, вероятно , состоит из сердечника из железо-никель и рок ( кремний и кислород соединений). Это ядро окружено глубоким слоем металлического водорода , промежуточного слоя жидкого водорода и жидкого гелия , и , наконец, газообразного внешнего слоя. Сатурн имеет бледно - желтый оттенок из - за аммиак кристаллы в его верхней атмосфере. Электрический ток в металлическом слое водорода , как полагают, приводят к планетарной Сатурна магнитного поля , которая слабее , чем на Земле, но имеет магнитный момент 580 раз , что Земли из - за большего размера Сатурна. Напряженность магнитного поля Сатурна вокруг одной двадцатой Юпитера. Внешняя атмосфера , как правило , мягкий и не хватает в отличие от этого , хотя долгоживущие признаки могут появиться. Скорость ветра на Сатурне может достигать 1800 км / ч (1100 миль в час; 500 м / с), выше , чем на Юпитере, но не столь высокой , как и на Нептуне . В январе 2019 года, астрономы сообщили , что день на планете Сатурн было установлено, что  10 Н  33 м  38 с + 1 м  52 сек
- 1 м  19 сек
, основанные на исследованиях планеты кольцо С .

Самый известная особенность планеты является ее видной кольцевой системой , которая состоит в основном из частиц льда, с меньшим количеством каменистого мусора и пыли . По крайней мере , 62 лун , как известно , на орбиту Сатурна, из которых 53 имеют официальное название. Это не включает в себя сотню moonlets в кольцах. Титан , самый большой спутник Сатурна, а второй по величине в Солнечной системе, больше , чем планета Меркурий , хотя и менее массивный, и это единственный спутник в Солнечной системе , чтобы иметь существенную атмосферу.

Физические характеристики

Композитное изображение сравнения размеров Сатурна и Земли

Сатурн является газовым гигантом , потому что она в основном состоит из водорода и гелия. Ей не хватает определенной поверхности, хотя он может иметь твердое ядро. Вращение Сатурна заставляет его иметь форму с сплющенного сфероида ; то есть, она сплющенные на полюсах и выпуклостей на его экваторе . Его экваториальный и полярный радиусы различаются почти 10%: 60,268 км по сравнению с 54,364 км. Юпитер, Уран и Нептун, другие гигантские планеты в Солнечной системе, также сплюснутые , но в меньшей степени. Сочетание выпуклость и вращение скорости означает , что эффективная поверхностная сила тяжести вдоль экватора, 8,96 м / с 2 , составляет 74% , что у полюсов и ниже поверхности тяжести Земли. Однако, экваториальная скорость убегания из почти 36 км / с гораздо выше , чем на Земле.

Сатурн является единственной планетой Солнечной системы , которая является менее плотной , чем вода, около 30% меньше. Хотя Сатурн ядро значительно плотнее , чем у воды, средняя удельная плотность планеты составляет 0,69 г / см 3 в связи с атмосферой. Юпитер имеет 318 раз массу Земли , а Сатурн в 95 раз масса Земли. Вместе, Юпитер и Сатурн удерживать 92% от общей массы планеты в Солнечной системе.

Внутренняя структура

Схема Сатурна, масштабировать

Несмотря состоящего в основном из водорода и гелия, большая часть массы Сатурна не в газовой фазе , поскольку водород становится неидеальной жидкости , когда плотность выше 0,01 г / см 3 , который достигается при радиусе , содержащей 99,9% массы Сатурна , Температура, давление и плотность внутри Сатурна все поднимаются устойчиво к ядру, которое вызывает водород представлять собой металл в более глубоких слоях.

Стандартные планетарные модели предполагают , что внутренность Сатурн подобен тому из Юпитера , имеющий малый каменистый сердцевину , окруженную водорода и гелия с следовых количеств различных летучих веществ . Это ядро сходно по составу к Земле, но более плотное. Исследование Сатурна гравитационного момента , в сочетании с физическими моделями интерьера, позволили ограничения для размещения на массе ядра Сатурна. В 2004 году ученые подсчитали , что ядро должно быть 9-22 раз больше массы Земли, что соответствует диаметру около 25000 км. Это окружено более толстым жидким металлическим водородом слоем, а затем слоем жидкого гелия-насыщенного молекулярного водорода , который постепенно переходит в газ с увеличением высоты. Самый наружный слой охватывает 1000 км и состоит из газа.

