Погода на сатурне

Шестиугольное образование

Облачность, сформированная в северной полюсной части планеты, выступает в качестве огромного шестиугольника, который впервые был найден во время полёта «Вояджера» в 1980-х гг. Располагается данный элемент на широте, равной 78 градусов, а каждая его сторона равна примерно 13 800 км, т. е. это больше, чем диаметральное значение планеты Земля. Период, с которым он вращается, составляет 10 ч 39 мин.

Облака имеют странную структуру, снимки которой были получены в 2006 г. Изображения свидетельствуют о том, что шестиугольник сохранял своё стабильное состояние на протяжении 20 лет с момента полёта «Вояджера». Подробного объяснения этому явлению в настоящее время не имеется. Тем не менее учёные провели эксперимент, который смоделировал данную структуру максимально точно.

Основные элементы структуры колец Сатурна

Исследовательские межпланетные станции подтвердили: все 4 планеты — газовых гиганта Солнечной системы (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун) — имеют кольца, но только сатурнианская кольцевая система настолько эффектна и хорошо видима с Земли. Эти образования не являются твердыми, они состоят из множества миниатюрных небесных тел, которые вращаются вокруг планеты в экваториальной плоскости.

Кольца имеют различные цвета, например, самое первое от планеты (внутреннее) серовато-черное. Наружное из основных колец — желтовато-серое, а среднее имеет белые и желтовато-белые участки.

Галерея изображений

В полной мере рассмотреть цвет Сатурна может только профессиональная астрономическая техника. Еще лучше справятся с задачей космический телескоп «Хаббл» или межпланетные исследовательские зонды. Аппарат «Кассини» и другие станции уже успели запечатлеть и тонкий облачный покров на Сатурне, и его штормовые вихри, и смешивание оттенков.

Интересен полосатый узор недалеко от сатурнианского экватора, а большие пятна на поверхности — это и есть те самые длительные ураганы. На некоторых снимках Сатурн получился синим, но ученые доказали, что это только оптический эффект из-за рассеивания света.

Меняется ли температура днем и ночью

Установлено, что продолжительность планетарных суток составляет 10 часов 3 минуты 29 секунд. Скорость потока воздушных масс вдоль осевого вращения (на восток) здесь достигает 1800 км/ч. Солнце расположено на расстоянии 1427 млн км от Сатурна. Оно не может согреть планету и выглядит, если смотреть с поверхности облаков, как большая звезда. Поэтому температура слоев атмосферы планеты днем и ночью остается постоянной. Как и давление, она растет по мере спуска в недра.

На уровне 0,1 бара средняя температура — 84 К (-189,15 ºС), 1 бара — 134 К (-139,15 ºС). Ближе к ядру она достигает десятка тысяч градусов. Под плотными облаками атмосферы темно, часто бывают молнии.

Угол наклона небесного тела между осью вращения и направлением движения вокруг Солнца равен 29º, поэтому на Сатурне есть смена времен года. Области, где господствует зима, окрашиваются в голубоватый оттенок. Летом он меняется на желтоватый. Ученые связывают это не с изменениями температуры, а с разным уровнем УФ-излучения, поток которого зимой ослабевает.

Будучи газовым гигантом с мощным ядром, небесное тело подогревает себя изнутри. Резкие перепады между слоями атмосферы ведут к бурям и ураганам. Многие явления и феномены ученым понятны не до конца, поэтому они продолжают наблюдения и измерения температурных показателей.

Как образовался Сатурн

Процесс образования Солнечной системы

Изначально на месте Солнечной системы было большое облако, состоящее из пыли и газа. В определенный момент на него начала воздействовать внешняя сила. Это могла быть волна от взрыва сверхновой или столкновение с другим облаком.

Из-за этого скопление начало вращаться и постепенно сжиматься. Накопившаяся в центре энергия спровоцировала появление протозвезды, которая в будущем стала Солнцем. Оставшиеся пыль и газ начали вращаться вокруг светила и превратились в диск. Более твердые материалы находились ближе к центру, и там сформировались планеты земной группы.

