Планета Сатурн: маса, розмір, опис, характеристика
Опубликованно 19.11.2017 02:44
Зоряне небо завжди приваблювало своєю красою романтиків, поетів, художників і закоханих. З незапам'ятних часів люди захоплювалися розсипом зірок і приписували їм особливі магічні властивості.
Древні астрологи, наприклад, зуміли провести паралель між датою народження людини і зіркою, яскраво светившей в цей момент. Вважалося, що вона може впливати не тільки на сукупність рис характеру новонародженого, але і на всю його подальшу долю. Спостереження за зірками допомагав хліборобам визначати кращу дату для посіву і збору врожаю. Можна сказати, що багато чого в житті давніх людей було підпорядковане впливу зірок і планет, тому не дивно, що людство вже не одне століття намагається вивчити найближчі до Землі планети.
Багато з них на сьогоднішній момент досить добре вивчені, проте деякі можуть піднести вченим чимало сюрпризів. До таких планет астрономи, в першу чергу, відносять Сатурн. Опис цього газового гіганта можна знайти в будь-якому підручнику з астрономії. Однак самі вчені вважають, що це одна з найбільш маловивчених планет, всі загадки і таємниці якої людство ще навіть не в змозі перерахувати.
Сьогодні ви отримаєте саму розгорнуту інформацію про Сатурні. Маса газового гіганта, його розмір, опис та порівняльна характеристика з Землею – все це ви зможете дізнатися з цієї статті. Можливо, деякі факти ви почуєте вперше, а щось здасться вам просто неймовірним.
Уявлення древніх про Сатурні
Наші предки не могли точно обчислити масу Сатурна і дати йому характеристику, але вони безумовно розуміли, наскільки велична ця планета і навіть поклонялися їй. Історики вважають, що Сатурн, який відноситься до однієї з п'яти планет, відмінно помітних з Землі неозброєним оком, був відомий людям дуже давно. Свою назву він отримав на честь бога родючості і землеробства. Це божество було вельми шановане серед греків і римлян, однак у подальшому ставлення до нього дещо видозмінилася.
Справа в тому, що греки почали асоціювати Сатурн з Кроносом. Цей титан був дуже кровожерливий і навіть поїдав своїх власних дітей. Тому до нього ставилися без належної поваги і з деяким побоюванням. А ось римляни дуже шанували Сатурн і навіть вважали його богом, який дав людству багато необхідні для життя знання. Саме бог землеробства невчених навчив людей обробляти поля, будувати житлові приміщення і зберігати вирощений урожай наступного року. В подяку до Сатурну римляни влаштовували справжні свята, що тривають кілька днів. У цей період навіть раби могли забути про своєму нікчемному положенні і повною мірою відчути себе вільними людьми.
Примітно, що в багатьох давніх культурах Сатурн, характеристику якого вчені змогли дати тільки через тисячоліття, асоціювався із сильними божествами, які впевнено керують долями людей у багатьох світах. Сучасні історики часто замислюються про те, що стародавні цивілізації могли знати про цієї гігантської планеті набагато більше, ніж ми сьогодні. Можливо, їм були доступні інші знання і нам тільки треба, відкинувши сухі статистичні дані, проникнути в таємниці Сатурна.
Короткий опис планети
В кількох словах розповісти, яка планета Сатурн насправді, досить складно. Тому в цьому розділі ми наведемо читачеві всім відомі дані, які допоможуть скласти деяке уявлення про це дивовижному небесному тілі.
Сатурн є шостою планетою нашої рідної Сонячної системи. Так як він в основному складається з газів, то його відносять до газових гігантів. Самим найближчим «родичем» Сатурна прийнято називати Юпітер, але крім нього в цю групу можна внести ще Уран і Нептун. Примітно, що всі газові планети можуть пишатися своїми кільцями, але тільки Сатурн має їх у такій кількості, що дозволяє розгледіти його величний «пояс» навіть із Землі. Сучасні астрономи по праву вважають його найкрасивішою і чарівною планетою. Адже кільця Сатурна (з чого складається це пишність, ми розповімо в одному з наступних розділів статті) практично постійно міняють свій колір і кожен раз їх фото дивує новими відтінками. Тому газовий гігант є одним із найвідоміших серед інших планет
Маса Сатурна (5.68?1026 кг) порівняно із Землею вкрай велика, про це ми поговоримо трохи пізніше. А ось діаметр планети, що становить, за останніми даними, більше ста двадцяти тисяч кілометрів, впевнено виводить її на друге місце в Сонячній системі. Посперечатися з Сатурном може тільки Юпітер, лідируючий в даному списку.
