«Окольцованный» Сатурн
Что собой представляет планета Сатурн? Сатурн немного меньше Юпитера, но это тоже планета-гигант. Год на Сатурне продолжается 29 с половиной лет.
Как и Юпитер, Сатурн - газовая планета, состоящая из водорода, гелия и небольшого ядра из льда и горных пород. У Сатурна более 60 спутников, большинство из них состоит из обычного льда.
Но главная особенность Сатурна - его четыре кольца. Состоят они из мелких частиц горных пород, покрытых льдом, и при огромных размерах - более четверти миллиона километров в диаметре, имеют толщину не более километра.
Давление в глубинах атмосферы Сатурна так велико, что газ водород приобретает в его ядре свойства жидкого металла.
Сатурн: в окружении «компаньонов»
К началу 2010 г. астрономам было известно 62 спутника Сатурна - всего на один меньше, чем у Юпитера. Но и это далеко не предел. Исследования окрестностей окольцованного гиганта еще только начинаются, и астрономов ждет немало удивительных открытий.
Во второй половине прошлого века было известно не больше двух десятков спутников, но с вводом в строй новых наземных и космических телескопов список «компаньонов» Сатурна стал стремительно расти. Только при помощи космических аппаратов «Вояджер» и «Кассини» были открыты 12 спутников.
Из 62 спутников Сатурна лишь 53 имеют собственные имена, 23 из них регулярные, то есть вращаются вокруг Сатурна по орбитам, лежащим в одной плоскости и в одном направлении, остальные - нерегулярные.
Параметры их сильно вытянутых орбит в точности неизвестны, как неизвестно и то, вращаются они или нет. При этом практически все спутники планеты имеют примерно одинаковый состав - горные породы и лед.
Научные исследования Сатурна
Наблюдая Сатурн в телескоп в 1609-1610 гг., Галилео Галилей заметил, что планета выглядит не как единое небесное тело, а как три тела, касающихся друг друга. Ученый высказал предположение, что Сатурн, вероятно, имеет два крупных спутника - в те времена их называли «компаньонами».
Но два года спустя Галилей повторил свои наблюдения и с удивлением обнаружил, что спутники планеты... бесследно исчезли.
Лишь в 1659 г. Христиан Гюйгенс с помощью более мощного и совершенного телескопа выяснил, что «компаньоны» - не что иное как тонкое плоское кольцо, опоясывающее Сатурн на некотором расстоянии от поверхности планеты. Тогда же был открыт самый крупный спутник Сатурна - Титан.
Гюйгенс первым предположил, что кольцо Сатурна не является сплошным твердым телом, а состоит из множества мелких и более крупных фрагментов, но коллеги-академики обрушились на ученого, утверждая, что ничего подобного просто не может существовать в природе.
Начиная с 1675 г. изучением Сатурна занимался директор Парижской обсерватории Джованни Кассини (1625-1712 гг.). Ему удалось установить, что кольцо Сатурна не сплошное, а состоит из двух колец различных диаметров, разделенных отчетливо видимым промежутком,- он получил название «щель Кассини».
Позднее, по мере увеличения разрешающей способности телескопов, астрономы разделили кольца Сатурна на внешнее кольцо А, отделенное от него щелью Кассини кольцо В и полупрозрачное внутреннее кольцо С.
В 1979 г. космический аппарат «Пионер-11» впервые пролетел вблизи Сатурна, а в 1980 и 1981 гг. за ним последовали аппараты «Вояджер-1» и «Вояджер-2». Эти аппараты впервые в истории передали на Землю детальные снимки структуры колец и выяснили их состав.
Перед изумленными астрономами открылась великолепная цветовая феерия сотен и тысяч тонких колечек, в причудливой последовательности «собранных» вокруг планеты-гиганта.
Сатурн: царство горячего льда
Для астрономов прошлого Сатурн был последним рубежом, дальней границей Солнечной системы, за которой находилась хрустальная сфера с прикрепленными к ней неподвижными звездами.
И действительно: все расположенные за орбитой Сатурна планеты невозможно увидеть невооруженным глазом.
Названный в честь древнейшего божества плодородия и земледелия, отца Юпитера, которого неблагодарный сын лишил трона, Сатурн в девять с половиной раз дальше от Солнца, чем Земля.
Такой же газовый гигант, как и Юпитер, он не выглядит особенно ярким на небосклоне, да и движется гораздо медленнее - год Сатурна продолжается 29,5 земных лет.
При наблюдении в телескоп эта планета напоминает Юпитер - на ее диске можно различить такие же чередующиеся темные и светлые полосы, параллельные экватору.
Цвет Сатурна бледно-желтый, с холодным голубоватым оттенком.
Как и Юпитер, Сатурн не имеет твердой поверхности, зато самая заметная деталь, придающая ему уникальный облик,- гигантские ярко светящиеся кольца - хорошо видна с Земли.
Ледяная карусель
Современным астрономам известно, что у всех четырех газовых гигантов - Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна - есть кольца, но у Сатурна они самые заметные, массивные и поразительно яркие.