Сатурн имеет горячий интерьер, достигая 11700 ° C по своей сути, и она излучает в 2,5 раза больше энергии в пространство , чем получает от Солнца Юпитера тепловая энергия генерируется механизмом Кельвина-Гельмгольца медленного гравитационного сжатия , но в одиночку такой процесс не может быть достаточно , чтобы объяснить производство тепла для Сатурн, потому что это менее массивным. Альтернативная или дополнительный механизм может быть генерация тепла через «дождь» из капелек гелия глубоко в интерьере Сатурна. По мере того как капли опускаются через водорода с более низкой плотностью, процесс высвобождает тепло за счет трения и оставляет внешние слои Сатурна обедненного гелия. Эти нисходящие капли могут накапливаться в гелиевой оболочки , окружающей сердцевину. Дожди из алмазов было предложено произойти в пределах Сатурна, а также Юпитера и ледяных гигантов Урана и Нептуна .

атмосфера

Метан полоса круг Сатурна. Луна Диона висит ниже кольца справа.

Внешняя атмосфера Сатурна содержит 96,3% молекулярный водород и 3,25% гелия по объему. Доля гелия значительно дефицитная по сравнению с изобилием этого элемента в Солнце Количество элементов тяжелее гелия ( металличность ) точно не известно, но пропорция , как предполагается , чтобы соответствовать изначальным содержаний от формирования Солнечной системы. Общая масса этих более тяжелых элементов оценивается в 19-31 раз превышает массу Земли, со значительной долей , расположенный в области сердцевины Сатурна.

Следовое количества аммиака, ацетилен , этан , пропан , фосфин и метана были обнаружены в атмосфере Сатурна. Верхние облака состоят из кристаллов аммиака, в то время как более низкие облака уровня по всей видимости, состоит либо из гидросульфида аммония (NH
4
SH) или воды. Ультрафиолетовое излучение Солнца вызывает метана фотолиз в верхних слоях атмосферы, что приводит к ряду углеводородных химических реакций с полученными продуктами осуществляются вниз под действием завихрений и диффузией. Этот фотохимический цикл модулируются ежегодным сезонным циклом Сатурна.

Облачные слои

Глобальный шторм опоясывает планету в 2011 году глава шторма (яркая область) проходит хвост кружили вокруг левой конечности.

Атмосфера Сатурна демонстрирует полосатый узор , похожий на Юпитер, но полосы Сатурна намного слабее и гораздо шире вблизи экватора. Номенклатура , используемая для описания этих групп является таким же , как на Юпитере. Тонкие узоры облаков Сатурна не наблюдались до пролетов в Voyager космического аппарата в течение 1980 - х лет. С тех пор Земля на основе телескопии улучшилась до точки , где может быть сделано регулярные наблюдения.

Состав облаков изменяется с глубиной и увеличением давления. В верхних слоях облаков, с температурой в диапазоне 100-160 К и давлениях , проходящих между 0,5-2 баром , облака состоят из аммиака льда. Вода лед облака начинаются на уровне , где давление около 2,5 бара и доходить до 9,5 бара, где температура в диапазоне от 185-270 К. перемешан в этом слое представляет собой полоса гидросульфида аммония льда, лежащий в диапазоне 3-6 давления бар с температурой 190-235 К. Наконец, нижние слои, где давление между 10-20 бар и температурах 270-330 к, содержит область капель воды с аммиаком в водном растворе.

