САТУРН

САТУРН - "ДЯДЬКО У ШЛЯПІ".

Подібно до Юпітера Сатурн, друга за розміром планета Сонячної системи, є величезна куля, що швидко обертається (з періодом 10,23 години), складається переважно з рідкого водню і гелію, оповитий потужним шаром атмосфери. Екваторіальний діаметр по верхньому кордону хмарного шару складає 120536 км., а полярний на декілька сотень кілометрів менше. У атмосфері Сатурну міститься 94% водню і 6% гелію (за об'ємом).

На відміну від Юпітера смуги на Сатурні доходять до дуже високих широт - 78 градусів. Гігантська овальна освіта розміром із Землю, розташована недалеко від північного полюса, названа Великою Коричневою Плямою, так само виявлено декілька коричневих плям меншого розміру. Із-за більшої, ніж на Юпітері швидкості потоків, ці ураганні вихори швидко затухають і перемішуються із смугами. Швидкості зональних вітрів в районі екватора досягають 400 - 500 м/с, а на широті 30 градусів - близько 100 м/с. Невисока контрастність кольорів на видимому диску Сатурну пов'язана з тим, що із-за низьких температур в надхмарній атмосфері Сатурну, де пари аміаку виморожуються, утворюється щільний шар туману, що приховує структуру поясів і зон, тому на Сатурні вони не так чітко видно, як на Юпітері.

Візитною карткою Сатурну є його знамениті кільця, що оперізують планету довкола екватора і складаються з безлічі крижаних часток з розмірами від доль міліметра до декількох метрів. Вісь обертання Сатурну нахилена до площини його орбіти на 260 44', тому при його русі по орбіті кільця міняє свою орієнтацію по відношенню до Землі. Коли площина кільця пересікає Землю, навіть в середні телескопи розглянути його не виходить: оскільки їх товщина всього декілька десятків метрів, хоча ширина кільця досягає 137 000 км. Кільця обертаються довкола Сатурну. Причому, згідно законам Кеплера, швидкість обертання внутрішніх частин кільця, більш ніж зовнішніх.

Існує три основні кільця, названих A, B і C. Вони помітні без особливих проблем із Землі. Є імена і в слабкіших кілець - D, E, F. При найближчому розгляді, кілець виявляється велика кількість. Між кільцями існують щілини, де немає часток. Та з щілин, яку можна побачити в середній телескоп із Землі (між кільцями А і В), названа щілиною Кассині. У ясні ночі з хорошими телескопами можна побачити менш помітні щілини.

Кільця є залишками тієї протопланетного хмари, яка породила всі тіла Сонячної системи. На тих відстанях від планети, на яких обертається велика частка часток кільця, виникнення супутників неможливе із-за гравітаційної дії самої планети, руйнівної усе більш або менш крупні тіла. Частки кілець багато разів стикаються, руйнуються і злипаються знов. Вони настільки крихкі, що поступаються в цьому самому рихлому снігу, який Ви можете собі уявити

Потік сонячної енергії, що досягає Сатурну в 91 раз менше, ніж в Землі. Температура на нижньому кордоні хмар Сатурну складає 150°К. Проте, тепловий потік від Сатурну в два рази перевищує потік енергії, що отримується від Сонця. Джерелом цієї внутрішньої енергії може бути, згідно гіпотезі, енергія, що виділяється за рахунок гравітаційної диференціації речовини, коли важчий гелій повільно занурюється в надра планети.

"Вояджери" виявили ультрафіолетове випромінювання водню в атмосфері середніх широт і полярні сяйва на широтах вище 65 градусів. Подібна активність може привести до утворення складних вуглеводневих молекул. Полярні сяйва середніх широт, які відбуваються лише в освітлених Сонцем областях, виникають по тих же причинах, що і полярні сяйва на Землі. Різниця лише в тому, що на нашій планеті це явище властиво виключно вищим широтам.