На дальнем расстоянии расположились ледяные частички и газы. Из них образовались газовые гиганты, в том числе и Сатурн.

Сатурн и его спутники

Сатурн обогнал Юпитер по количеству спутников в 2019 году, когда американские исследователи обнаружили 20 новых лун, вращающихся вокруг планеты. Естественные спутники Сатурна многочисленны и разнообразны: планета и ее луны напоминают Солнечную систему в миниатюре.

Сколько спутников у Сатурна?

По данным НАСА, у Сатурна 82 спутника: 53 из них известны, а еще 29 ожидают подтверждения своего открытия и получения официального названия. Естественные спутники газового гиганта различаются по размеру, форме и составу. Некоторые из них совершают полный оборот вокруг Сатурна за полдня, в то время как другим требуется около четырех земных лет, чтобы один раз облететь планету.

Самый большой спутник планеты Сатурн

Титан с радиусом 2 574 км является крупнейшим естественным спутником Сатурна и вторым по величине в Солнечной системе после спутника Юпитера Ганимеда. Он даже больше планеты Меркурий! Масса Титана составляет 96% массы всех спутников и колец Сатурна.

Самый интересный спутник Сатурна

Титан — необычное небесное тело: это единственная луна во всей Солнечной системе с плотной атмосферой, подобной земной, и единственное место, за исключением Земли, на поверхности которого есть жидкость. Поскольку на поверхности Титана очень холодно, там нет жидкой воды; однако температура подходит для жидкого метана и этана. Более того, были обнаружены свидетельства наличия океана под поверхностью спутника, где условия потенциально пригодны для жизни.

Строение Сатурна

Строение Сатурна

Исследования помогли установить, что структурно Сатурн похож на Юпитер и также состоит из трех слоев. В самом центре располагается ядро, имеющее скалистую форму. По оценкам, его масса в 10-20 раз превышает этот параметр у Земли. Снаружи его обволакивает слой жидкого металлического водорода, толщина которого равна примерно 14 500 км. Верхний слой имеет глубину 18 500 км. Практически полностью он состоит из молекулярного водорода.

Из-за состава и происходящих внутри химических реакций, Сатурн излучает в пространство большое количество радиации. Ученые до сих пор пытаются точно установить причины сильного излучения. Уже известно, что внутри газового гиганта происходит реакция Кельвина-Гельмгольца: энергия появляется за счет большой массы планеты и непрерывного гравитационного сжатия такого количества вещества. Но расчеты показывают, что этот процесс все равно не способен служить источником выброса радиации в таких количествах. Значит, внутри Сатурна происходят и иные процессы, способствующие усилению излучения. Есть предположение, что дополнительным источником радиации служат разогретые гелиевые потоки.

Хоть в строение Сатурна и входит твердое ядро, большая часть планеты состоит из газа и обладает низкой плотностью.

Естественные спутники Сатурна

https://youtube.com/watch?v=yhaVoLbH9u0

Особо стоит выделить самый крупный спутник Сатурна Титан, который еще и второй по величине в Солнечной системе после спутника Юпитера Ганимеда. Диаметр Титана, как для спутника, очень огромный, 5152 км, может по своим параметрам относится к карликовой планете.

На Титане очень плотная атмосфера, примерно в 1,5 раза плотнее, чем на Земле. В составе атмосферы доминирует азот 98,4 % и метан, которого всего 1,6 %. Ученые предполагают, что атмосфера Титана, может быть похожа на Земную, только в раннем ее формировании около 4 миллиарда лет назад.

Спутники Сатурна

Спутники Сатурна в таблице.

