Планета сатурн

Кольца Сатурна

В этом пункте мы более подробно уделим внимание и расскажем, чем же так красив Сатурн. Его система колец самая знаменитая и красивая во всей Солнечной системе

Они состоят в основном изо льда, пыли и кусочков космического мусора. И именно из-за высокой отражательной способности льда, мы можем наблюдать их в телескоп. Система колец Сатурна находится от экватора планеты на довольно далеком расстоянии, а именно 6-120 км.

Сатурн имеет 7 колец: А B C D E F G, названы они по первым буквам английского алфавита по порядку их обнаружения. Из Земли можно увидеть только кольца А, В, С. Между ними имеются пробелы. Пробел в расстоянии между двумя первыми кольцами составляет где-то 4700 км. И это пространство называется – «Щель Кассини». На самом деле, каждое огромное основное кольцо состоит из более мелких составляющих, подобных ему. Самая распространенная теория образования этой особенности Сатурна гласит, что они появились в результате распада спутников планеты, которые в свое время подошли слишком близко к ее орбите.

Кольца Сатурна

Основные 7 колец, которые были названы в порядке обнаружения (от верхних слоёв атмосферы внутрь): D, C, B, A, F, G, E. Если хотите запомнить порядок, можно пропеть буквы как слова песни на любую запоминающуюся мелодию (например, на «С днём рождения тебя»).

Ещё существуют кольца, которые были названы в честь спутников этой планеты: Кольцо Януса-Эпиметея, Кольцо Фебы и Кольцо Паллены.

Вообще, колец у Сатурна очень много — от 500 до 1000 и в них есть щели (например: Щель Бонда, Щель Коломбо).

Считается, что это части комет, астероидов или разрушенных спутников, которые распались, прежде чем достигли планеты и были разбиты на куски её мощной гравитацией. Каждая частица разнится от больших, величиной с гору, до совсем крошечных камешков. Учёные предполагают, что они состоят или изо льда, или это покрытые льдом камни.

В ширину они около 400 000 км (это немногим больше расстояния от Земли до Луны).

Орбита и вращение

За время полного оборота вокруг Солнца планета находится от него на среднем расстоянии, равном 1,43 млрд км. Для сравнения, Земля располагается в 9,5 раз ближе к звезде. Из-за такой внушительной дистанции планета совершает полный оборот за 10 756 дней.

Интересный факт: солнечный свет добирается до Сатурна примерно за 1 ч 20 мин. За это время планета преодолевает расстояние в 46 500 км, двигаясь вокруг звезды.

Наглядное изображение орбиты Сатурна вокруг Солнца

Газовый гигант обладает третьим по величине эксцентриситетом в Солнечной системе, уступая лишь Марсу и Меркурию. Этот параметр показывает, как сильно орбита отклоняется от формы окружности. Фактически, это разница между максимальным и минимальным расстоянием до Солнца. У Сатурна эксцентриситет равен примерно 154 000 000 км, что в 400 раз больше расстояния между Землей и Луной.

Ось вращения планеты находится под наклоном на 26,73 градуса. Благодаря этому на планете возможна смена сезонов. Однако поскольку Сатурн находится на большом расстоянии от Солнца, разница между временами года здесь не так заметна.

Планета вращается вокруг оси довольно быстро, уступая по скорости лишь Юпитеру. Сутки на Сатурне длятся 10 ч 45 мин. Из-за высокой скорости форма планеты является не круглой, а сферической, с заметным утолщением на экваторе.

Атмосфера и поверхность планеты разбиты на видимые широты, которые тоже вращаются, но с разными скоростями. Это объясняется тем, что верхний слой Сатурна состоит из газов, а не из твердых веществ.

США

Лос-Анджелес

Автором этой скульптуры Кроносу является чешский мастер Лазарь Видманн. Изготовил он её из алебастра примерно в 1742 году. Здесь бог снова представлен в образе старика, что довольно странно для того, кто управляет самим временем. К тому же, автор зачем-то добавил к классическому облику эллинских богов ещё и крылья. Кронос тащит сразу двух молодых богов (возможно, среди них есть Зевс, будущий владыка Олимпа и победитель Сатурна, или же Аид — повелитель царства мёртвых). При этом он опасливо озирается, прекрасно понимая, что собирается совершить великое зло. Но это не останавливает его, ведь жестокий Крон одержим лишь одной идеей — любой ценой сохранить власть. Сегодня скульптура хранится в Музее искусств Лос-Анджелеса.