Магнітне поле Сатурну має унікальний характер. Вісь диполя збігається з віссю обертання планети на відміну від Землі, Меркурія і Юпітера. Магнітосфера Сатурну має симетричний вигляд. Радіаційні пояси мають правильну форму, причому в них спостерігаються порожні порожнини, де заряджені частки вимітаються супутниками або кільцями. Поблизу кілець концентрація часток нікчемна. За супутниками Сатурну тягнуться хвости з нейтральних і іонізованих молекул і атомів газу, створюючі гігантську тору на орбітах. Одним з джерел такого тора є верхня атмосфера Титана, найбільшого супутника Сатурну

Сатурн має, принаймні, 28 супутників ( раніше було відомо 18) і 12 з них - більше 100 км. в діаметрі. Всі супутники, окрім Гіперіона і Феби, повернені до Сатурну однією стороною

Вперше супутники були відмічені в ніч з 23 на 24 вересня телескопом на горі Мауна-Ки ( Гаваї). Потім існування цих супутників було підтверджене новими спостереженнями, проведеними в листопаді цього року за допомогою одного з чотирьох 8-метрових телескопів, що входять до складу великого телескопа VeryLargeTelescope в Чилі, 2,2-метрового телескопа також з Європейської Південної обсерваторії в Чилі і 5-метрового телескопа з Паломарськой обсерваторії в Каліфорнії.

Обмежене число спостережень не дозволило астрономам отримати детальну інформацію про них і навіть точно розрахувати їх орбіти. Передбачається, що ці супутники є невеликими крижаними космічними тілами, які були свого часу захоплені гравітаційним полем Сатурну. Тому я дам інформацію лише про раніше відомих супутниках Сатурну.

Орбіта внутрішній супутників, Пан і Атлас, лежить біля зовнішнього краю кільця А. Следующий супутник, Прометей, відповідає за щілину, що примикає до внутрішнього краю кільця F. Потім - пандора, винна в утворенні іншого кордону кільця F. Вони виявлений на знімках космічних апаратів. Наступні два супутники - Епіметій і Янус - виявлені із Землі, вони ділять загальну орбіту. Різниця у видаленні від Сатурну складає лише 30-50 кілометрів.

Мімас незвичайний тим, що на нім виявили один величезний кратер, який має розмір з третина супутника. Він покритий тріщинами, що, ймовірно, викликано приливним впливом Сатурну: Мімас - найближчий до планети з крупних супутників. На фото можна побачити той самий величезний метеоритний кратер, названий Гершелем. Його розмір - 130 кілометрів. Гершель поглиблений в поверхню на 10 кілометрів, з центральною горою, майже такою ж високою, як і Еверест

Енцелад має найбільш активну поверхню зі всіх супутників в системі (за можливим виключенням Титану, чия поверхня не фотографувалася). На нім видно сліди потоків, що зруйнували колишній рельєф, тому передбачається, що надра цього супутника можуть бути активними і в даний час. Крім того, хоча кратери можуть бути побачені там всюди, недолік їх в деяких областях має на увазі невеликий вік цих областей в декілька сотень мільйонів років. Це повинно означати, що частини поверхні на Енцеладе як і раніше схильні до змін. Вважається що активність його криється в дії приливних сил Сатурну, розігріваючих Енцелад.

Тефія знаменита своєю величезною тріщиною-розломом, протяжністю 2000 км. - три чверті довжини екватора супутника! Фотографії Тефії, отримані від <Вояджера 2>, показали великий гладкий кратер з третина діаметру самого супутника, названий Одіссєєм. Він більший, ніж Гершель на Мімасе. На жаль, на представленому знімку ці деталі погано помітні. Про походження міжгір'я існують декілька гіпотез, у тому числі і що передбачає такий період в історії Тефії, коли вона була рідкою. При замерзанні могло утворитися міжгір'я. Температура поверхні Тефії - 86 До.

Наступні два супутники Каліпсо і Телесто прозвали Троянськими Тефіямі, по аналогії з Троєю, астероїдами що рухаються довкола Сонця по орбіті Юпітера. Один з них відстає, а інший випереджає Тефію на її орбіті на 60 градусів. Ці 60 градусів невипадкові. Розрахунки показують, що в разі звернення двох тіл довкола третього, така система стійка, коли всі три тіла розташовано в кутах рівностороннього трикутника, кут якого і дорівнює 60-ти градусам. Наприклад, один з таких трикутників складають Сатурн, Діона і Олена. Обоє супутника виявлено із Землі в 1980-м року, причому відшукали їх на знімках декілька місяців опісля, після самих спостережень.

