Сатурн Страница: 1/4
 |
|
Сатурн с расстояния в 34 млн. км, по фото сделанном
с "Вояджера" в условных цветах для улучшения контрастности изображения
атмосферных поясов.
|
САТУРН (астрономический знак H), шестая от Солнца планета-гигант Солнечной системы.
Сатурн - один из четырех "газообразных гигантов", уступающий в размере только Юпитеру.
Его экваториальный диаметр в 9,4 раза больше земного, а масса превышает земную в
95 раз. Максимальное и минимальное расстояния от Солнца равны приблизительно 10
и 9 а.е. Расстояния от Земли меняются от 1,2 до 1,6 млрд. км. Наклон орбиты планеты
к плоскости эклиптики 2°29,4'. Угол между плоскостями экватора и орбиты достигает
26°44'. Средняя плотность вещества планеты составляет 0,7 от плотности воды. Большая
часть массы представлена водородом и гелием. Планета не имеет четкой твердой поверхности,
оптические наблюдения затрудняются непрозрачностью атмосферы. Для экваториального
и полярного радиусов приняты значения 60 тыс. км и 53,5 тыс. км. На земном небе
Сатурн выглядит как желтоватая звезда, блеск которой меняется от нулевой до первой
звездной величины.
Поверхность Сатурна (облачный слой), как и Юпитера, не вращается как единое целое.
Тропические области в атмосфере Сатурна обращаются с периодом 10 ч 14 мин земного
времени, а на умеренных широтах этот период на 26 мин больше. В результате появляется
существенное сжатие у полюсов: полярный и экваториальный диаметры отличаются на
11%. До 1980г были известны десять спутников Сатурна. С тех пор было открыто еще
несколько. Одна часть была обнаружена в результате телескопических наблюдений в
1980г, когда система колец была видна с ребра (и благодаря этому наблюдениям не
мешал яркий свет), а другая - при пролетах АМС "Вояджер-1 и -2" в 1980 и 1981гг.
После чего у планеты стало 17 спутников. В 1990г открыт 18-й спутник, а в 2000 году
еще 12 небольших спутников, по всей видимости захваченных планетой астероидов. В
начале 2003г открыт небольшой спутник.
Наиболее поразительная структура Сатурна - его система колец. Кольца лежат
в экваториальной плоскости планеты, которая наклонена к орбите обращения вокруг
Солнца под углом 27°. Кольца можно легко увидеть даже в небольшой телескоп. По мере
изменения относительного расположения Земли и Сатурна кольца предстают под разными
углами, иногда полностью открываясь, а иногда (при наблюдении с ребра) почти исчезая
из вида (период 29,5 лет). Кольца Сатурна имеют ряд зон различной яркости, разделенных
темными промежутками. Наиболее заметные промежутки - щели Кассини и Энке. Полученные
"Вояджерами" изображения колец показали, что они состоят из многих тысяч узких концентрических
колечек, так что кольца кажутся прорезанными многочисленными желобками. В толщину
они имеют только один километр и состоят из огромного количества частиц и каменных
осколков, размер которых составляет, возможно, от микрона до сотни метров.
По внутреннему строению и составу Сатурн сильно напоминает Юпитер.
В частности, на Сатурне в экваториальной области также существует Красное Пятно,
хотя оно и меньших размеров, чем на Юпитере.
На две трети Сатурн состоит из водорода. На глубине, примерно равной R/2, то
есть половине радиуса планеты, водород при давлении около 300 ГПа переходит в металлическую
фазу. По мере дальнейшего увеличения глубины, начиная с R/3, возрастает доля соединений
водорода и оксидов. В центре планеты (в области ядра, образованное твердыми породами
или смесью твердых пород и льда) температура порядка 20000 К. Масса ядра в десять
или пятнадцать раз превышает массу Земли.
 |
|
На этом снимке (с использованием условных цветов), сделанном
с "Вояджера-2", в атмосфере Сатурна виден ряд овальных образований и конвективных
структур.
|
Внешняя половина планеты состоит из мощной атмосферы, а видимые детали
представляют собой полосы облаков в верхних атмосферных слоях. В состав атмосферы
входят СН4, Н2, Не (7%), NН3. Температура в средних слоях атмосферы около 100 К.
Для облаков на Сатурне большие цветовые контрасты не характерны. Однако иногда наблюдается
штормовая активность. В конце сентября 1990г в атмосфере появилось большое Белое
пятно, расширявшееся в течение нескольких недель, пока оно не заняло значительную
часть экваториальной области планеты. Это извержение вещества из более низких атмосферных
слоев было очередным в цепи аналогичных явлений, происходящих с 30-летним циклом,
соответствующим периоду обращения Сатурна. Подобные пятна отмечались в 1876, 1903,
1933 и 1960гг около середины сатурнианского лета в северном полушарии. Время от
времени происходят и более слабые извержения. Одно из них наблюдалось Космическим
телескопом "Хаббл" в 1994г. Компьютерная обработка изображений, полученных "Вояджером-1
и -2" в 1980 и 1981гг, выявила сложные циркуляционные потоки, подобные наблюдаемым
на Юпитере. В 1980-1981г на основе сделанных ими фотографий
была вычислена скорость экваториального ветра, она составила около 1700 км/ч. В
1996-2002 годах за Сатурном наблюдали с помощью космического телескопа Hubble. И
выяснилось, что на экваторе Сатурна скорость ветра неожиданно упала до 990 км/час.
Почему это произошло, пока неизвестно. Наблюдаемые ветры симметричны относительно
экватора, уменьшающиеся в скорости по удалении от экватора и дуют в большей части
в восточном направлении (направлении вращения планеты).
У Сатурна имеются мощные радиационные пояса и сильное магнитное поле,
несколько уступающие Юпитеру.
Для исследования системы Сатурна, включая планету, кольца, магнитосферу
и некоторые из лун в октябре 1997г запущен третий КА к Сатурну АМС "Кассини".
Используя гравитационную поддержку Венеры (апрель 1998г и июнь 1999г), Земли (август
1999г) и Юпитера (декабрь 2000г) КА должен войти в систему Сатурна в 2004г. Объединенный
проект NASA/ESA по зондированию предусматривает работа на орбите вокруг Сатурна
в течение четырех лет. Одной из главных целей проекта является изучение луны
Сатурна Титана. На борту АМС "Кассини" находится зонд "Гюйгенс" - набор инструментов,
который будет парашютирован через атмосферу Титана и опустится на его поверхность.
Следующая страница (2/4)  |
