Введення
Сатурн,напевно, найбільш красива планета, якщо дивитися на неї в телескоп абовивчати знімки В«ВояджерВ» і В«КассініВ». Казкові кільця Сатурнане можна сплутати ні з якими іншими об'єктами Сонячної системи. Планетавідома з найдавніших часів. Максимальна видима зоряна величина Сатурна+0,7 M. Ця планета - значно слабкіше за блиском, ніж Венера, Юпітер і Марс.Його тьмяне світло, що має матово-білий відтінок, а також дуже повільнерух по небу створили планеті погану славу: народження під знаком Сатурнаспрадавна вважалося поганою ознакою.
Сатурн,в честь якого була названа планета, був спочатку римським богомземлеробства. Пізніше він був ототожнений з Кроносом, богом часу іпредводителем титанів. Так як титан Кронос пожирав своїх дітей, то у стародавніхгреків він не був популярний. У римлян же бог Сатурн користувався великою пошаноюі повагою. Згідно з легендою, він навчив людей обробляти землю, вирощуватирослини і будувати будинки. Час його передбачуваного правління описується як"Золотий вік людства" і його честь, проводилися святкування,які називалися В«СатурналіїВ». Під час цих урочистостей раби на короткий часотримували свободу, тому що в золотий вік не було рабів і господарів.
Основначастина
ДослідженняСатурна
Впершеспостерігаючи Сатурн через телескоп в 1609-1610, Галілео Галілей помітив, що Сатурнвиглядає не як єдине небесне тіло, а як три тіла, майже стосуються одинодного, і висловив припущення, що це два великих В«компаньйонаВ» (супутника)Сатурна. Два роки опісля Галілей повторив спостереження і, на свій подив, невиявив супутників.
В1659 Гюйгенс за допомогою більш потужного телескопа з'ясував, що В«компаньйониВ» - ценасправді тонке плоске кільце, оперізуючий планету і не стосується її.Гюйгенс також відкрив найбільший супутник Сатурна - Титан. Починаючи з 1675вивченням планети займався Кассіні. Він зауважив, що кільце складається з двохкілець, розділених чітко видимим зазором - щілиною Кассіні, і відкрив щекілька великих супутників Сатурна.
В1979 космічний апарат В«Піонер-11В» вперше пролетів поблизу Сатурна, а в 1980-1981за ним пішли апарати В«Вояджер-1В» і В«Вояджер-2В». Ці апарати впершевиявили магнітне поле Сатурна і досліджували його магнітосферу, спостерігалишторми в атмосфері Сатурна, отримали детальні знімки структури кілець із'ясували їх склад.
В1990-х Сатурн, його супутники і кільця неодноразово досліджувалися космічнимтелескопом Хаббл. Довготривалі спостереження дали чимало нової інформації,яка була недоступна для В«Піонера-11В» і В«ВояджерВ» при їх одноразовомупрольоті повз планети.
В1997 до Сатурна був запущений апарат В«Кассіні-ГюйгенсВ» і, після 7 років польоту, 1Липень 2004 він досяг системи Сатурна і вийшов на орбіту навколо планети. Основнимизавданнями цієї місії, розрахованої мінімум на 4 роки, є вивченняструктури і динаміки кілець і супутників, а також вивчення динаміки атмосфери і магнітосфериСатурна. Крім того, спеціальний зонд В«ГюйгенсВ» відокремився від апарату та напарашуті спустився на поверхню супутника Сатурна Титана.
Автоматичнийкосмічний апарат Кассіні, який в даний час (жовтень 2008)звертається навколо Сатурна, передав зображення північної півкулі планети. З 2004,коли Кассіні підлетів до неї, відбулися помітні зміни, і тепер вонопофарбовано в незвичайні кольори. Причини цього поки незрозумілі. Хоча поки невідомо,чому виникла забарвлення Сатурна, передбачається, що недавнє зміна кольорівпов'язано зі зміною пір року.