Один з нових супутників, Олена, виявлена на наземних фотографіях, також рухається на 60 градусів попереду свого більшого сусіда по орбіті - Діони. На поверхні Діони видно сліди викиду світлого матеріалу у вигляді інею, безліч кратерів і звивиста долина.

Є ще три непідтверджені відкриття супутників. Один з них близький до орбіти Діони, другої розташовуватися між орбітами Тефії і Діони, і третій - між Діоной і Реєю. Все три були виявлені на фотографіях <Вояджера 2>, але доки ніде більше.

Рея - має стару, суспіль усипану кратерами, поверхня. На ній, як і в Діони, виділяються яскраві тонкі смуги. Ці утворення - імовірно, полягають з льоду, що заповнює розломи в корі супутників

Мімас, Енцелад, Тефія, Діона, і Рея приблизно сферичні формою і, швидше за все, полягають, здебільше, з водяного льоду. Енцелад відображає майже 100 відсотків сонячного світла, що підтверджує таке припущення.Мимас, Тефія, Діона, і Рея повністю покриті кратерами.

Титан, діаметр якого 5150 км. - один з найцікавіших супутників Сатурну. Вважається, що склад і процеси, що відбуваються в атмосфері цього супутника схожі з тими, що мільярди років назад можна було б виявити в Земній атмосфері. Його поверхня невиразна крізь щільну атмосферу, що перебуває на 85% з азоту, близько 12% аргону і менше 3% метану. Також спостерігається невелика кількість етану, пропана, ацетилену, етилену, водню, кисню і інших складових. Тиск в поверхні Титану 1.6 атмосфер. Температура верхніх шарів атмосфери цього супутника близька до 150°К, а поверхні - 94°К. Поверхня Титану полягає з льоду з домішкою силікатних порід. Середня щільність речовини, що складає супутник, - 1,9 г/см3. Передбачається, що в Титану може бути океан з етану, метану і азоту завглибшки до 1 км., нижче за яке знаходиться шар ацетилену завтовшки до 300 м. Метан на Титані, під дією світла, перетворюється на етан, ацетилен, етилен, і (у з'єднанні з азотом) в солі ціаністої кислоти. Останні - особливо цікаві молекули: це будівельна цегла для амінокислот. Низька температура, безумовно, гальмує утворення складніших органічних речовин. В Титану немає магнітного поля, проте він взаємодіє з полем Сатурну, яке створює за ним магнітний хвіст.

Гіперіон - ніяк не підтверджує свою внутрішню діяльність. Неправильна форма супутника викликає незвичайне явище: Кожного разу, коли гігантський Титан і Гіперіон зближуються, Титан гравітаційними силами міняє орієнтацію Гіперіона, що по блиску супутника, що змінюється, можна відстежити із Землі. Неправильна форма Гіперіона і сліди давнього бомбардування метеоритами дозволяють назвати Гіперіон старим в системі Сатурну.

Орбіта Япета розташована в майже 4-х мільйонах кілометрів від Сатурну. Одна сторона Япета рясно усипана кратерами, тоді як інша сторона виявляється майже гладкою. Япет відомий неоднорідною по яскравості поверхнею. Супутник, подібно до Луне із Землею, повернений завжди однією стороною до Сатурну, так, що і по орбіті він рухається лише одній стороною вперед, яка в 10 разів темніше, ніж сторона протилежна. Є версія, що в своєму русі супутник <підмітає> пил і дрібні частки, що також обертаються довкола Сатурну. З іншого боку, можливо, це темна речовина породжена надрами супутника.

Феба обертається довкола планети в напрямі, зворотному напряму обертання всіх інших супутників і Сатурну довкола осі. Вона має, у загальних рисах, сферичну форму і відображає близько 6 відсотків сонячного світла. Окрім Гіперіона, це єдиний супутник, не повернений до Сатурну вічно однією стороною. Всі ці особливості вельми обгрунтовано дозволяють сказати, що Феба - захоплений в гравітаційні мережі астероїд.