Спутники

У Сатурна всего 61 спутник. Они имеют различную форму, но в большинстве своём они малых размеров. В основном представляют из себя ледяное образование и только некоторые имеют примеси горных пород. Названия многих спутников произошли от имён титанов, и их потомков, так как само название планеты происходит от Кроноса, который повелевал ими.

Самые крупные спутники планеты — Титан, Феба, Энцелад, Мимас, Тефия, Диона, Рея, Гиперион и Япет. Они, кроме Фебы, вращаются синхронно и постоянно обращены одной стороной относительно Сатурна. Многие исследователи предполагают, что Титан, очень похож по своему строению и некоторым другим параметрам с молодой Землёй (какой она была 4.6 млрд. лет тому назад).

Здесь и условия более благоприятны, и возможно, имеются простейшие микроорганизмы. Но пока что, подтвердить это не представляется возможным.

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.

Температура атмосферы Сатурна

В атмосфере Сатурна есть стратосфера и тропосфера. Стратосфера — это верхний разреженный слой атмосферы, где, говоря просто, нет погоды. В тропосфере уже наблюдаются климатические и погодные изменения.

Температура стратосферы

В стратосфере температура равна примерно 140 К или чуть выше. Это соответствует -133° С.

Давление в стратосфере Сатурна равно одной тысячной давления на поверхности Земли.

Максимальная и минимальная температура на Сатурне

Как известно, на Сатурне есть смена времен года. Значит, северное и южное полушария планеты освещаются Солнцем по-разному. Половину сатурнианского года лучше освещается северное полушарие, другую половину — южное. С этим связаны вариации температуры в атмосфере планеты. Они могут достигать нескольких десятков градусов.

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;

Спутники и кольца

Кольца включают в себя частички изо льда и силикатов, достигающих разных размеров. Всего их четыре, по своей ширине достигают одного километра, зато по диаметру выглядят более внушительно — примерно двести пятьдесят километров. Из них три видны отчетливо и одно практически прозрачно. Как они образовались до конца непонятно, но была выдвинута гипотеза, что образование произошло после распада спутника в жидком состоянии благодаря воздействию приливных сил.

В 1921 году произошел курьезный случай — в этом году кольца встали ребром и с Земли перестали быть видны. Народ воспринял эту новость буквально решил, что кольца разрушились и будут падать на землян. Все приготовились к кольцепаду, даже проводились расчеты, когда именно ожидается прибытие первых частей.

Попутчики Сатурна делятся на регулярные и нерегулярные — их движение отличается от правил, официальное количество спутников Сатурна 63, но на самом деле их намного больше и количество переваливает за 200. Из них только пятьдесят три луны имеют собственное название. Первый спутник был открыт в 1655 году, им стал Титан — самый большой и имеющий атмосферу из азота и метана. В январе 2015 года зонд «Cassini» начал спуск в атмосферу спутника Сатурна, были обнаружены озера из углеводородов, находящиеся в жидком виде. Ученые допускают присутствие микроорганизмов на планете.

В 2018 году появилась новость, что на спутнике Сатурна нашли жизнь, и этим спутником оказался — Энцелад, сам по себе он считается очень холодным, но под его поверхностью обнаружился океан, и по химическому составу он весьма благоприятен для развития жизни. Большинство из сопровождающих Сатурн имеют размеры не очень большие и их состав — каменные породы и лед.

Ну, а теперь спутники Сатурна, список самых крупных, все спутники продолжают находиться под пристальным вниманием ученых, так что открытий можно ждать и дальше. Титан — диаметр 5150, был открыт в 1655 году Х

Гюйгенсом

Титан — диаметр 5150, был открыт в 1655 году Х. Гюйгенсом.

Рея — диаметр 1528, открытие 1672 год Д. Кассини. На ледяной поверхности множество кратеров, разряженная атмосфера имеет в составе углекислый газ и кислород.

Япет —диаметр 1436, замечен в 1671 году Джованни Кассини. Примечателен своим двухцветным окрасом — одна сторона черная, другая белая. На поверхности наблюдается горный массив.

Диона — диаметр 1118 км, обрела известность в 1684 году благодаря Д. Кассини. Имеет тонкую атмосферу, на поверхности много кратеров.