№	Название	Большая полуось в км	Средний диаметр км	Масса в кг	Открыт	Фото
1	Мимас	185 539	397	3,7·1019	1789
2	Энцелад	238 042	499	1,1·1020	1789
3	Тефия	294 672	1060	6,2·1020	1684
4	Диона	377 415	1118	1,1·1021	1684
5	Рея	527 068	1528	2,3·1021	1672
6	Титан	1 221 865	5150	1,3·1023	1655
7	Гиперион	1 500 933	266	5,7·1018	1848
8	Япет	3 560 854	1436	2,0·1021	1671
9	Феба	12 944 300	240	8,3·1018	1898
10	Янус	151 500	178	1,9·1018	1980
11	Эпиметей	151 400	119	5,3·1017	1980
12	Елена	377 440	32	2,5·1015	1980
13	Телесто	294 720	24	7,2·1015	1980
14	Калипсо	294 720	19	3,6·1015	1980
15	Атлас	137 700	32	6,6·1015	1980
16	Прометей	139 400	100	1,6·1017	1980
17	Пандора	141 700	84	1,4·1017	1980
18	Пан	133 600	20	4,9·1015	1981
19	Имир	23 040 000	18	4,9·1015	2000
20	Палиак	15 200 000	22	8,2·1015	2000
21	Тарвос	17 983 000	15	2,7·1015	2000
22	Иджирак	11 124 000	12	1,2·1015	2000
23	Суттунг	19 459 000	7	2,1·1014	2000
24	Кивиок	11 111 000	16	3,3·1016	2000
25	Мундильфари	18 685 000	7	2,1·1014	2000
26	Альбиорикс	16 182 000	32	2,1·1016	2000
27	Скади	15 541 000	8	3,1·1014	2000
28	Эррипо	17 343 000	10	7,6·1014	2000
29	Сиарнак	17 531 000	40	3,9·1016	2000
30	Трюм	20 474 000	7	2,1·1014	2000
31	Нарви	19 007 000	7	3,4·1014	2003
32	Мефона	194 000	3	1,5·1013	2004
33	Паллена	211 000	4	3,5·1013	2004
34	Полидевк	377 220	4	3,0·1013	2004
35	Дафнис	136 500	7	1,5·1014	2005
36	Эгир	20 735 000	6		2004
37	Бефинд	17 119 000	6		2004
38	Бергельмир	19 338 000	6		2004
39	Бестла	20 129 000	7		2004
40	Фарбаути	20 390 000	5		2004
41	Фенрир	22 453 000	4		2004
42	Форньот	25 108 000	6		2004
43	Хати	19 856 000	6		2004
44	Гирроккин	18 437 000	8		2004
45	Кари	22 118 000	7		2006
46	Логи	23 065 000	6		2006
47	Сколл	17 665 000	6		2006
48	Сурт	22 707 000	6		2006
49	Анфа	197 700	1		2007
50	Ярнсакса	18 811 000	6		2006
51	Грейп	18 206 000	6		2006
52	Таркек	18 009 000	7		2007
53	Эгеон	167 500	0,5		2008
54	S/2004 S 7	19 800 000	6		2004
55	S/2004 S 12	19 650 000	5		2004
56	S/2004 S 13	18 450 000	6		2004
57	S/2004 S 17	18 600 000	4		2004
58	S/2006 S 3	18 981 135	6		2006
59	S/2006 S 3	21 132 000	6		2006
60	S/2007 S 2	16 560 000	6		2007
61	S/2007 S 3	20 518 500	5		2007
62	S/2009 S 1	117 000	0,3		2009

Последним обнаруженным спутником был S/2009 S1 открытый в 2009 году исследовательским зондом «Кассини». Возможно, будут обнаружены еще несколько небольших спутников за внешним кольцом Сатурна т.к. зонд «Кассини» будет маневрировать на орбите планеты до 2017 года, после чего будет направлен в атмосферу планеты для кратковременного ее изучения.

Кассини-Гюйгенс автоматический космический аппарат (АМС), созданный совместно НАСА, Европейским космическим агентством и Итальянским космическим агентством.

Титан и его тайны

В течение 300 лет астрономы считали Титан самым большим спутником Солнечной системы. Но это оказалось вовсе нет так, по одной весьма интересной причине. Виной этому недоразумению стала плотная непрозрачная атмосфера спутника. О наличии которой астрономы не подозревали до 20 века. Она увеличивала визуальные размеры Титана как птица, распускающая перья. В настоящее время самый большой спутник Сатурна занимает второе место в рейтинге крупнейших лун Солнечной системы, уступая пальму первенства Ганимеду, спутнику Юпитера.