Кольца расположены под углом приблизительно 28° к плоскости орбиты Сатурна, поэтому с Земли они выглядят по-разному: в зависимости от взаимного расположения планет их можно видеть то «с ребра» - и тогда они практически исчезают, то во всей красе.
Христиан Гюйгенс оказался прав - кольца Сатурна действительно состоят из миллиардов мельчайших частиц, оказавшихся на околопланетной орбите.
Но что поражает - при диаметре около 250 тыс. км толщина колец не достигает и двадцати метров, а если собрать воедино все их вещество, то из него вышло бы космическое тело диаметром не больше 100 км.
Однако о количестве сатурновых колец астрономы прошлого даже не догадывались.
Действительно, существуют кольцо А, щель Кассини шириной около 4 тыс. км, самое яркое кольцо В и полупрозрачное кольцо С, ближайшее к планете. При этом каждое из них состоит из тысяч более узких колец, также чередующихся со щелями и по-разному отражающими свет.
Даже в щели Кассини расположено несколько тончайших колечек. Большинство частиц, из которых состоят кольца, имеют размер в несколько сантиметров, но изредка в них встречаются тела в несколько метров и даже до 1-2 км.
Специалисты считают, что кольца почти полностью состоят изо льда с примесями пыли.
Кольца вращаются вокруг Сатурна, подчиняясь гравитации планеты. Время от времени их состав обновляется за счет «неосторожных» спутников, которые приближаются к Сатурну настолько близко, что притяжение планеты попросту их «разрывает на части».
На кольца воздействует не только гравитация, но и магнитное поле «хозяина» - оно особым образом ориентирует частицы во множестве колец, и тогда на них появляются темные поперечные полосы, так называемые «споки».
Как у Сатурна появились кольца?
Происхождение колец Сатурна все еще вызывает ожесточенные споры.
Их считали остатками большого количества мелких спутников, разрушенных тяготением Сатурна, но возраст колец - а им более 4,5 млрд лет - позволяет считать, что они являются остатками протопланетного облака, из которого возник сам Сатурн и его многочисленные спутники.
Вблизи планеты существует такая область, в которой сгустки вещества, достигшие определенного размера, начинают сталкиваться на больших скоростях и дробиться.
В результате вместо нового спутника возникает целая туча мелких обломков, которые постепенно «убегают» на другие орбиты и участвуют в образовании колец.
Необыкновенная тонкость «ледяных радуг» объясняется тем, что в экваториальной плоскости планеты взаимное притяжение частиц уравновешиваются центробежными силами, а в направлении, перпендикулярном к экваториальной плоскости, эти силы не действуют, вот частицы и собираются в тончайшее кольцо.
Какая планета могла бы плавать на воде?
Сатурн, вторая по величине планета Солнечной системы, обладает самой низкой плотностью.
Сатурн, который в основном состоит из газов и жидкости, имеет среднюю плотность 0,69 г/см3, в то время как плотность воды составляет 1,0 г/см3.
Следовательно, если бы каким-то образом удалось перенести кусочек Сатурна на Землю, он мог бы плавать в бассейне.
Если бы нашелся такой океан, в который можно было бы погрузить Сатурн, то мы могли бы убедиться, что гигантская планета... плавает! Понятно, почему: вещество Сатурна в целом на треть легче обычной воды.
Водородный волчок
Гигантская планета, лишь немного уступающая в размерах Юпитеру, вращается с огромной скоростью - полный оборот Сатурн совершает за 10 ч 34 мин. Диаметр Сатурна на экваторе составляет более 120 тыс. км, а ось планеты, заметно сплюснутой у полюсов, наклонена под углом 27° к плоскости ее орбиты.
Водород с примесью гелия, воды, метана, аммиака - основные вещества, из которых состоит Сатурн, причем водорода там больше, чем на Юпитере.
Его средняя плотность намного меньше плотности воды, и если бы существовал океан подходящих размеров, Сатурн преспокойно плавал бы на его поверхности.
Внешние слои атмосферы планеты кажутся наблюдателю спокойными и безмятежными - на них нет вихревых образований, подобных Большому Красному Пятну на Юпитере. Однако это кажущееся спокойствие.
По данным космических зондов, скорость ветров на Сатурне местами может достигать 1 800 км/ч, причем бушуют такие «сверхураганы» не только в верхних слоях атмосферы, но и до глубины в 2 тыс. км.
По мере удаления от внешних слоев атмосферы давление и температура растет, водород переходит в жидкое состояние.
В центральной области Сатурна находится массивное ядро, состоящее из железа, горных пород и... водяного льда, покрытого тонким слоем металлического водорода.
Лед, существующий при температурах в несколько тысяч градусов,- это может показаться абсурдным. Однако лед сатурнианских недр - не совсем обычный. Его молекулярная структура отличается от обычного льда примерно так, как отличается структура алмаза от структуры графита, и свойства совершенно иные.
Беспокойные недра планеты рождают мощное магнитное поле, которое можно обнаружить даже на расстоянии миллиона километров от Сатурна.
