Planeta Saturn wzięła swoją nazwę od rzymskiego boga rolnictwa. A ze wszystkich planet krążących wokół naszego Słońca, jest to „kultywowany” - jeśli wolisz - zdecydowanie największy układ pierścieni.
Piękne pierścienie wypełnione lodem, pyłem i skałami krążą wokół jego równika. Najszerszy, zwany Phoebe pierścień ma zewnętrzną krawędź, która jest 3,8 do 10,1 milionów mil (lub 6 16,2 miliona kilometrów) z dala od samego Saturna. Dla porównania, czy wiesz, jaka jest średnia odległość między Ziemią a jej księżycem? Żałosne 238855 mil, czyli 384400 kilometrów. Po raz kolejny astronomia stawia pod kontrolą ludzkie ego.
Pierścienie Saturna przyciągają całą uwagę, ale miłośnicy nauki nie powinni ignorować innych jego atrybutów. Szósta planeta w naszym Układzie Słonecznym, jest także drugą co do wielkości po Jowiszu. Ci dwaj są w swojej własnej lidze. Gdyby rozłożyć razem każdą planetę od Merkurego do Neptuna , sam Saturn i Jowisz stanowiłby ponad 90 procent ich łącznej masy.
Pomimo swoich ogromnych rozmiarów Saturn jest najmniej gęstą planetą na orbicie Słońca - a także najmniej kulistą . Musimy przyjrzeć się jego fizycznemu składowi, aby zrozumieć, dlaczego.
Podłużny świat Saturna
Badania opublikowane w 2019 roku wykazały, że dzień na Saturnie trwa zaledwie 10 godzin, 33 minuty i 38 sekund. Jego prędkość wirowania pomaga wyjaśnić jedną z dziwniejszych cech świata pierścieniowego.
Widzisz, Saturn ma ogromną talię. Równik planety ma średnicę 74.898 mil (120.536 kilometrów). Jednak średnica Saturna między biegunami jest znacznie mniejsza, co odpowiada zaledwie 67560 mil (108 728 kilometrów). Tak więc, w pewnym sensie, Saturn jest o 10 procent szerszy niż wysoki.
Astronomowie nazywają ten rodzaj rozbieżności wybrzuszeniem równikowym . Każda planeta w Układzie Słonecznym ma jedną, ale Saturn jest najbardziej ekstremalny. Obróć obiekt - dowolny obiekt - a jego zewnętrzna krawędź będzie się poruszać szybciej niż jego środek. To dla ciebie fizyka.
Saturn obraca się wokół własnej osi z bardzo dużą prędkością; stąd zwięzłość jego dni. I tu do gry wkracza gęstość. Podobnie jak Jowisz, Saturn jest gazowym olbrzymem. Takie światy składają się głównie z wodoru i helu - i podczas gdy Ziemia jest trwała na zewnątrz, giganci gazowi nie są. (Mogą jednak mieć twarde rdzenie wewnętrzne).
Teraz Saturn jest wręcz ogromny pod względem objętości. Mogłoby się w nim zmieścić około 764 obiektów wielkości Ziemi, a planeta jest 95 razy masywniejsza od naszego świata. A jednak w stosunku do swoich rozmiarów Ziemia jest ośmiokrotnie gęstsza .
W rzeczywistości woda - tak, zwykła woda - jest gęstsza niż Saturn. (Chociaż nie oznacza to, że planeta unosiłaby się w powietrzu , wbrew powszechnemu przekonaniu). Dzięki niskiej, niskiej gęstości i szybkiej prędkości obrotowej Saturn został zdeformowany w podłużny świat, który wygląda na trochę zgnieciony z profilu.
Plamy, pętle i sześciokąty
Na południowej półkuli Jowisza trwa burza zwana Wielką Czerwoną Plamą. Odpowiedzią Saturna na to są Wielkie Białe Plamy , okresowe burze, które pojawiają się co 20 do 30 ziemskich lat. Po raz pierwszy wykryte w 1876 roku zdarzenia pogodowe mają kolosalną skalę.
Sonda NASA Cassini spędziła 13 produktywnych lat, unosząc się wokół Saturna. 5 grudnia 2010 roku był świadkiem ostatniej iteracji zjawiska Wielkiej Białej Plamy.
Burza miała około 800 mil (1300 kilometrów) szerokości i 1600 mil (2500 kilometrów) długości, kiedy zaczęła się po raz pierwszy .
Jednak w ciągu następnych sześciu miesięcy „plama” rozszerzyła się wzdłużnie, aż zatoczyła się wokół planety w gigantycznym kole.
Niektórzy badacze uważają, że Wielkie Białe Plamy mogą być częścią cyklu , w którym zewnętrzna warstwa atmosfery Saturna powoli traci ciepło, pozwalając ciepłemu powietrzu z niższych poziomów wzbić się w górę.