Газовий гігант має свою атмосферу, магнітні поля і величезна кількість супутників, які поступово відкривалися астрономами. Цікаво, що щільність планети помітно менше щільності води. Тому, якщо ваша уява дозволить вам уявити величезний басейн, наповнений водою, то будьте впевнені, Сатурн в ньому не потоне. Як величезний надувний м'яч, він буде повільно ковзати по поверхні.Походження газового гіганта
Незважаючи на те, що дослідження Венери космічними апаратами активно ведуться впродовж останніх десятиліть, науковці досі не можуть впевнено сказати, як саме утворилася планета. На сьогоднішній день висунуто дві основні гіпотези, у яких є свої послідовники та противники.
Сонце і Сатурн часто порівнюють за складом. І дійсно, в них знаходиться велика концентрація водню, що дозволило деяким вченим висунути гіпотезу про те, що наша зірка і планети Сонячної системи формувалися практично в один і той же час. Масивні газові скупчення стали родоначальниками Сатурна і Сонця. Однак ніхто з прихильників цієї теорії не може пояснити, чому з вихідного матеріалу, якщо так можна сказати, в одному випадку утворилася планета, а в іншому - зірка. Відмінностей в їх складі теж ніхто поки не може дати гідного пояснення.
Згідно з другою гіпотезою, процес формування Сатурна тривав сотні мільйонів років. Спочатку відбувалося утворення твердих частинок, які поступово досягали маси нашої Землі. Проте в якийсь момент планета втратила велику кількість газу і на другому етапі вона активно приращивала його з космічного простору шляхом гравітації.
Вчені сподіваються, що в подальшому їм вдасться відкрити секрет освіти Сатурна, але до цього у них ще довгі десятиліття очікування. Адже максимально близько до планети вдалося підібратися тільки апарату «Кассіні», який працював на її орбіті протягом довгих тринадцять років. Восени цього року він закінчив свою місію, зібравши для спостерігачів величезну кількість даних, які ще тільки належить обробити.Орбіта планети
Сатурн і Сонце розділяють практично півтора мільярда кілометрів, тому від нашого головного світила планеті дістається не так вже багато світла і тепла. Примітно, що обертається газовий гігант навколо Сонця по трохи витягнутій орбіті. Втім, в останні роки вчені стверджують, що так роблять практично всі планети. Повний оборот Сатурн робить практично за тридцять років.
Навколо своєї осі планета крутиться вкрай швидко, на оборот потрібно близько десяти земних годин. Якби ми жили на Сатурні, то саме стільки тривали б добу. Цікаво, що повний оборот планети навколо своєї осі вчені намагалися вирахувати кілька разів. За цей час виникла похибка приблизно в шість хвилин, в рамках науки вона вважається досить значною. Деякі вчені пов'язують її з неточністю приладів, а от інші стверджують, що за довгі роки наша рідна Земля стала обертатися повільніше, що і дозволило утворитися похибки.
Структура планети
Так як розмір Сатурна часто зіставляють з Юпітером, то не дивно, що і структури цих планет дуже схожі між собою. Вчені умовно поділяють газовий гігант на три шари, центром яких є скелясте ядро. Воно має високу щільність і, як мінімум, у десять разів масивніше земного ядра. Другим шаром, де воно знаходиться, вважається рідкий металевий водень. Його товщина становить приблизно чотирнадцять з половиною тисяч кілометрів. Зовнішній шар планети становить молекулярний водень, товщина шару вимірюється у вісімнадцяти з половиною тисяч кілометрів.
Вчені, вивчаючи планету, з'ясували один цікавий факт – вона випромінює в космічний простір у два з половиною рази більше радіації, ніж отримує від світила. Цьому феномену намагалися знайти певне пояснення, проводячи паралель з Юпітером. Однак досі це залишається черговою загадкою планети, адже розмір Сатурна менше свого «побратима», що випромінює в навколишній світ набагато більш скромні обсяги радіації. Тому на сьогоднішній день подібну активність планети пояснюють тертям гелієвих потоків. Але наскільки життєздатна ця теорія, вчені сказати не можуть.Планета Сатурн: склад атмосфери
Якщо спостерігати планету в телескоп, то стає помітно, що колір Сатурна має дещо приглушені блідо-оранжеві відтінки. На його поверхні можна відзначити смугоподібні освіти, які часто формуються в химерні форми. Втім, вони не статичні і швидко трансформуються.