В атмосфере происходят мощные грозовые разряды, полыхают полярные сияния, а возбужденные массы водорода испускают сильное ультрафиолетовое излучение.
«Гигантский гексагон»
Самым удивительным явлением в атмосфере Сатурна является «Гигантский гексагон».
О его существовании не подозревали астрономы, наблюдавшие за планетой с Земли,- «Гигантский гексагон» расположен прямо на северном полюсе Сатурна. Он частично попал на один из снимков, переданных «Вояджером», а затем, спустя 25 лет, был полностью отснят космическим аппаратом «Кассини».
Благодаря удачному углу обзора ученым удалось рассмотреть глубинную структуру этого удивительного явления.
«Гигантский гексагон» представляет собой правильный шестиугольник с поперечным размером 25 тыс. км - на нем могут поместиться четыре Земли. Порно-модель Skye West дает в анал и трахается с лесбухами в секс видосах на портале 18+ - pornobolt.fun .
Это вихрь совершенно необычной формы, стремительно несущаяся вдоль сторон шестиугольника стена аммиачных облаков, уходящая в глубь атмосферы на расстояние до 100 км.
«Гексагон» вращается вместе с глубинными частями сатурнианской атмосферы и «не в такт» с движением ее внешних областей. Специалисты считают, что он представляет собой гигантскую «стоячую» волну, окружающую полюс планеты.
Автоматический космический зонд «Кассини», который в настоящее время является искусственным спутником Сатурна, передал новые изображения Северного полушария планеты в инфракрасном диапазоне.
На этих кадрах исследователи обнаружили полярные сияния, каких никогда не наблюдали в Солнечной системе. Они окрашены в голубой цвет, а лежащие внизу облака - в красный.
Полярные сияния на Сатурне могут покрывать весь полюс, тогда как на Земле и Юпитере кольца полярных сияний только окружают магнитные полюса.
Естественные спутники Сатурна
В свите Сатурна выделяются несколько крупных небесных тел. Они обладают необычными свойствами, но все еще мало исследованы.
Ближайшим к планете крупным спутником является Мимас, открытый еще в 18 в. На его поверхности хорошо виден гигантский кратер Гершель, образованный падением на поверхность Мимаса гигантского метеорита, едва не расколовшего спутник на части.
Следующий по удаленности спутник - Энцелад - самое светлое тело в Солнечной системе. Его поверхность отражает почти весь падающий на нее солнечный свет.
Исследователи считают, что она покрыта толстым слоем светлого инея. Сверкающий ледяной Энцелад внутри очень горячий - на его поверхности видны не только метеоритные кратеры, но и следы вулканических процессов. Поэтому там наблюдается удивительное явление - ледяные гейзеры.
Еще больше таких следов на поверхности спутника Дионы, а следующая за ней Рея имеет очень древнюю, сплошь усеянную метеоритными кратерами поверхность.
Довольно крупный спутник Тефия, открытый еще Дж. Кассини, расположен между орбитами Энелада и Дионы.
Уникальность его не только в огромном каньоне Итака, который словно след от сабельного удара рассекает три четверти окружности Тефии, но и в том, что свою орбиту Тефия делит с еще двумя небольшими спутниками - Телесто и Калипсо.
Двигаясь по одной орбите, все три спутника постоянно находятся как бы в вершинах равностороннего треугольника.
Титан, крупнейший из спутников Сатурна и второй после юпитерианского Ганимеда, больше планеты Меркурий и вращается на расстоянии свыше миллиона километров от поверхности Сатурна.
Единственный из свиты Сатурна он окружен довольно плотной атмосферой и окутан облаками, состоящими из азота с примесью метана.
За Титаном следуют спутники поменьше, но и у них есть свои ярко выраженные особенности.
Так, у Япета одно полушарие отражает свет в 10 раз лучше, чем другое. Спутник движется «темным» полушарием вперед, и его цвет связан с тем, что оно в первую очередь подвергается воздействию мелких частиц льда и обломков пород.
По экватору Япет опоясывает странный гребень, делающий его похожим на косточку от персика.
Самый далекий из спутников Сатурна, имеющих диаметр более 200 км,- Феба. Остальные существенно меньше.
Феба примечательна тем, что имеет обратное вращение - нет, не вокруг собственной оси, а по орбите. По все еще неясной причине она движется в направлении противоположном движению остальных крупных спутников.
Исследователи предполагают, что Феба - комета, превращенная в спутник гравитацией Сатурна.
Рекордсмен ветров. Даже постоянные бури на Юпитере кажутся легким ветерком по сравнению с ветрами, дующими в атмосфере Сатурна. Автоматические межпланетные станции зарегистрировали на Сатурне самую высокую скорость ветра в Солнечной системе - 1800 км в час. Для сравнения: скорость самого свирепого земного урагана обычно не превышает 250 км в час.
Великий шестигранник. Ученые до сих пор не могут найти объяснение таинственному гигантскому образованию, расположенному на северном полюсе Сатурна. Это пятно в форме правильного шестиугольника, диаметр которого достигает 25 тысяч километров. Это явление остается одной из самых больших загадок нашей планетной системы.
|