Обычно пресная атмосфера Сатурна иногда проявляет долгоживущие овалы и другие общие черты на Юпитере. В 1990 году космический телескоп Хаббл изображается огромное белое облако вблизи экватора Сатурна , который не присутствовал во время Voyager встреч, а в 1994 году наблюдался еще один небольшой шторм. 1990 шторм был примером Великого Белого Пятна , уникального , но недолговечного явление , которое происходит один раз в год Сатурн, примерно каждые 30 земных лет, примерно в то время в северном полушарии летнего солнцестояния . Предыдущие Большие белые пятна наблюдались в 1876, 1903, 1933 и 1960 годах, с 1933 штормом является наиболее известным. Если периодичность сохраняется, другой шторм будет происходить примерно в 2020 году.

Ветры на Сатурн являются вторым самым быстрым среди планет Солнечной системы, после того, как Нептун. Voyager данные указывают на пиковые восточные ветры 500 м / с (1800 км / ч). В изображениях с Кассини космического аппарата в течение 2007 года, в северном полушарии Сатурна отображается ярко - синий оттенок, похожий на Уран. Цвет, скорее всего , вызван Рэлей рассеянием . Термографии показали , что южный полюс Сатурна имеет теплый полярный вихорь , единственный известный пример такого явления в Солнечной системе. В то время как температура на Сатурне , как правило , -185 ° С, температура на вихре часто достигать -122 ° C, предположительно самое теплое пятно на Сатурне.

Северный полюс шестиугольный узор облако

Сатурн Северный полюс ( ИК - анимация)
южный полюс Сатурна

Сохраняющаяся гексагональная волна шаблон вокруг северного полярного вихря в атмосфере при температуре примерно 78 ° N впервые был отмечен в изображениях Voyager. Стенки шестиугольника каждый около 13800 км (8600 миль) в длину, которая больше , чем диаметр Земли. Вся структура вращается с периодом 10h 39m 24s (тот же период, что и радиоизлучения планеты) , который , как предполагается, будет равен периоду вращения внутреннего Сатурна. Гексагональной функция не смещаться по долготе , как и другие облака в видимой атмосфере. Происхождение паттерна является предметом многочисленных спекуляций. Большинство ученых думают , что это стоячая волна шаблон в атмосфере. Многоугольные формы были воспроизведены в лаборатории с помощью дифференциального вращения жидкостей.

Южный полюс вихря

HST - томография южного полюса указует на наличие реактивной струи , но не сильного полярного вихря , ни какой - либо гексагональная стоячую волну. NASA сообщило в ноябре 2006 года , что Кассини наблюдал в « урагане -like» шторм запертый на южный полюс , который имел четко определенную eyewall . Eyewall облака ранее не видели на любой планете, кроме Земли. Например, изображения с Галилео корабля не показали eyewall в Большого Красного Пятна Юпитера.

Южный полюс шторм, возможно, присутствует в течение миллиардов лет. Этот вихрь сравним с размером Земли, и имеет ветры 550 км / ч.

Другие преимущества

Кассини наблюдал ряд особенностей облачных прозванные «Нитка жемчуга» находится в северных широтах. Эти особенности облако поляна , которые находятся в более глубоких слоях облаков.

магнитосфера

Полярные сияния на Сатурне
Авроральные огни на северном полюсе Сатурна
Выбросы Радио обнаружены Кассини

Сатурн имеет характеристическое магнитное поле , которое имеет простую, симметричную форму - магнитный диполь . Его сила на экваторе - 0,2  Гс (20  мкТл ) - составляет примерно одну двадцатую , что поля вокруг Юпитера и немного слабее , чем Земли магнитного поля . В результате Сатурна магнитосферы гораздо меньше , чем Юпитер. Когда Вояджер 2 вошел в магнитосфере, то солнечный ветер давление было высоким , и магнитосфера распространяется только 19 Сатурн радиусов, или 1,1 млн км (712,000 миль), хотя он увеличен в течение нескольких часов, и оставалась таковым в течение примерно трех дней. Скорее всего, магнитное поле генерируется аналогично тому , что Юпитер - тока в жидком слое металлического водорода , называемом металлическим водород динамо. Это магнитосфера эффективно при отклонени солнечного ветра частиц от Солнца Луна Титан вращается в пределах внешней части магнитосферы Сатурна и вносит свой вклад плазмы из ионизированных частиц в космической атмосфере Титана. Магнитосфера Сатурна, как Земли , производит полярные сияния .