Внутрішнєбудову
Нижчеатмосфери простягається океан рідкого молекулярного водню. На глибині близькополовини радіуса планети тиск у ньому досягає 3 млн атмосфер, і водень вжене може існувати в молекулярному стані. Він стає металевим,хоча і як і раніше рідким. Течії в цьому металевому океані генеруютьдосить сильне магнітне поле Сатурна. У центрі планети знаходиться масивнеядро (до 20 земних мас) з каменю, заліза і, можливо ... льоду. Звідки взятисяльоду в центрі Сатурна, де температура близько 20 тис. градусів? Адже добрезнайома нам кристалічна форма води - звичайний лід - плавиться вже притемпературі 0 С при нормальному атмосферному тиску. Ще "ніжніше"кристалічні форми аміаку, метану, вуглекислого газу, які вчені такожназивають льодом. Наприклад, тверда вуглекислота (сухий лід, використовуваний врізних естрадних шоу) при нормальних умовах відразу ж переходить вгазоподібний стан, минаючи рідку стадію. Але одне і те ж речовина можеутворювати різні кристалічні решітки. Зокрема, науці відомікристалічні модифікації води, що відрізняються один від одного не менше, ніж пічнасажа - від хімічно тотожного їй алмазу. Наприклад, так званий лід VIIмає щільність, майже вдвічі перевершує щільність звичайного льоду, і привеликих тисках його можна нагрівати до кількох сотень градусів! Тому неварто дивуватися тому, що в центрі Сатурна при тиску в мільйони атмосферприсутній лід, тобто в даному випадку суміш з кристалів води, метану тааміаку.
Атмосфера
Втелескоп середньої сили добре помітно, що куля Сатурна сильно сплюснутий - щесильніше, ніж Юпітер. Його стиск становить близько 10%. На"Поверхні" планети виділяються паралельні екватору смуги, правдаменш чіткі, ніж у юпітера. У цих смугах можна розглянути численні,хоча і неяскраві деталі, саме по них Вільям Гершель визначив період обертанняСатурна. Він виявився дуже коротким 10 год 16 хв. Зрідка на диску планетиз'являються і більш помітні деталі. Так, в лютому 1876 р. на екваторі Сатурна виникло велика біла пляма, звертаються з періодом 10 год 14 хв наекваторі і 10 год 38 хв на помірних широтах. Незначна різниця не повиннадивувати: як і у Сонця і Юпітера, швидкість обертання атмосфери Сатурна векваторіальних зонах більше, ніж поблизу полюсів. Світло-жовтий Сатурн зовнівиглядає скромніше свого сусіда - оранжевого Юпітера. У нього немає настількибарвистого хмарного покриву, хоча структура атмосфери майже така ж. Як іЮпітер, Сатурн переважно складається з водню і гелію. Тільки зміст геліюв його атмосфері нижче: він більш рівномірно розподілений по всій масі планети.Внаслідок меншої сили тяжіння атмосфера Сатурна глибше юпітеріанських.Мабуть, у Сатурна могутніше верхній шар світлих перистих аміачних хмар, щоробить його не таким "кольоровим" та смугастим.
Сатурнмає одну цікаву особливість: він - єдина планета в Сонячнійсистемі, чия щільність менше щільності води (700 кг на кубічний метр). Якби було можливо створити величезний океан, Сатурн зміг би в ньомуплавати! Прискорення вільного падіння на рівні хмарної поверхні становитьg = 9,44 м/с2. АМС В«Вояджер-1В» з'ясував, що близько 7% об'єму верхньої атмосфериСатурна - гелій (у порівнянні з 11% в атмосфері Юпітера), в той час як майжевсе інше - водень. Оскільки передбачається, що умови формуванняобох планет однакові, то кількість гелію на Сатурні повинне бути приблизнотаким же, як і на Юпітері і Сонце. Недолік цього елементу у верхнійатмосфері може означати, що більш важкий гелій, можливо, повільноопускається до ядра Сатурна. При цьому виділяється теплова енергія, якавипромінюється в космос. Мінімальна температура на Сатурні - 82 К - вимірянарадиолучом В«Вояджера-2В». Температура поверхні за вимірюваннями тепловогопотоку, що виходить з планети в інфрачервоної області спектру, визначається від -190 до - 150 В° С (що вище рівноважної температури - 193 В° С), відповідноїодержуваному від Сонця потоку тепла.
Цесвідчить про те, що в тепловому випромінюванні Сатурна є частка власногоглибинного тепла, що підтверджується і вимірами радіовипромінювання. Уздовжекватора планети проходить гігантське атмосферний протягом шириною в десяткитисяч кілометрів, швидкість його досягає 500 м/с. Вітру дмуть, здебільшого, всхідному напрямку (нагадаємо, що як і більшість планет, Сатурн обертаєтьсяіз заходу на схід). Сила вітрів слабшає при видаленні від екватора. Також,при видаленні від екватора, з'являється все більше західних течій. Переважаннясхідних потоків (у напрямку осьового обе...