Диаметр Титана — около 5152 километров. Это означает, что он больше Меркурия (4800 км) и нашей Луны (3476 км), и вдвое больше(2376 км), чем бывшая планета Плутон.

Ученые до сих пор спорят о том, какая температура в недрах Титана. И если там тепло, есть ли там жидкая вода? И, соответственно, жизнь?

Однако более странная дискуссия между учеными происходит вовсе не о недрах Титана. А о биологической активности в его метановых морях и озерах.

Астробиологи вполне могут представить себе, как инопланетные организмы поглощают водород вместо кислорода, и как он будет реагировать с ацетиленом вместо глюкозы. Побочным продуктом такой реакции будет метан, вместо углекислого газа, который мы выдыхаем.

В 2005 году планетолог НАСА Крис Маккей предположил, что жизнь, потребляющая метан, может заметно изменить атмосферу небесного тела так, что мы сможем обнаружить это с Земли. А в 2010 году ученый из Университета Джона Хопкинса заявил, что обнаружил признаки странного избытка водорода в верхних слоях атмосферы Титана. В то время как он почти полностью отсутствует на его поверхности, несмотря на сильные нисходящие потоки. Одно из объяснений этого явление состоит в том, что у поверхности спутника какие-то живые организмы питаются водородом.

В том же году другие исследователи обнаружили странную нехватку ацетилена на поверхности Титана. Что также может означать, что его дефицит является результатом поедания этого химического соединения метаногенными инопланетянами.

Итак, может ли метан стать основой для жизни вместо воды? Об этом слишком рано говорить. Потому что химические реакции, никак не связанные с жизнью, тоже могут объяснить эти наблюдаемые странности.

Физические характеристики Сатурна — объяснение для детей

Сатурн — удивительная планета Солнечной системы, заслуживающая вашего особого внимания. Чтобы объяснить детям некоторые особенности планеты, следует заметить, что перед нами газовый гигант, наполненный в основном водородом и гелием. Его размеры позволяют разместить в себе 760 планет типа Земля, а масса больше земной в 95 раз. Но у него самая низкая плотность и он единственный, кто уступает в этом вопросе воде. Если бы существовала гигантская ванна, то Сатурн не смог бы в ней утонуть.

Если не брать в расчет Юпитер, то Сатурн станет самым быстрым по орбитальным вращениям.  На осевой оборот у него уходит всего лишь 10 с половиной часов. Именно поэтому полюса переживают давление и вынуждены сплющиваться, увеличивая талию в экваторе (13000 км).

Полярное сияние на южном полюсе Сатурна

Больше всего внимания привлекает огромный шестиугольник, расположенный на северном полюсе. Причем все его грани занимают 12500 км. Чтобы объяснить детям эти масштабы, родители могут сказать, что туда можно поместить почти 4 таких же планеты как наша. Тепловые изображения показывают, что он возвышается на 100 км. Но пока не ясно, как и почему он появился.

В атмосфере можно разглядеть золотистые полосы. Они появляются из-за невероятно стремительных ветров на верхних атмосферных слоях (1800 км/ч), огибающих экватор и сочетаясь с теплом, которое поднимается изнутри планеты.

Каждый год (примерно 30 земных лет) в атмосфере планеты появляются титанические бури, нарушающие температуру и ветра. Шесть таких штормов отслеживали с 1896 года. Но в 2011 году Кассини удалось впервые запечатлеть это с орбиты.

Как и у прочих планет-гигантов, у него есть северное и южное сияние, вызванное частицами с Солнца.

Сообщение о Сатурне для детей

Шестая планета Сатурн была названа в честь римского бога земледелия. Ее размеры лишь немногим уступают Юпитеру.

Средний диаметр Сатурна составляет 58000 км. Несмотря крупный размер, сутки на Сатурне длятся всего 10 часов 14 минут. Один оборот вокруг Солнца совершается почти за 30 земных лет.