Тефия — 1060 км, обнаружена в 1684 году Джованни Кассини. Имеет очень светлую поверхность, с большим количеством кратеров, самый большой Одиссей, почти 450 км.

Внутреннее строение Сатурна

Кольца

Первым, кто увидел кольца, был великий Галилео Галилей, и было это аж в 1610 году. Уже позже,  при помощи более мощного телескопа, голландский астроном Гюйгенс, предположил, что Сатурн имеет два кольца: одно тонкое и одно плоское. На самом же деле, их на много больше, и состоят они из многочисленных кусочков льда, камней, самых разных размеров, сметающих всё на своём пути. Кольца просто огромные. Самое большое из них, превосходит размеры планеты в 200 раз. По сути, это мусор, который остался от разрушенных  комет, спутников и иных космических отходов.

Интересно, что кольца тоже имеют название. Они расположены в алфавитном порядке, то есть это кольцо А, В, С и так далее.

Общие сведения про планету Сатурн

Знаете ли вы, из чего сделаны ее знаменитые кольца? Кольца состоят из ледяных камней, имеющих размер от микронов до нескольких метров. Сатурн как и все планеты-гиганты, состоит в основном из газов. Его вращение варьирует от 10 часов и 39 минут до 10 часов 46 минут. Эти измерения основаны на радионаблюдениях планеты.

Изображение планеты Сатурн

При использовании новейших двигательных систем и ракетоносителей, космическому аппарату потребуется как минимум 6 лет и 9 месяцев, чтобы прибыть к планете.

На данный момент, на орбите с 2004 года находится единственный космический аппарат Кассини, он и является основным поставщиком научных данных и открытий вот уже много лет. Для детей планета Сатурн, как в принципе и для взрослых, поистине самая красивая из планет.

Орбита и вращение Сатурна

Среднее орбитальное расстояние Сатурна составляет 1,43 х 109 км. Это означает, что Сатурн находится в  9,5 раз дальше от Солнца, чем общее расстояние от Земли до Солнца. Как результат солнечному свету требуется примерно час и двадцать минут, чтобы добраться до планеты. Кроме того, учитывая расстояние Сатурна от Солнца, продолжительность года на планете составляет 10,756 земных суток; то есть около 29,5 земных лет.

Эксцентриситет орбиты Сатурна является третьим по величине после Меркурия и Марса. В результате наличия такого большого эксцентриситета, расстояние между перигелием планеты (1,35 х 109 км) и афелием (1,50 х 109 км) является весьма существенным — около 1,54 X 108 км.

Наклон оси Сатурна, который составляет 26.73 градуса, очень похож на земной, и это объясняет наличие на планете таких же сезонов, как и на Земле. Однако из-за удаленности Сатурна от Солнца, он получает значительно меньше солнечного света в течение года и по этой причине сезоны на Сатурне являются гораздо более «смазанными» нежели на Земле.

Говорить о вращении Сатурна так же интересно как о вращении Юпитера. Обладая скоростью вращения примерно 10 часов 45 минут, Сатурн в этом показателе уступает только Юпитеру, который является самой быстро вращающейся планетой в Солнечной системе. Такие экстремальные темпы вращения без сомнения влияют на форму планеты, придавая ей форму сфероида, то есть сферу, которая несколько выпирает в районе экватора.

Второй удивительной особенностью вращения Сатурна являются различные скорости вращения между различными видимыми широтами. Данное явление образуется в результате того, что преобладающим веществом в составе Сатурна является газ, а не твердое тело.

Физические параметры планеты

Внутреннее строение похоже на остальные газовые планеты. Плотность атмосферы и мантии схожа, поэтому нет четкой границы перехода. Отличие состоит главным образом в составе. 

Физическая характеристика:

• ядро состоит из водяного льда, металлов и кремниевых хлоридов;

• верхний слой – мантия, состоит из водородного металла;

• диаметр экватора – 120 540 км, превышает земной в 10 раз;

• радиус – 58232 ± 6 км;

• сплющивается у полюсов сферы;

• средняя температура колеблется в районе -170 градусов, причем чем ниже слой, тем ниже температура;

• масса – 5,68×1026 кг, в 95 раз больше Земли;

• ускорение свободного падения на экваторе составляет 10,44 м/с2 — не намного выше, чем земная;

• плотность – 0,687 г/м3.

