Підготував Учень 11 класу Яскерський Василь

Підготував

Учень 11 класу

Яскерський Василь

Сатурн

Орбітальні характеристикиОрбітальні характеристики

Планети СатурнПланети Сатурн

АфелійАфелій 1 513 325 783 км1 513 325 783 км

ПеригелійПеригелій 1 353 572 956 км1 353 572 956 км

Велика піввісьВелика піввісь 1 433 449 370 км1 433 449 370 км

Орбітальний ексцентриситетОрбітальний ексцентриситет 0,055 723 2190,055 723 219

Орбітальний періодОрбітальний період 10 832,327 днів10 832,327 днів

Синодичний периодСинодичний период 378,09 днів378,09 днів

Орбітальна швидкістьОрбітальна швидкість 9,69 км/с (середня)9,69 км/с (середня)

Нахил орбітиНахил орбіти 2,485 240°(до екліптики)2,485 240°(до екліптики)

5,51° (відносно сонячного екватора)5,51° (відносно сонячного екватора)

Довгота висхідного вузлаДовгота висхідного вузла 113,642 811°113,642 811°

Аргумент перицентруАргумент перицентру 336,013 862°336,013 862°

Кількість супутниківКількість супутників 6262

Фізичні характеристики планетиСатурн

Екваторіальний радіус 60 268 ± 4 кмПолярний радіус 54 364 ± 10 кмСплюснутість 0,09796 ± 0,00018Площа поверхні 4,27×1010 км²Об'єм 8,2713×1014 км³ Маса 5,6846×1026 кгСередня густина 687 кг/м3Прискорення вільного падіння на поверхні 10,44 м/с² Друга космічна швидкість 35,5 км/сПеріод обертання 10 год. 34 хв 13с ± 2сЕкваторіальна швидкість обертання 9,87 км/cНахил осі 26,73°Пряме піднесення 21 год 10 мін 44 спн. полюса 317,68143°Схилення пн. полюса 52,88650°Альбедо 0,342 (Бонд) 0,47 (геометричне)Видима зоряна величина від +1.47 до −0.24

• Сату@ рн — шоста за віддаленістю від Сонця та друга за розмірами планета Сонячної системи. Сатурн швидко обертається навколо своєї осі (з періодом — 10,23 години), складається переважно з рідкого водню і гелію, має товстий шар атмосфери. Сатурн обертається навколо Сонця за 29,46 земних років на середній відстані 1427 млн км. Екваторіальний діаметр верхньої межі хмар — 120 536 км, а полярний на кілька сотень кілометрів менший. В атмосфері Сатурна міститься 94% водню і 6% гелію (за об’ємом). Його маса у 95 разів більша за масу Землі, магнітне поле потужніше в тисячу разів. Вважається, що Сатурн має невелике ядро з силікатів і заліза, покрите льодом і глибоким шаром рідкого водню. Відомо про існування 62 природних супутників Сатурна, найбільший з яких — Титан.

• На відміну від Юпітера, смуги на Сатурні доходять до дуже високих широт — 78 градусів. Спостерігається величезне овальне утворення розміром із Землю, розташоване недалеко від північного полюса, назване Великою Білою плямою, виявлено кілька плям меншого розміру. Через більшу, ніж на Юпітері швидкість потоків, ці ураганні вихори швидко згасають і перемішуються зі смугами. Швидкості зональних вітрів поблизу екватора сягають 400—500 м/с, а на широті 30 градусів — близько 100 м/с. Невисока контрастність кольорів на видимому диску Сатурна пов’язана з тим, що через низькі температури в надхмарній атмосфері Сатурна, де пари аміаку виморожуються, утворюється шар густого туману, який ховає структуру поясів і зон, тому на Сатурні вони помітні не так чітко, як на Юпітері.