У планеты обнаружено 62 спутника. Среди них наиболее известны Атлас, Прометей, Пандора, Эпиметей, Янус, Мимас, Энцелад, Тефия, Телесто, Калипсо, Диона, Елена, Рея, Титан, Гиперон, Япет, Феба. Спутник Феба, в отличие от всех остальных, обращается в обратном направлении.  Кроме того, предполагается существование ещё 3 спутников.

По массе Сатурн уступает Юпитеру более чем втрое. Планета состоит из газов, водорода в нем 94%, а остальное — в основном гелий.

Благодаря этому, скорости ветров на Сатурне выше, чем на Юпитере, – 1700 км/ч. Причем, потоки ветра в южном и северном полушариях планеты симметричны относительно экватора.

Температура поверхности Сатурна -188 градусов по Цельсию: это результат солнечной активности и собственного источника тепла. В центре планеты располагается железокремниевое ядро, с примесью льдов из метана, аммиака и воды, причем химическая решетка льда внутри Сатурна значительно отличается от обычной.

Уникален Сатурн еще и потому, что его плотность меньше, чем плотность земной воды. На этой планете постоянно наблюдаются грандиозные штормы, видимые даже с Земли, сопровождаемые молниями!

Самым примечательным явлением космического бога времени считаются кольца, опоясывающие планету. Они были открыты еще Галилеем в 1610 году. Они вращаются вокруг Сатурна с разной скоростью и состоят из тысяч твер­дых об­лом­ков кам­ней и льда.

Кольца Сатурна очень тонкие. При диаметре около 250 000 км их толщина не достигает и километра  Сегодня астрономам известно о наличии 7 главных колец.

Это интересно: 2327,Краткий рассказ о планете Нептун (вариант 2)

Жизнь на Сатурне

Планета враждебна для возникновения и развития жизни, т. к. почти полностью состоит из смеси водорода с гелием. Местные температуры — преимущественно низкие, а там, где достаточно тепло, чтобы предположить наличие жидкой воды, атмосферное давление слишком высокое — как в несколько километрах в океанической толще Земли.

Жизнь на спутниках планеты

Энцелад является одним из подходящих кандидатов для существования живых организмов. На поверхности этого спутника замечены ледяные гейзеры высотой в десятки и сотни метров, значит, наличие жидкой воды здесь тоже возможно.

На другой местной луне — Титане — в углубленных формах рельефа находятся большие водоемы жидких углеводородов, в которых в перспективе может возникнуть жизнь. Этот спутник выглядит почти как Земля на раннем этапе ее истории. Через несколько миллиардов лет, когда Солнце станет красным карликом, температура на Титане станет благоприятной для поддержания жизни, а первичным «бульоном» для ее возникновения будут местные углеводороды, среди которых есть и сложные.

Наблюдение

Любительский телескопический вид Сатурна

Сатурн — самая далекая из пяти планет, легко видимых невооруженным глазом с Земли, четыре других — это Меркурий , Венера , Марс и Юпитер. (Уран и иногда 4 Веста видны невооруженным глазом на темном небе.) Сатурн кажется невооруженным глазом в ночном небе как яркая желтоватая точка света. Средняя видимая величина Сатурна составляет 0,46 со стандартным отклонением 0,34. Большая часть изменения величины происходит из-за наклона кольцевой системы относительно Солнца и Земли. Самая яркая звездная величина, -0,55, возникает примерно в то время, когда плоскость колец наклонена наиболее сильно, а самая слабая величина 1,17 возникает примерно в то время, когда они меньше всего наклонены. Планете требуется около 29,5 лет, чтобы совершить полный оборот эклиптики на фоне созвездий зодиака . Большинству людей потребуется оптическое устройство (очень большой бинокль или маленький телескоп), увеличивающее по крайней мере в 30 раз, чтобы получить изображение колец Сатурна с четким разрешением. Когда Земля проходит через плоскость колец, что происходит дважды в год Сатурна (примерно каждые 15 земных лет), кольца ненадолго исчезают из поля зрения, потому что они такие тонкие. Следующее «исчезновение» произойдет в 2025 году, но Сатурн будет слишком близко к Солнцу для наблюдений.

Моделирование появления Сатурна с Земли (в противостоянии) во время орбиты Сатурна, 2001–2029 гг.