Сатурн — одна из самых больших планет системы и должна иметь сильную гравитацию. Однако она практически такая же, как на Земле.

Атмосфера и климат

Атмосфера Сатурна схожа с юпитерианской. Верхний ее слой состоит из водорода(96,5%) и гелия(3%). Также в нем встречаются примеси инертных газов, метана, этана и аммиака в виде плотных бледно-желтых облаков.  Ближе к мантии состав облаков меняется – их основными компонентами являются сернистый аммоний и водяные пары.

Для Сатурна характерно стремительное передвижение атмосферных масс. Благодаря этому явлению его называют планетой бурь.  Это связано с большим количеством тепловой энергии, излучаемой ядром. Скорость ветров может достигать 1799 км/ч, при этом дуют они по направлению осевого вращения, т.е. в восточном направлении. Наиболее мощные ураганы наблюдаются у сатурнианского экватора.

Самым интересным атмосферным явлением на Сатурне является Большое белое пятно. Это ураган гигантских размеров, достигающий по площади нескольких тысяч километров. Возникает он с периодичностью в 30 лет и последний раз наблюдался в  сатурнианской атмосфере в 2010 году.

В 80-х годах 20 века космический зонд Вояджер зарегистрировал еще одно уникальное атмосферное явление. На северном полюсе облака формируют необычное образование – гигантский шестиугольник практически правильной формы. Его размеры превышают размеры Земли. Вращается шестиугольник так же быстро, как и сама планета вокруг своей оси. Как возникло данное явление, ученые на данный момент не могут точно установить.

Помимо ураганов, погоду портят молнии. Они в сотни раз мощнее земных и могут достигать размеров в несколько тысяч километров. Электрические бури не стабильны: они могут почти полностью исчезать, а потом внезапно наращивать мощность.

Общие сведения о планете

Сатурн является шестой по счету планетой от Солнца и удален от него в среднем на расстоянии 1,43 млрд. км. Как и все газовые гиганты, он не имеет твердой поверхности, и плотная атмосфера сразу переходит в водородную мантию.

Благодаря своим большим
размерам его можно разглядеть на небе даже невооруженным глазом. Наблюдать гиганта
в течение всей ночи можно в периоды противостояния, когда он сближается с
Землей на максимально близкое расстояние (около 1,2 млрд. км). В следующий раз
данное явление произойдет 9 июля 2019 года.

Цвет Сатурна — бледно-желтый. Такой окрас он получил из-за аммиачных облаков в нижних слоях атмосферы. Чтобы увидеть кольца газового гиганта, необходимо вооружиться телескопом с диаметром не менее 15 мм.

Хронология [ править ]

Запуск и траектория

Запуск намечен на 30 августа 2027 года. После запуска космический корабль выйдет на гелиоцентрическую орбиту и будет выведен на траекторию полета над Землей, что предполагается осуществить 16 июля 2030 года на расстоянии 300 км. После этого космический корабль проведет 4 года в пути к Сатурну.

Фаза подхода и нацеливания

Этот этап начнется за 8 месяцев до прибытия. Зонд отделится от космического корабля-ретранслятора и упадет в атмосферу Сатурна.

Фаза науки

За несколько часов до входа зонда начнется научная фаза. Таймер событий на зонде будет инициировать действия, в то время как космический корабль-ретранслятор включит питание своего радиоприемника и повернется, чтобы направить свою антенну зонда-ретранслятора на место входа. Зонд войдет в атмосферу Сатурна со скоростью примерно 27 км / с, что меньше, чем у зонда Галилео.скорость 47.4 км / с. После фазы нагрева и торможения на входе зонд развернет тормозной парашют, а затем основной парашют, когда он достигнет атмосферного давления 0,1 бар. При давлении 1 бар парашют будет выпущен, и спускаемый модуль продолжит свободное падение в атмосфере (возможно, со стабилизацией от другого тормозного парашюта) до номинального конца миссии, через 55 минут после входа и на глубину 250 км. Зонд должен выдерживать давление не менее 10 бар.

Нисходящий канал данных, пролёт Сатурна и конец миссии

Вскоре после завершения ретрансляции данных начнется передача данных по нисходящей линии связи. Набор данных, измеренный зондом, будет составлять около 2 Мбайт , поэтому для завершения передачи данных по нисходящей линии потребуется 20 минут. Космический корабль-ретранслятор пролетит мимо Сатурна на расстоянии примерно 100 мм и продолжит движение по траектории ухода от Солнца.