Орбита и вращение

Сатурн и кольца , как смотрел на Кассини космического корабля (28 октября 2016)

Среднее расстояние между Сатурном и Солнцем составляет более 1,4 миллиарда километров (9  AU ). При средней орбитальной скорости 9,68 км / с, он принимает Сатурн 10,759 земных дней (или около 29 1 / 2   лет) , чтобы закончить один оборот вокруг Солнца Как следствие, он образует около 5: 2 среднего движения резонанса с Юпитером. Эллиптическая орбита Сатурна наклонена 2,48 ° по отношению к плоскости орбиты Земли. В Афелий расстояния, соответственно, 9.195 и 9.957 AU, в среднем. Видимые признаки на Сатурн вращаются с разной скоростью в зависимости от широты и несколько периодов вращения были присвоены различным регионам (как в случае Юпитера).

Астрономы используют три различные системы для определения скорости вращения Сатурна. Система I имеет период 10 ч 14 мин 00 сек (844,3 ° / сут) и включает в себя экваториальной зоне экваториального пояса Юг и Север экваториального пояса. Полярные области считаются имеющими скорости вращения , аналогичные системы I . Все остальные широты Saturnian, за исключением северного и южных полярных регионов, обозначены как System II и были присвоены период вращения 10 ч 38 мин 25,4 сек (810,76 ° / сут). Система III относится к внутренней скорости вращения Сатурна. На основе радиоизлучений с планеты , обнаруженной Voyager 1 и Voyager 2, System III имеет период вращения 10 ч 39 мин 22,4 сек (810,8 ° / сут). Система III в значительной степени вытеснили System II.

Точное значение периода вращения внутри остается неуловимым. При приближении Сатурна в 2004 году, Кассини обнаружил , что период вращения Сатурна радио было заметно увеличился, приблизительно до 10 ч 45 мин 45 сек (± 36 сек). Последняя оценка вращения Сатурна (как указанная скорость вращения для Сатурна в целом) на основе компиляции различных измерений от Cassini , Voyager и Pioneer зондов сообщались в сентябре 2007 года в 10 ч 32 мин 35 сек.

В марте 2007 года было установлено , что изменение радиоизлучений с планеты не соответствует скорости вращения Сатурна. Это отклонение может быть вызвано гейзером активности на спутнике Сатурна Энцеладе . Водяной пар , испускаемый на орбиту Сатурна этой деятельностью , становится заряженным , и создает сопротивление при магнитном поле Сатурна, замедляя его вращение незначительно по отношению к вращению планеты.

Очевидная странность для Сатурна является то , что он не имеет каких - либо известных троянские астероиды . Эти малые планеты , которые вращаются вокруг Солнца на устойчивых лагранжевых точек , обозначенный L 4 и L 5 , расположенные на 60 ° углом к планете вдоль его орбиты. Троянские астероиды были открыты для Марса, Юпитера, Урана и Нептуна. Орбитальные резонансные механизмы, в том числе светского резонанса , как полагает, является причиной отсутствующих сатурновых троянов.

Естественные спутники

Ведется монтаж Сатурна и его основных спутников ( Дион , Тетис , Мимас , Энцелад , Реи и титан ; Япето не показано). Этот известный образ был создан из фотографий , сделанных в ноябре 1980 года Voyager 1 космический корабль.

Сатурн имеет 62 известных спутников , 53 из которых имеют официальные названия. Кроме того, есть свидетельства десятков до сотен moonlets диаметром 40-500 метров в кольцах Сатурна, которые не считаются истинными лун. Титан , самый большой спутник, содержит более 90% массы на орбите вокруг Сатурна, в том числе кольца. Второй по величине спутник Сатурна, Рея , может иметь непрочную кольцевую систему своих собственных , наряду с разреженной атмосферой .