Сатурн затмевает Солнце, как видно с Кассини . Видны кольца, в том числе кольцо F.

Сатурн и его кольца лучше всего видны, когда планета находится в оппозиции или рядом с ней , конфигурация планеты имеет удлинение на 180 ° и, таким образом, появляется на небе напротив Солнца. Сатурнианская оппозиция происходит каждый год — примерно каждые 378 дней — и в результате планета проявляется с максимальной яркостью. И Земля, и Сатурн вращаются вокруг Солнца по эксцентрическим орбитам, что означает, что их расстояния от Солнца меняются со временем, и, следовательно, их расстояния друг от друга, следовательно, меняют яркость Сатурна от одной оппозиции к другой. Сатурн также кажется ярче, когда кольца расположены под углом, так что они более заметны. Например, во время противостояния 17 декабря 2002 года Сатурн выглядел наиболее ярким из-за благоприятной ориентации его колец относительно Земли, хотя в конце 2003 года Сатурн был ближе к Земле и Солнцу.

Портрет Сатурна на HST от 20 июня 2019 г.

Время от времени Сатурн покрывается Луной (то есть Луна закрывает Сатурн на небе). Как и все планеты Солнечной системы, Сатурн покрывается «временами года». Затмения Сатурна будут происходить ежемесячно в течение примерно 12-месячного периода, за которым последует примерно пятилетний период, в течение которого такая активность не регистрируется. Орбита Луны наклонена на несколько градусов относительно орбиты Сатурна, поэтому затмения будут происходить только тогда, когда Сатурн находится рядом с одной из точек на небе, где пересекаются две плоскости (как длина года Сатурна, так и период в 18,6 земных года ). орбита Луны влияет на периодичность).

Прощание с Сатурном и лунами ( Энцелад , Эпиметей , Янус , Мимас , Пандора и Прометей ), Кассини (21 ноября 2017 г.).

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.

Сравнение Сатурна и Земли

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.

Положение Сатурна на небе

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.

Орбита Сатурна

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.

“Кассини” возле Сатурна

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.

Характеристики и состав атмосферы планеты

По своему строению вторая по величине планета Солнечной системы очень напоминает Юпитер. Газовый гигант состоит из трех слоев. Первый, самый внутренний слой представляет собой плотное массивное ядро, состоящее из силикатов и металла. По своей массе ядро Сатурна в 20 раз тяжелее нашей планеты. Температура в центре ядра достигает значения в 10-11 тыс. градусов Цельсия. Это объясняется колоссальным давлением во внутренних областях планеты, которое достигает 3 млн. атмосфер. Сочетание высокой температуры и огромного давления приводят к тому, что сама планета способна излучать в окружающий космос энергию. Сатурн отдает в 2,5 раза больше энергии, чем получает от нашей звезды.

Строение Сатурна

Ученые считают, что диаметр ядра составляет 25 тыс. километров. Если подниматься выше, вслед за ядром начинается слой металлического водорода. Его толщина варьируется в пределах 30 -40 тыс. км. За слоем металлического водорода начинается самый верхний слой, так называемая поверхность планеты, наполненная водородом и гелием в полужидком состоянии. Слой молекулярного водорода на Сатурне составляет всего 12 тыс. км. Как и другие газовые планеты Солнечной системы, Сатурн не имеет четкой границы между атмосферой и поверхностью планеты. Огромное количество водорода создает интенсивную циркуляцию электрических токов, которые вместе с магнитной осью планеты формируют магнитное поле Сатурна. Следует отметить, что магнитная оболочка Сатурна уступает по своей силе магнитному полю Юпитера.

Атмосфера Сатурна

По составу атмосферы шестая планета Солнечной системы на 96% состоит из водорода. Только 4% приходится на гелий. Толщина атмосферного слоя на Сатурне составляет всего 60 км, однако главная особенность сатурнианской атмосферы заключается в другом. Высокая скорость вращения планеты вокруг собственной оси и наличие в составе атмосферы огромного количества водорода вызывает расслоение газовой оболочки на полосы. Облака также в основном состоят из молекулярного водорода, разведенного метаном и гелием. Высокая скорость вращения планеты способствует образованию полос, которые выглядят тоньше в полярных областях и значительно расширяются, приближаясь к экватору планеты.