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: 

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.

Происхождение Сатурна

Стоит отметить, что происхождение Сатурна объясняют две главные гипотезы (точно так же, как и с Юпитером). Согласно гипотезе «концентрации», похожий состав Сатурна и Солнца заключается в том, что у этих небесных тел есть большая часть водорода. В результате малая плотность объясняется тем, что на изначальных стадиях развития Солнечной системы в газопылевом диске сформировались массивные «сгущения», которые дали начало планетам. Получается, что планеты и Солнце формировались схожим образом. Но как бы там ни было, эта гипотеза не объясняет различия состава Солнца и Сатурна.

Гипотеза «аккреции» говорит, что процесс образования Сатурна состоял из двух этапов. Сперва в течение двухсот миллионов лет шел процесс образования твердых плотных тел, которые напоминали планеты земной группы. В период этого этапа из области Сатурна и Юпитера диссипировалась некоторая часть газа, что в будущем сказалось на различии химических составов Солнца и Сатурна. После чего начался 2 этап, во время которого самые крупные тела смогли достигнуть удвоенной массы Земли. В течение нескольких сотен тысяч лет проходил процесс аккреции газа на эти тела из первичного протопланетного облака. Температура на втором этапе наружных слоев планеты достигала 2000 °C.

Сатурн среди прочих планет

Как уже было сказано выше, Сатурн относится к числу газовых планет: он не имеет твердой поверхности и в основном состоит из газов. Полярный радиус планеты – 54 400 км, экваториальный – 60 300 км. Среди остальных планет Сатурн отличается наибольшим сжатием. Вес планеты превышает массу Земли в 95,2 раза, но ее средняя плотность меньше плотности воды. Хотя массы Сатурна и Юпитера отличаются более чем в три раза, их экваториальный диаметр отличается только на 19%. Что касается плотности остальных газовых планет, то она существенно больше и составляет 1,27—1,64 г/см3 . Ускорение свободного падения вдоль экватора – 10,44 м/с2 , что сопоставимо с показателями Нептуна и Земли, но гораздо меньше, чем у Юпитера.

Вращение и орбитальные характеристики Сатурна

Среднее расстояние между Солнцем и Сатурном – 1430 млн км. Двигаясь со скоростью 9,69 км/с, планета обращается вокруг Солнца за 29,5 года (10 759 суток). Расстояние от Сатурна до нашей планеты меняется в пределах от 8,0 а. е. (119 млн км) до 11,1 а. е. (1660 млн км), среднее расстояние в период их противостояния примерно 1280 млн км. Юпитер и Сатурн находятся почти в точном резонансе 2:5 до Солнца в афелии и перигелии составляет 162 млн км.

Дифференциальное вращение атмосферы планеты подобно вращению атмосфер Венеры и Юпитера, а также Солнца. А. Вилльямс первым обнаружил, что скорость вращения Сатурна может меняться не только по глубине и широте, но и по времени. Анализ переменности вращения экваториальной зоны за 200 лет показал, что главный вклад в эту переменность вносит годовой и полугодовой циклы.

Физические параметры планеты

Внутреннее строение похоже на остальные газовые планеты. Плотность атмосферы и мантии схожа, поэтому нет четкой границы перехода. Отличие состоит главным образом в составе. 

Физическая характеристика:

• ядро состоит из водяного льда, металлов и кремниевых хлоридов;

• верхний слой – мантия, состоит из водородного металла;

• диаметр экватора – 120 540 км, превышает земной в 10 раз;

• радиус – 58232 ± 6 км;

• сплющивается у полюсов сферы;

• средняя температура колеблется в районе -170 градусов, причем чем ниже слой, тем ниже температура;

• масса – 5,68×1026 кг, в 95 раз больше Земли;

• ускорение свободного падения на экваторе составляет 10,44 м/с2 — не намного выше, чем земная;

• плотность – 0,687 г/м3.

Сатурн — одна из самых больших планет системы и должна иметь сильную гравитацию. Однако она практически такая же, как на Земле.

Облачные узоры Сатурна — объяснение для детей

Атмосфера Сатурна привлекает некоторыми особенностями. Когда Вояджер пролетал над планетой в начале 80-х годов, он заметил в районе северного полюса облака в форме шестиугольника. Через 25 лет на место прибыл Кассини, который в инфракрасных снимках показал, что шторм все еще движется со скоростью 100 м/с. Удивляют его размеры – 25000 км в ширину, где легко бы разместилось две Земли.