Возможное начало новой луны (белая точка) Сатурна (изображение , полученное с помощью Кассини 15 апреля 2013)

Многие из других спутников невелики: 34 меньше , чем 10 км в диаметре и еще 14 между 10 и 50 км в диаметре. Традиционно, большинство из лун Сатурна было названо в честь титанов греческой мифологии. Титан является единственным спутником в Солнечной системе с крупной атмосферой , в которой происходит сложная органическая химия. Это единственный спутник с углеводородными озерами .

6 июня 2013 года , ученые в IAA-CSIC сообщили об обнаружении полициклических ароматических углеводородов в верхних слоях атмосферы Титана, в возможном предшественнике для жизни . На 23 июня 2014 года, НАСА утверждало, что есть убедительные доказательства , что азот в атмосфере Титана пришел из материалов в облаке Оорта , связанные с кометами , а не из материалов , которые образовались Сатурн в прежние времена.

Спутник Сатурна Энцелад , который , кажется , похож на химический состав комет, часто рассматривается в качестве потенциального места обитания для микробной жизни . Доказательства этой возможности включают в себя соль , богатые частицы спутника , имеющие «океан, как» состав , который указует большинство из исключенного Энцелада льда происходит от испарения жидкой соленой воды. 2015 пролйте Cassini через факел на Энцеладе нашел большинство ингредиентов для поддержания формы жизни , которые живут по метаногенезу.

В апреле 2014 года ученые НАСА сообщили о возможном начале новой луны в пределах кольцом , которое изображаемого на Кассини 15 апреля 2013 года .

Планетарные кольца

В кольцах Сатурна (распечатанные здесь Кассинь в 2007 году) являются наиболее массовыми и заметными в Солнечной системе.
Ложные цвета УФ изображение внешних Сатурна B и A колец; грязнее локоны в Кассини дивизиях и Энка G показать красный цвет.

Сатурн, вероятно , наиболее известна система планетарных колец , что делает его визуально уникальным. Кольца простираются от 6630 до 120700 км (4120 до 75000 миль) от экватора наружу Сатурна и в среднем около 20 метров (66 футов) в толщину. Они состоят в основном из водяного льда с следовыми количествами толиных примесей, а также приправлены покрытием из приблизительно 7% аморфного углерода . Частицы , которые составляют кольца в диапазоне размеров от пылинки до 10 м. В то время как другие газовые гиганты также кольцевые системы, Сатурн является самым крупным и наиболее заметным.

Есть две основные гипотезы о происхождении колец. Одна гипотеза состоит в том, что кольца являются остатками разрушенной луны Сатурна. Вторая гипотеза состоит в том, что кольца осталось от первоначального небулярного материала , из которого образуется Сатурн. Лед в Е кольце происходит от гейзеров на луну Энцелада. Вода обилие колец изменяется в радиальном направлении, с наружным кольцом A является наиболее чистыми в ледяной воде. Это обилие дисперсию можно объяснить метеор бомбардировкой.

Помимо основных колец на расстоянии 12 млн км от планеты разреженного Фиби кольцо, которое наклонено под углом 27 ° по отношению к другим кольцам и, как Фиби , орбиты в ретроградной моде.

Некоторые из лун Сатурна, в том числе Пандоры и Прометея , действуют как пастух лун ограничить кольца и предотвратить их распространение вне. Пан и Атлас вызывают слабые, линейные волны плотности в кольцах Сатурна , которые дали более надежные расчеты их масс.

История наблюдения и разведки

Галилео Галилей впервые наблюдал кольца Сатурна в 1610 году

Наблюдение и исследование Сатурна можно разделить на три основных этапа. Первая эра древних наблюдения (например, с невооруженным глазом ), до изобретения современных телескопов . Начиная с 17 - го века, были сделаны все более продвинутые телескопические наблюдения с Земли. Третья фаза посещения с помощью космических зондов , либо на орбите или облета . В 21 - м веке, наблюдения продолжаются от Земли ( в том числе околоземной орбите обсерваторий , как на космическом телескопе Хаббла ) , и до его выхода на пенсию 2017 года , от Кассини орбитального аппарата вокруг Сатурна.