Коли ми говоримо про газоподібних планетах, то читачеві досить складно зрозуміти, як саме можна визначити різницю між умовною поверхнею і атмосферою. Вчені теж стикалися з подібною проблемою, тому було прийнято рішення визначати якусь точку відліку. Саме в ній температура починає знижуватися, тут астрономи і проводять невидиму межу.
Атмосфера Сатурна практично на дев'яносто шість відсотків складається з водню. З складових газів хочеться ще назвати гелій, він присутній в кількості трьох відсотків. Залишився один відсоток ділять між собою аміак, метан та інші речовини. Для всіх відомих нам живих організмів атмосфера планети є згубною.
Товщина атмосферного шару наближена до шістдесяти кілометрів. Дивно, але Сатурн, як і Юпітер, часто іменують не інакше як «планета бур». Звичайно, за мірками Юпітера вони незначні. Але от для землян вітер практично в дві тисячі кілометрів на годину здасться справжнім кінцем світу. Подібні бурі відбуваються на Сатурні досить часто, іноді вчені зауважують в атмосфері формування, нагадують наші урагани. В телескоп вони виглядають як великі білі плями, причому урагани формуються вкрай рідко. Тому спостереження за ними вважається великою удачею для астрономів.
Кільця Сатурна
Колір Сатурна і його кілець приблизно однаковий, хоча вченим цей «пояс» задає величезна кількість завдань, які вони поки не в змозі вирішити. Особливо складно відповісти на питання про походження і вік цієї пишноти. На сьогоднішній день по даній темі наукове співтовариство висунуло кілька гіпотез, довести або спростувати які поки ніхто не може.
В першу чергу, багатьох юних астрономів цікавить, з чого складаються кільця Сатурна. На це питання вчені можуть відповісти досить точно. Структура кілець дуже неоднорідна, вона являє собою мільярди частинок, які рухаються з величезною швидкістю. Діаметр цих частинок коливається від одного сантиметра до десяти метрів. Складаються вони на дев'яносто вісім відсотків з льоду. Інші два відсотки представлені різними домішками.
Незважаючи на значну картину, яку представляють собою кільця Сатурна, вони дуже тонкі. Їх товщина в середньому не досягає навіть кілометра, тоді як діаметр доходить до двохсот п'ятдесяти тисяч кілометрів.
Для простоти кільця планети прийнято називати однією з букв латинського алфавіту, найпомітнішими вважаються три кільця. А ось найбільш яскравим і красивим прийнято вважати друге.
Освіта кілець: теорії і гіпотези
З давніх часів люди ламали голову над тим, як саме були сформовані кільця Сатурна. Спочатку висувалася теорія про одночасному формуванні планети і її кілець. Проте пізніше ця версія була спростована, адже вчених вразила чистота льоду, з яких і складається «пояс» Сатурна. Якщо б кільця мали з планетою один вік, то їх частинки вкрилися б шаром, який можна порівняти з брудом. Оскільки цього не сталося, то науковому співтовариству довелося шукати інші пояснення.
Традиційною вважається теорія про котрий вибухнув супутнику Сатурна. Згідно з цим твердженням, приблизно чотири мільярди років тому один із супутників планети підійшов до неї надто близько. За підрахунками вчених, його діаметр міг доходити до трьохсот кілометрів. Під впливом приливно сили він був розірваний на мільярди частинок, утворили кільця Сатурна. Також розглядається версія і про зіткнення двох супутників. Подібна теорія здається максимально правдоподібною, проте останні дані дають можливість визначити вік кілець як сто мільйонів років.
Дивно, але частинки кілець постійно стикаються між собою, формуються нові утворення і тим самим ускладнюють їх вивчення. Сучасні вчені поки не можуть розкрити таємницю освіти «пояси» Сатурна, яка поповнила список загадок цієї планети.Місяця Сатурна
Газовий гігант має величезну кількість супутників. Навколо нього обертається сорок відсотків всіх відомих супутників Сонячної системи. На сьогоднішній день відкрито шістдесят три місяця Сатурна, при цьому багато хто з них представляють не менше сюрпризів, ніж сама планета.
Розмір супутників коливається від трьохсот кілометрів до п'яти з гаком тисяч кілометрів в діаметрі. Найпростіше астрономам було відкрити великі місяця, велику частину з них змогли описати в кінці вісімдесятих років вісімнадцятого століття. Саме тоді були відкриті Титан, Рея, Енцелад і Япет. Ці місяця до цих пір дуже цікавлять вчених і пильно вивчаються ними.