Na północnym biegunie Saturna znajduje się wzór chmur w kształcie gigantycznego sześciokąta . Ten przyjemnie symetryczny strumień odrzutowy wiruje w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, mierzy około 20 000 mil (32 000 km) średnicy i zawiera huragan, który wiruje tuż nad biegunem odkąd został odkryty w 1988 roku.
Saturn jest liderem pierścienia
Oczywiście to nie sześciokąt zapewnił Saturnowi miejsce na koszulce Chuckiego Finstera . Gazowy gigant swoją popularność zawdzięcza otaczającemu go układowi pierścieni.
Pierścienie planetarne nie są rzadkie same w sobie: mają je również Jowisz, Uran i Neptun. Jednak pod względem samej skali sieć wokół Saturna jest całkowicie bezkonkurencyjna.
Większość podstawowych pierścieni ma nazwy liter. Najbliższy rodzimej planecie nazywany jest pierścieniem „D”, którego wewnętrzny promień wynosi około 66 900 kilometrów (41 569 mil). Jest otoczony przez pierścienie C, B, A, F, G i E - w tej kolejności. Nawiasem mówiąc, pierścienie nie są ułożone alfabetycznie, ponieważ ten system nazewnictwa odzwierciedla daty ich odkrycia . „A”, „B” i „C” zostały zauważone przed resztą.
Mierzony od zewnętrznej krawędzi pierścień „E” ma imponujący promień 480 000 kilometrów (298 258 mil). A przynajmniej wygląda imponująco, dopóki nie poznasz wielkiego, złego Pierścienia Phoebe , o którym wspominaliśmy wcześniej. Po raz pierwszy zauważony w 2009 roku, ten został nazwany na cześć księżyca Saturna.
Pierścienie te tworzą niezliczone biliony cząstek lodu, skał i pyłu. Niektóre kawałki mają wielkość ziarenka cukru ; inni mogliby prawdopodobnie przyćmić twój dom. W każdym razie materiał pierścienia jest niezwykle cienki. Pierścienie Saturna mają zasięg od 3 kilometrów do zaledwie 32 stóp (10 metrów).
Proporcjonalnie, kultowe pierścienie gazowego giganta są cieńsze niż typowa kartka papieru do pisania, zauważył astronom Phil Plait .
Podczas gdy sam Saturn ma prawdopodobnie około 4,5 miliarda lat, wiek jego pierścieni nie jest tak jasny. Niektórzy naukowcy uważają, że powstały od 10 do 100 milionów lat temu, kiedy lodowa kometa - lub niektóre pokryte lodem księżyce - zbliżyły się zbyt blisko planety. Gość (ci) spotkał makabryczny koniec, rozszarpując go na kawałki przez grawitację Saturna. Kiedy te fragmenty się zderzały, zmniejszały się i rozmnażały, dając początek chudemu systemowi, który wszyscy znamy dzisiaj.
Z drugiej strony, artykuł z 2019 roku argumentował, że pierścienie mogły powstać na wczesnym etapie historii naszego Układu Słonecznego. Będziemy musieli zobaczyć, jak rozwinie się debata, gdy pojawią się nowe dowody.
Jeziora ... W Spaaace!
Nigdy nie było lepszego czasu, aby dołączyć do fanklubu Saturna. 7 października 2019 roku Międzynarodowa Unia Astronomiczna ogłosiła odkrycie 20 nowo odkrytych księżyców krążących wokół gazowego giganta. Po dodaniu tych ciał do tej mieszanki jest obecnie łącznie 82 zweryfikowanych księżyców Saturna . Żadna inna planeta w Układzie Słonecznym nie ma tylu naturalnych satelitów - nawet potężnego Jowisza !
Możesz znaleźć księżyce Saturna w, wokół i poza systemem pierścieni. Zanim Cassini przeszedł na emeryturę w 2017 roku, okazało się, że niektórzy z nich zbierają grudki kurzu i lodu z pierścieni.
Prawdopodobnie żaden księżyc Saturna nie wzbudził większego zainteresowania niż Tytan. Jest to drugi co do wielkości księżyc Układu Słonecznego, usiany morzami, jeziorami i rzekami ciekłego metanu i etanu . Na orbicie Słońca jest tylko jedno inne ciało, które ma stojące zbiorniki cieczy. Oto wskazówka: siedzisz na nim teraz.
Tytan jest również godny uwagi ze względu na atmosferę. Istnieje teoria, że mogą istnieć „ lodowe wulkany ”, które zamiast lawy wyrzucają wodę. Brzmi jak raj. Może właśnie tam powinno się odbyć „Frozen III”.
Teraz to jest piękne
Podobnie jak Ziemia, Saturn ma zorze polarne na swoich biegunach. Są niewidoczne dla nieuzbrojonego oka ludzkiego, ale sonda Cassini i Kosmiczny Teleskop Hubble'a uchwyciły je za pomocą technologii obrazowania w podczerwieni i ultrafioletu.
Data publikacji: 4 marca 2020 r