Древние наблюдения

Сатурн был известен с доисторических времен и в начале записанной истории она была главным персонажем в различных мифологиях. Вавилонские астрономы систематически наблюдали и регистрировали движение Сатурна. В древнегреческом, планета была известна как Phainon , и в римские времена он был известен как «звезда Сатурна ». В древней римской мифологии , планета Phainon был священным для этого сельскохозяйственного бога, от которого планета берет свое современное название. Римляне считается бог Saturnus эквивалент греческого бога Cronus ; в современном греческом , планета сохраняет имя Крон -Κρόνος: Kronos .)

Греческий ученый Птолемей основывал свои расчеты орбиты Сатурна по наблюдениям , которые он сделал в то время как он был в оппозиции . В индуистской астрологии , есть девять астрологические объекты, известные как наваграха . Сатурн известен как « Шани » и судьи все основан на хороших и плохих делах , выполненных в жизни. Древняя китайская и японская культура обозначена планета Сатурн как «земля звезда» ( 土星 ). Это было основано на пять элементов , которые традиционно используются для классификации природных элементов.

В древнем иврите , Сатурн называется «Shabbathai». Его ангел Cassiel . Его интеллект или полезный дух «Agȋȇl ( иврит : עֲזָאזֵל , . Транслит  'Agyal ), и его темный дух ( демон ) является Zȃzȇl ( иврит : זאזל , транслит.  Zazl ). Зазель был описан как в большой ангел , ссылаться в Соломоновой магии , который является «эффективным в любви заклинаний » . В Старотурецкий , урду и малайском , название Зазель является «Zuhal», происходит от арабского языка ( арабский : زحل , транслит.  Zuhal ).

Европейские наблюдения (17 19 вв)

Роберт Гук отметил тень (а и б) отлит как шара и кольца друг на друг в этом чертеже Сатурна в 1666 году.

Кольца Сатурна требуют , по крайней мере, 15 мм , диаметр телескопа , чтобы решить , и , таким образом , не было известно о существовании , пока Галилей первым увидел их в 1610 году он думал о них как о двух лун по бокам Сатурна. Он не был до Христиана Гюйгенса не используется более телескопическое увеличением , что это понятие было опровергнуто. Гюйгенс открыл луна Сатурна Титан; Джованни Доменико Кассини позже обнаружили еще четыре спутника: Япет , Рею , Тетис и Диона . В 1675 году Кассини обнаружил разрыв в настоящее время известный как Кассини .

Никакие дальнейшие открытия значения были сделаны до 1789 года , когда Уильям Гершель обнаружил еще две луны, Мимас и Энцелад . Неправильной формы спутник Гиперион , который имеет резонанс с Титана, был обнаружен в 1848 году в британской команде.

В 1899 году Пикеринг обнаружил Фиби, весьма нерегулярный спутник , который не вращается синхронно с Сатурном , как это делают большие спутники. Фиби была первой такой спутник найден и он занимает более года на орбиту Сатурна в ретроградной орбите . В начале 20 - го века, исследования Титана привели к утверждению в 1944 году , что он имел густую атмосферу - особенность уникальной среди спутников Солнечной системы.

Современные НАСА и ЕКА зонды

Pioneer 11 Пролет

Пионер 11 изображение Сатурна

Pioneer 11 совершил первый пролет Сатурна в сентябре 1979, когда он проходилпределах 20000 км облаков планеты. Изображения были взяты планеты и некоторые из его спутников, хотя их разрешение было слишком низкимчтобы различить детали поверхности. Космический аппарат также изучал кольцо Сатурна, открывая тонкую F-образное кольцои тот фактчто темные щели в кольцах ярко при просмотре под высоким фазовым углом (к Солнцу),означаетчто они содержат мелкозернистый материал рассеяния света. Кроме того, Pioneer 11 измеряют температуру Titan.