• Сатурн має помітну систему кілець, що складаються здебільшого з частинок криги, меншої кількості важких елементів і пилу. Навколо планети обертається 62 відомих на даний момент супутники. Титан — найбільший серед них, це другий за розмірами супутник у Сонячній системі (після супутника Юпітера, Ганімеда), який перевершує за своїми розмірами Меркурій і має єдину серед супутників Сонячної системи густу атмосферу.

• Наразі на орбіті Сатурна перебуває автоматична міжпланетна станція «Кассіні», запущена 1997 року. Вона дісталася до системи Сатурна 2004 року. До її завдань входить вивчення структури кілець, а також динаміки атмосфери й магнітосфери Сатурна.

Візитною карткою Сатурна є відомі кільця, що оперізують планету навколо екватора і складаються з безлічі крижаних часток з розмірами часток від міліметра до декількох метрів. Вісь обертання Сатурна нахилена до площини його орбіти на 26° 44', тому під

час руху орбітою кільця змінюють свою орієнтацію відносно Землі. Коли площина кілець перетинає Землю, навіть у середні телескопи побачити їх неможливо, тому що товщина

кілець — усього кілька десятків метрів, хоча їхня ширина сягає 137 000 км. Кільця обертаються навколо Сатурна і, відповідно до законів Кеплера, швидкість обертання

внутрішніх частин кільця більша, ніж зовнішніх. Існує три головних кільця, названих A, B і C. Вони добре помітні з Землі. Слабші кільця

називають D, E та F. При ближчому розгляді кілець виявляється дуже багато. Між кільцями існують щілини, де немає частинок. Найбільшу щілину, яку можна побачити у

середній телескоп із Землі (між кільцями А и В), названо щілиною Кассіні. Ясними ночами у потужніші телескопи можна побачити й менш помітні щілини.

Кільця є залишками протопланетної хмари, з якої утворилися всі тіла Сонячної системи. Всередині межі Роша, де обертається більша частина кілець, утворення супутників

неможливе через гравітаційний вплив планети, що руйнує всі більш-менш значні тіла. Частинки кілець багаторазово зіштовхуються, руйнуються і злипаються знову.

• Походження Сатурна пояснюють дві основні гіпотези. Згідно з гіпотезою «контракції», склад Сатурна, подібний до Сонця (велика частка водню), і, як наслідок, малу густину можна пояснити тим, що під час формування планет на ранніх стадіях розвитку Сонячної системи в газопиловому диску утворилися масивні «згущення», що дали початок планетам, тобто, Сонце і планети формувалися однаково. Ця гіпотеза не може пояснити відмінності у складі Сатурна і Сонця.

• Гіпотеза «акреції» стверджує, що утворення Сатурна відбувалося у два етапи. Спочатку протягом 200 мільйонів років формувалися тверді щільні тіла на зразок планет земної групи[13]. У цей час з області Юпітера і Сатурна було дисиповано частину газу, що в подальшому зумовило різницю в хімічному складі Сатурна і Сонця. Другий етап розпочався, коли найбільші тіла досягли подвоєної маси Землі. Протягом декількох сотень тисяч років тривала акреція газу на ці тіла з первинної протопланетної хмари. На другому етапі температура зовнішніх шарів Сатурна сягала 2000 °C.

Супутники Сатурна

Супутники Сатурна• Сатурн має близько 60 супутників.

МімасМімас незвичайний тим, що на ньому виявлено один величезний кратер названий Гершелем, який має розмір із третину супутника.

ЕнцеладЕнцелад має найактивнішу поверхню з усіх супутників у системі. На ньому видні сліди потоків, що зруйнували колишній рельєф, тому вважається, що надра цього супутника можуть бути активними і сьогодні. Крім того, хоча кратери можуть спостерігаються на всій поверхні, на деяких ділянках ці утворення мають невеликий вік, кілька сотень мільйонів років. Це має означати, що частина поверхні Енцелада усе ще змінюється. Вважається, що причиною активності є вплив припливних сил Сатурна, які розігрівають Енцелад.