Странный шестиугольник на северном полюсе Сатурна. Его происхождение ученые объяснить до сих пор не могут

Есть еще отличительные черты, но они не долговечны. Дети должны узнать о гигантских грозах – Большие Белые Пятна. Они возникают раз в год (в земных временных рамках – раз в 30 лет) во время летнего солнцестояния на северном полушарии. Теперь вы знаете, как выглядит атмосфера Сатурна.

Рекомендуем ознакомиться:

Как долго длится день на других планетах? Как долго длится день на Меркурии? Какая самая большая звезда во Вселенной? Насколько большая Земля? Какого цвета Венера?

Состав

Температурный профиль до нескольких бар был измерен для атмосфер четырех планет-гигантов Солнечной системы с помощью радиозатменных зондов программы «Вояджер» . Как и атмосфера четырех других газовых гигантов, атмосфера Сатурна показывает минимальную температуру ( тропопаузу ) около 100  мбар , температуру около 80  К ( -190  ° C ) и высоту около 100  км от поверхности до 1  бар. Последний разделяет тропосферу, расположенную внизу, и стратосферу, расположенную наверху. Также на очень большой высоте есть термосфера . Гомопаузы расположена в 0,1  Па , примерно 650  км над поверхностью в 1  бар.

Тепловой поток выходит за счет конвекции, когда атмосферное давление превышает 1  бар, а затем непосредственно за счет излучения в космос, когда оно меньше 0,1-0,3 бар.

Высота	Давление	Температура	Объемная масса
	0,1  бар	84  К	−189  ° С
	1  бар	134  К	−139  ° С	0,19  кг / м 3

Тропосфера

Слои облаков

Тропосфера Сатурна состоит из нескольких облачных слоев, как Юпитер  ; в отличие от последнего, облака бледнее и шире у экватора. Предполагается, что расположение этих облаков соответствует областям, в которых водяной пар может конденсироваться в капли. Эти диапазоны температур от -130  ° C до 80  ° С . Сверху вниз слои облаков выглядят следующим образом:

верхний слой, видимый из космоса, состоит из ледяных облаков аммиака NH 3.. Он расположен на 100  км ниже тропопаузы. Температура составляет от примерно -250  ° С . Модели термохимического равновесия, выполненные Атрейей и Вонгом в 2005 г., позволяют оценить основание этих облаков примерно на уровне 2  бар, а облака простираются примерно до 0,5  бар; температура колеблется в пределах 100 до 140  К ( -170 до -130  ° C ).

второй слой состоит из облаков гидросульфида аммония NH 4 SH.. Он расположен в 170 км ниже тропопаузы, там или температуры -70  ° С . Атрейя и Вонг 2005 вычислили путем расчетов, что эти облака имеют основание давления около 6  бар и простираются примерно до 3  бар. Эти же расчеты показывают, что этот слой перемежается слоем, состоящим из облаков водяного льда H 2 O.диапазон  давления от 2,5 до 9,5 бар и температуры от 185 до 270  К (от -90 до 0  ° C ).

третий слой облаков, самый низкий, где температура достигает 0  ° С . Расчеты показывают, что облака состоят из капель воды H 2 Oи аммиак NH 3, жидкости в растворе с диапазоном  давления от 10 до 20 бар и температуры от 270 до 330  К (от 0 до 60  ° C ).

Атмосферный температурный градиент

Подобно атмосфере трех других планет-гигантов в Солнечной системе , тропосфера Сатурна характеризуется температурным градиентом атмосферы, близким к сухому адиабатическому температурному градиенту, когда давление превышает примерно 1  бар.

Стратосфера

Миссия Кассини обнаружила сходство между стратосферой Сатурна и стратосферой Земли с помощью теплового спектрометра. Миссия действительно наблюдала колебания температуры на уровне экватора в течение 15 лет.

Вода была обнаружена в стратосфере Сатурна, ее распределение неоднородно и составляет порядка 1,1  частей на миллиард на экваториальных широтах. Эта вода, вероятно, идет из гейзеров Энцелада .

Эта температура выше, чем та, которую может вызвать солнечное излучение; поэтому для объяснения этого явления необходимо рассмотреть другие механизмы, кроме солнечного нагрева.