Метеорологические явления

По скорости ветер Сатурна стоит на втором месте после Нептуна. Частично на это повлияло ускорение вращения оси в 9.87 км, из-за чего день на планете длится 10 часов и 33 минуты. Вояджеры 1 и 2 зафиксировали разгон восточных ветров в 500 м/с. Из-за этого на северном и южном полюсах сформировались гексагональная волна и массивный струйный поток.

Полосатый узор в натуральном цвете, отображающий северный полярный шестиугольник и центральный вихрь

Впервые шестиугольник заметил Вояджер. Стороны в длину простираются на 13800 к, а структура выполняет оборот за 10 часов, 39 минут и 24 секунды. Южный вихрь заметили в телескоп Хаббл. Это струйный поток, где ветер разгоняется до 550 км/ч и длится уже миллиарды лет.

В 2006 году Кассини разглядел шторм в форме глаза. Это уникальное явление, которое ранее не наблюдали ни на одной планете. Скорее всего сформирован теплом от внутреннего пространства. Позже он ускользнул вглубь планеты.

Шестиугольник Сатурна, запечатленный Вояджером-1 в 1980-м году

В ИК-обзоре заметили «жемчужины». Это разрезы в северных широтах, демонстрирующие освещенность атмосферы внутренним теплом.

Как вам такая погода Сатурна? Да, это неспокойное местечко. И нечего удивляться, если вспомнить о размерах планеты.

Полезные статьи:

• Интересные факты о Сатурне;
• Как образовался Сатурн;
• Кто открыл Сатурн?
• Когда открыли Сатурн?
• Жизнь на Сатурне;
• Сколько спутников у Сатурна?
• Есть ли у Сатурна кольца?
• Терраформирование спутников Сатурна
• Как Сатурн получил свое имя?
• Как образовался Сатурн

Положение и движение Сатурна

• Орбита Сатурна;
• Ближайшая планета к Сатурну
• Вращение Сатурна
• Расстояние до Сатурна;
• Расстояние от Солнца до Сатурна
• Сколько лететь до Сатурна;
• Как выглядит Земля и Луна с Сатурна?

• Состав Сатурна;
• Размеры Сатурна;
• Окружность Сатурна
• Возраст Сатурна
• Плотность Сатурна
• Масса Сатурна
• Сравнение Сатурна и Земли
• Диаметр Сатурна;
• День на Сатурне

Поверхность Сатурна

• Поверхность Сатурна;
• Штормы на Сатурне
• Радиация на Сатурне
• Цвет Сатурна;
• Атмосфера Сатурна;
• Погода на Сатурне
• Сезоны на Сатурне
• Температура на Сатурне;

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.

Сатурн среди планет

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.

https://youtube.com/watch?v=0j08OTK6v64

Меняется ли температура днем и ночью

Установлено, что продолжительность планетарных суток составляет 10 часов 3 минуты 29 секунд. Скорость потока воздушных масс вдоль осевого вращения (на восток) здесь достигает 1800 км/ч. Солнце расположено на расстоянии 1427 млн км от Сатурна. Оно не может согреть планету и выглядит, если смотреть с поверхности облаков, как большая звезда. Поэтому температура слоев атмосферы планеты днем и ночью остается постоянной. Как и давление, она растет по мере спуска в недра.

На уровне 0,1 бара средняя температура – 84 К (-189,15 ºС), 1 бара – 134 К (-139,15 ºС). Ближе к ядру она достигает десятка тысяч градусов. Под плотными облаками атмосферы темно, часто бывают молнии.

Угол наклона небесного тела между осью вращения и направлением движения вокруг Солнца равен 29º, поэтому на Сатурне есть смена времен года. Области, где господствует зима, окрашиваются в голубоватый оттенок. Летом он меняется на желтоватый. Ученые связывают это не с изменениями температуры, а с разным уровнем УФ-излучения, поток которого зимой ослабевает.