Тефія Тефія відома своєю величезною тріщиною-розломом, довжиною 2000 км — три чверті довжини екватора супутника. Температура поверхні Тефії −86 °С.

ДіонаДіона на поверхні має сліди викиду світлого матеріалу у вигляді інею, безліч кратерів і звивисту долину. Діона на своїй орбіті теж має троянців: Гелена на 60 градусів попереду та Полідевкна 60 градусів позаду.

РеяРея — має стару, суцільно всіяну кратерами поверхню. На ній, як і на Діоні, виділяються яскраві тонкі смуги. Ці утворення — мабуть, складаються з льоду, що заповнює розломи в корі супутників.

Мімас, Енцелад, Тефія, Діона і РеяМімас, Енцелад, Тефія, Діона і Рея приблизно сферичні за формою і, швидше за все, складаються здебільшого з водяного льоду. Енцелад відбиває майже 100 відсотків сонячного світла, що підтверджує припущення при крижану поверхню. Мімас, Тефія, Діона і Рея повністю вкриті кратерами.

ТитанТитан, діаметр якого 5150 км, — один з найцікавіших супутників Сатурна. Вважається, що склад і процеси, що відбуваються в атмосфері цього супутника схожі з тими, які мільярди років тому можна було б побачити в земній атмосфері. Його поверхню неможливо роздивитися крізь густу атмосферу. Тиск біля поверхні Титана 1,6 атмосфери. Температура верхніх шарів атмосфери цього супутника близька до −150 °C, а поверхні — 94 °C. Поверхня Титана складається з льоду з домішкою силікатних порід.У Титана немає магнітного поля, однак він взаємодіє з полем Сатурна, що створює за ним магнітний хвіст.

ГіперіонГіперіон — супутник неправильної форми, на поверхні якого немає слідів внутрішньої активності. Неправильна форма супутника викликає незвичайне явище: щоразу, коли гігантський Титан і Гіперіон зближаються, Титан гравітаційними силами змінює орієнтацію Гіперіона, що за змінним блиском супутника можна відстежити з Землі. Неправильна форма Гіперіона і сліди давнього бомбардування метеоритами дозволяють назвати Гіперіон найстаршим у системі Сатурна.

ФебаФеба обертається навколо планети в напрямку, протилежному до обертання всіх інших супутників і самого Сатурна навколо своєї осі. Вона має, загалом, сферичну форму і відбиває близько 6 відсотків сонячного світла. Крім Гіперіона, це єдиний супутник, не обернений до Сатурна одним боком. Усі ці особливості обґрунтовано дозволяють сказати, що Феба — захоплений у гравітаційну пастку астероїд.

Космічні місії

• 1979 року космічний апарат «Піонер-11» пролетів на відстані 20 тис. км від Сатурна і зробив фото планети та її супутників, хоча роздільна здатність була надто низькою, щоб можна було розгледіти подробиці рельєфу поверхні.

• «Вояджер-1» відвідав планетну систему в листопаді 1980 і отримав перші зображення високої роздільної здатності. У серпні 1981 року роботу продовжив «Вояджер-2», засвідчивши змінний характер атмосферних утворень на планеті.

• Міжпланетна станція «Кассіні-Гюйгенс» вийшла на орбіту Сатурна 1 липня 2004 року. Вона неодноразово пролітала біля Титана й висадила на нього спускний апарат «Гюйгенс». Завдяки отриманим фото вдалося розглянути озера та гори на супутнику. Отримані зі станції фотографії дозоволили відкрити нові супутники, уточнити структуру кілець, виявити блискавки на поверхні планети.

Цікаві факти

• 2011 року стало відомо, що Сатурн надсилає в космос складні радіосигнали[22]. За словами астрономів, варіації сигналів на Сатурні контролюються обертанням планети і змінюються з часом, збігаючись із сезонами на Сатурні.

• В англійській мові день тижня субота (англ. Saturday) походить від назви планети Сатурн (англ. Saturn), названої у свою чергу іменем римського бога рільництва Сатурна.

Кінець…