Voyager пролетах

В ноябре 1980 года Voyager 1 зонд посетил систему Сатурна. Он отправляется обратно первые изображения с высоким разрешением планеты, ее колец и спутников. Поверхностные особенности различных спутников были замечены впервые. Voyager 1 совершил близкий пролет Титана, увеличивая знания атмосферы Луны. Оказалось , что атмосфера Титана является непроницаемым в видимых длинах волн; Поэтому не было замечено никаких деталей поверхности. Облета изменил траекторию космического аппарата из плоскости Солнечной системы.

Почти год спустя, в августе 1981 года, Вояджер 2 продолжил изучение системы Сатурна. Еще изображения крупного плана лун Сатурна были приобретены, а также свидетельства об изменениях в атмосфере и кольцах. К сожалению, во время облета, поворотная платформа камеры зонда застрял в течение нескольких дней , а некоторые планировали изображения было потеряно. Гравитация Сатурна был использован для прямой траектории космического аппарата в направлении Урана.

Зонды обнаружили и подтвердили несколько новых спутников на орбите вблизи или внутри колец планеты, а также небольшой Максвелла Gap (зазор в пределах C Ring ) и Keeler зазор (42 км в ширину зазора в кольце ).

Кассини-Гюйгенс космический аппарат

Кассини-Гюйгенс космический зонд вышел на орбиту вокруг Сатурна 1 июля 2004 г. В июне 2004 года он провел близко облета Фиби , отправляя обратно изображения с высоким разрешением и данные. Кассини «s облета крупнейшего спутника Сатурна, Титана, захваченных радиолокационных изображений больших озер и их побережий с многочисленными островами и горами. Орбитальный аппарат завершены два Титана облетов перед выпуском Гюйгенса зонда 25 декабря 2004 г. Гюйгенс сошел на поверхность Титана на 14 января 2005 года.

С начала 2005 года, ученые использовали Кассини отслеживать молнии на Сатурне. Сила молнии примерно в 1000 раз больше , чем молнии на Земле.

На Южном полюсе гейзеров Энцелада распылять воду из многих мест вдоль тигровых полос .

В 2006 году НАСА сообщили , что Кассини обнаружила доказательства жидких водоемов не более десятков метров ниже поверхности , которые прорываются в гейзеры на спутнике Сатурна Энцеладе . Эти струи частиц ледяных выбрасываются на орбиту вокруг Сатурна из отверстия в южной полярной области Луны. Более 100 гейзеров были определены на Энцеладе. В мае 2011 года , ученые НАСА сообщили , что Энцелад «становится наиболее пригодной для жизни место за пределами Земли в Солнечной системе для жизни , как мы ее знаем».

Кассини фотографии выявили ранее неизвестное планетарное кольцо, вне ярких основных колец Сатурна и внутри G и E кольца. Источник этого кольца гипотетический быть грохотом метеороида выключения Януса и Эпиметея . В июле 2006 года , изображения были возвращены углеводородных озер вблизи северного полюса Титана, наличие которых было подтверждено в январе 2007 г. В марте 2007 года , углеводородные моря были найдены вблизи Северного полюса, самый большой из которых почти размер Каспийского моря , В октябре 2006 года зонд обнаружил 8000 км диаметр циклона, как шторм с eyewall на южном полюсе Сатурна.

С 2004 по 2 ноября 2009 года зонд обнаружил и подтвердил восемь новых спутников. В апреле 2013 года Кассини отправляется обратно изображения урагана на планеты северного полюса в 20 раз больше , чем те , что на Земле, с ветрами быстрее , чем 530 км / ч (330 миль в час). На 15 сентября 2017 г. Кассини-Гюйгенс космический корабль совершил «Гранд Финале» своей миссии: число проходов через зазоры между Сатурном и внутренними кольцами Сатурна. Вход в атмосферу из Кассини закончил миссию.