Будучи газовым гигантом с мощным ядром, небесное тело подогревает себя изнутри. Резкие перепады между слоями атмосферы ведут к бурям и ураганам. Многие явления и феномены ученым понятны не до конца, поэтому они продолжают наблюдения и измерения температурных показателей.

Источник

Атмосфера и температура

Основным веществом, находящимся в верхнем слое планеты, является водород – его доля составляет 96,3%, на гелий приходится 3,25%, а остальные вещества занимают лишь 0,45% от общего объема. Ученые установили, что среди последних имеются фосфин, этан, ацетилен, аммиак, метан и пропан.

Над поверхностью находится слой облаков, разделенный на верхний и нижний уровни. Первый заполнен аммиачными кристаллами, а ближе к поверхности располагается смесь воды и гидросульфида аммония. На облака воздействуют ультрафиолетовые лучи, которые запускают процесс метанового фотолиза. Его результатом является начало химических реакций углеводорода.

Атмосфера состоит из линий, которые становятся шире ближе к экватору. Также ее можно разделить на два слоя. В верхнем давление меняется от 0,5 до 2 бар, а температура от -173 до -113 градусов Цельсия. В нижнем эти параметры варьируются в диапазонах 10-20 бар и от -3 до 57 градусов Цельсия соответственно. Между слоями находится прослойка, состоящая из ледяных облаков. Там происходит плавное изменение температур и давления.

Атмосфера Сатурна

Иногда в атмосфере Сатурна образуются овальные пятна, которые по цвету белее, чем остальные облака. Из-за этого они легко различимы на поверхности. Ученые пока не смогли объяснить их природу, но наблюдения показывают, что образование пятен имеет закономерность. Например, когда на северном полушарии газового гиганта начинается летнее солнцестояние, в этой области планеты появляется Большое Белое Пятно. Есть версия, что образование белых участков связано с электростатическим возмущением.

По поверхности гиганта гуляют ветра, причем их скорость может достигать 500 м/с. Это второй показатель в Солнечной системе после Нептуна. На севере планеты возникают потоки, имеющие волновую структуру, а на южном – струйную.

Интересный факт: на Сатурне периодически появляются бури, размер которых может превосходить габариты Земли.

Одним из крупнейших вихрей, зарегистрированных телескопом Хаббл, стал поток ветра шестиугольной формы, движущийся по южному полушарию. Его радиус составлял 6 900 км, а на полный оборот уходило 10 ч 39 мин.

Спутники Сатурна

Планета имеет 62 естественные луны, официальные названия есть только у 53 из них. Многие настолько малы, что не видны с Земли даже в телескоп. Большинство спутников было открыто космической станцией «Кассини», и почти все они названы в честь древнегреческих титанов и титанид.

Система спутников Сатурна очень сложная. Credit: riara.com.ua

В числе 4 внутренних лун (от меньшей к большей):

• Мимас, напоминающий яйцо, расположенный всего в 185 км от планеты, отчего его период обращения вокруг Сатурна непродолжителен — менее суток;
• сферический Энцелад, геологически активный, о чем свидетельствует множество разломов в его южной полярной области;
• Тефия, сильно кратерированная, покрытая большим числом холмов и почти не имеющая равнин;
• Диона с древней поверхностью, существенно поврежденной ударами астероидов и других объектов, прилетевших из космоса.

Внешние луны находятся за кольцом Е. Самые крупные из них:

• Рея с продолжительностью года всего 4,5 дней.
• Титан, единственный из сатурнианских спутников, имеющий собственную атмосферу;
• напоминающий губку, непредсказуемо вращающийся Гиперион;
• Япет, совершающий орбитальный проход за 79 дней и имеющий одну сторону темную, а вторую — светлую.

Нерегулярные спутники Сатурна отличаются небольшими габаритами. Их делят на 3 группы: инуитскую, галльскую, норвежскую (скандинавскую). Последняя также носит название «семья Фивы» в честь своей крупнейшей луны. Самые мелкие сатурнианские спутники — семейство Алькойнидов.