Цікаво, що всі супутники Сатурна дуже відрізняються один від одного. Об'єднує їх той факт, що вони повернені до планеті завжди тільки однією стороною і обертаються практично синхронно. Найбільший інтерес для астрономів представляють три місяця:Титан.Рея.Енцелад.
Титан займає друге місце за величиною в Сонячній системі. Не дивно, що першість він поступається тільки одного із супутників Юпітера. Діаметр Титану на половину більше, ніж у Місяця, а розмір порівнянний з Меркурієм і навіть перевищує його. Цікаво, що склад цього гігантського супутника Сатурна посприяв формуванню атмосфери. До того ж, на ньому існує рідина, що ставить Титан в один ряд з Землею. Деякі вчені навіть припускають, що на поверхні супутника може бути якась форма життя. Звичайно, вона буде істотно відрізнятися від земної, адже атмосфера Титану складається з азоту, метану і етану, а на його поверхні можна розгледіти озера з метану і острови з химерним рельєфом, сформованим рідким азотом.
Енцелад є не менш дивним супутником Сатурна. Вчені називають його самим світлим небесним тілом в Сонячній системі із-за його поверхні, повністю покритих крижаною кіркою. Вчені впевнені, що під товщею льоду ховається справжній океан, в якому можуть існувати живі організми.
Рея не так давно здивувала астрономів. Після численних знімків вони зуміли розгледіти навколо неї кілька тонких кілець. Про їх склад і розмір говорити поки рано, але це відкриття стало шокуючою, адже раніше навіть не передбачалося, що навколо супутника можуть обертатися кільця.
Сатурн і Земля: порівняльний аналіз цих двох планет
Порівняння Сатурна і Землі вчені проводять нечасто. Надто вже різні ці небесні тіла, щоб зіставляти їх один з одним. Але сьогодні ми вирішили трохи розширити кругозір читача і все ж поглянути на ці планети свіжим поглядом. Чи є між ними щось спільне?
В першу чергу, приходить в голову зіставити масу Сатурна і Землі, ця різниця буде неймовірним: газовий гігант більше нашої планети в дев'яносто п'ять разів. За розмірами він перевищує Землю в дев'ять з половиною разів. Тому в його обсязі наша планета може поміститися понад сімсот разів.
Цікаво, що гравітація на Сатурні складе дев'яносто два відсотки від земного тяжіння. Якщо припустити, що людину вагою в сто кілограмів перенесуть на Сатурн, то його вага зменшиться до дев'яноста двох кілограмів.
Кожен школяр знає, що земна вісь має певний кут нахилу відносно Сонця. Це дозволяє сезонами змінювати один одного, а людям насолоджуватися усіма красотами природи. Дивно, але вісь Сатурна має схожий нахил. Тому на планеті теж можна спостерігати зміну сезонів. Однак вони не мають яскраво виражений характер і простежити їх досить складно.
Як і Земля, Сатурн має власне магнітне поле, а недавно вчені стали свідками справжнього полярного сяйва, розлився над умовною поверхнею планети. Воно порадувало тривалістю світіння і яскравими фіолетовими відтінками.
Навіть з нашого невеликого порівняльного аналізу видно, що обидві планети, незважаючи на неймовірні відмінності, мають і щось об'єднуюче їх. Можливо, це змушує вчених постійно звертати свій погляд у бік Сатурна. Однак деякі з них зі сміхом кажуть, що якби існувала можливість подивитися на обидві планети поруч, Земля була б схожа на монету, а Сатурн – на надутий баскетбольний м'яч.
Вивчення газового гіганта, яким є Сатурн, - це процес, яким спантеличені вчені зі всього світу. Не раз вони посилали до нього зонди і різні апарати. Так як остання місія була закінчена в поточному році, то найближча запланована тільки на 2020 рік. Проте зараз ніхто не може сказати, чи відбудеться вона. Вже кілька років ведуться переговори про участь Росії в цьому масштабному проекті. За попередніми розрахунками нового апарату знадобиться близько дев'яти років, щоб потрапити на орбіту Сатурна, і ще чотири роки, щоб вивчити планету і її найбільший супутник. Виходячи з усього вищесказаного, можна бути впевненими, що розкриття всіх таємниць планети бур – це справа майбутнього. Можливо, в цьому прийміть участь і ви, наші сьогоднішні читачі.
Категория: Студентам