Возможные будущие миссии

Дальнейшее исследование Сатурна до сих пор считается жизнеспособным вариантом для НАСА в рамках своей текущей программы New Frontiers миссий. NASA ранее испрашивается планы выдвигаться на миссии к Сатурну, который включал вход в атмосферу зонд и возможные расследования обитаемости и возможное открытие жизни на спутниках Сатурна Титана и Энцелада.

наблюдение

Любительский вид телескопического Сатурна

Сатурн является самым отдаленным из пяти планет , легко видимых невооруженным глазом с Земли, остальные четыре будучи Меркурий , Венера , Марс и Юпитер. (Уран и иногда 4 Веста видны невооруженным глазом в темном небе.) Сатурн появляется невооруженным глазом в ночном небе как яркий, желтоватый точки света. Средняя видимая величина Сатурна составляет 0,46 со стандартным отклонением 0,34. Большая часть изменения величины связан с наклоном кольцевой системы по отношению к Солнцу и Земле. Яркая величина, -0,55, происходит вблизи время, когда плоскость колец наклонена наиболее высоко, и малейшая величина, 1,17, происходит примерно в то время , когда они меньше склонны. Это занимает примерно 29,5 лет для планеты , чтобы заполнить всю схему на эклиптики на фоне созвездий зодиака . Большинство людей будут требовать оптической помощи (очень большой бинокль или небольшой телескоп) , который можно увеличивать , по крайней мере в 30 раз , чтобы добиться изображения колец Сатурна, в котором ясно разрешение присутствует. Дважды в год Сатурн (примерно каждые 15 земных лет), кольца на короткое время исчезает из поля зрения, в связи с тем, как они наклонены и потому , что они настолько тонкими. Такое «исчезновение» будет происходить в следующем 2025 году, но Сатурн будет слишком близко к Солнцу для любого наблюдения кольца пересечения возможными.

Имитационное появление Сатурна, как видно с Земли (в оппозиции) во время на орбите Сатурна, 2001-2029
Сатурн затмевает Солнце, как видно из Кассини . Кольца видны, в том числе F кольцо.

Сатурн и его кольца лучше всего видны , когда планета находится на или вблизи оппозиции , конфигурация планеты , когда она находится на удлинении на 180 °, и , таким образом , появляется напротив Солнца в небе. Сатурне оппозиция происходит каждый год примерно каждые 378 дней-и результаты на планете появляется на его яркости. И Земля и Сатурн вокруг Солнца на эксцентричных орбитах, что означает , что их расстояние от Солнца изменяться с течением времени, и , следовательно , так что их расстояния друг от друга, следовательно , изменяя яркость Сатурна от одной противоположности к другим. Сатурн также становится ярче , когда кольца наклонены таким образом, что они более заметны. Так , например, во время противостояния 17 декабря 2002 года, Сатурн появился в его ярком благодаря благоприятной ориентации ее колец по отношению к Земле, хотя Сатурн был ближе к Земле и Солнцу в конце 2003 года.

От времени до времени Сатурна затемнена на Луне (то есть Луна покрывает Сатурн в небе). Как и у всех планет в Солнечной системе, Покрытия Сатурна происходят в «Времена года». Saturnian Покрытия состоится 12 или более раз в течение 12-месячного периода, а затем примерно в течение пяти лет , в которых не зарегистрирован никакой такой деятельности. Эксперты австралийской астрономии Хилл и Хорнер объясняют сезонный характер сатурновых покрытий:

Это результат того, что орбита Луны вокруг Земли наклонена к орбите Земли вокруг Солнца - и поэтому большая часть времени, Луна будет проходить выше или ниже Сатурн в небе, и ни затенение не будет происходить , Только тогда, когда Сатурн находится вблизи точки, что орбита Луны пересекает «плоскость эклиптики», что может случиться Покрытие - и тогда они происходят каждый раз, когда луна качается мимо, пока Сатурн не отдаляется от точки пересечения.

Прощание с Сатурном и лун ( Энцелада , Эпиметей , Янус , Мимас , Пандора и Прометея ), по Кассини (21 ноября 2017).

Заметки

Рекомендации

дальнейшее чтение

внешняя ссылка