Сатурн

Сатурн – шестая планета Солнечной системы, располагающийся между Юпитером и Ураном. Какие уникальные особенности есть у этого небесного тела?

Главной достопримечательностью Сатурна являются его кольца. На самом деле они есть у всех планет-гигантов, но только у Сатурна они настолько яркие, что их можно наблюдать в любительский телескоп. Собственно, первым их разглядел ещё Галилей, который впервые посмотрел на небо через телескоп. Кольца располагаются в точности над экватором Сатурна. Они на 99 % состоят из водяного льда. Толшина колец не превышает и 1 км. Самое маленькое из колец имеет радиус 67 тыс. км (радиус самого Сатурна на экваторе составляет 60 268 км), а открытое только в 2009 г. кольцо Феба располагается на расстоянии 4 млн км от центра планеты. В 1921 г. в газетах распространился слух, что кольца исчезли, и их осколки летят к Земле. На самом деле кольца вместе с Сатурном повернулись ребром к Земле, и поэтому их невозможно было разглядеть в 1921 г.

Сатурн является рекордсменом по количеству спутников – их у него 82. Наибольшее внимание современных ученых вызывает Энцелад. Он покрыт коркой льда, под которой находится водный океан. Данные с зондов показывают, что температура в нем может достигать 0°С, а соленость воды близка к солености земного Мирового океана. Более того, в 2018 г. было подтверждено, что на Энцеладе присутствуют сложные макромолекулы органических веществ. Всё вместе это указывает на то, что на этом спутнике может существовать жизнь. В 2011 г. официально было заявлено, что условия на Энцеладе являются наиболее пригодными в Солнечной системе (не считая Землю) для существования жизни.

Долгое время считалось, что на поверхности ни одного небесного тела Солнечной системы, кроме Земли, нет жидкостей. Однако в 1995 г. было доказано, что на Титане, крупнейшем спутнике Сатурна, есть озера, каналы и даже моря! Правда, заполнены они не водой, а углеводородами. Примерно 76-79% их состава – это жидкий этан. Существование жидкости на поверхности Титана связано с тем, что этот спутник имеет атмосферу, чья плотность в 1,5 раза превышает земную. При этом Титан является очень крупным спутником. Его радиус составляет 2576 км, то есть он немного больше Меркурия.

У Сатурна нет поверхности. Сатурн является классической планетой-гигантом. Это значит, что он состоит по большей части газов – водорода (96%) и гелия (3%). Таким образом, большая часть Сатурна – это его атмосфера. В глубинах атмосферы давление выше, а потому газы превращаются в жидкий океан. Впрочем, четкой границы между океаном и атмосферой, как на Земле, нет. В ещё более глубоких слоях Сатурна, где давление достигает 3 млн атмосфер, жидкий водород становится металлическим. И уже под этим слоем металлического водорода располагается маленькое ядро (которое, впрочем, в 20 раз тяжелее Земли) из тяжелых элементов – кремния и металлов.

Так как Сатурн состоит на 96 % из водорода, то его плотность чрезвычайно мала. Она составляет всего 687 кг/м3. Это на 1,5 раза меньше плотности воды. Ни одна другая планета Солнечной системы не является настолько легкой. Косвенным следствием низкой плотности Сатурна является то, что ускорение свободного падения на нем почти совпадает земным ускорением свободного падения, хотя масса Земли в 95 раз меньше массы Сатурна.

Мы привыкли к тому, что циклоны и антициклоны как на Земле, так и на других планетах имеют форму окружности. Однако на Сатурне в 1980-х г. был обнаружен уникальный шестиугольный вихрь. Это образование достаточно устойчивое и продолжает существовать и в наше время. Его размер в поперечнике достигает 25 тыс. км, то есть он больше Земли. Располагается шестиугольник на Северном полюсе Сатурна. До сих пор не существует строгого научного объяснения этого феномена, хотя недавно ученым удалось получить похожие микровихри в лабораториях.

Уникальным является спутник Сатурна Япет. У него можно выделить два полушария, которые радикально отличаются своим светом. Переднее полушарие, которое называют ведущим, отсвечивает ярким белым светом, как будто бы оно покрыто снегом. Оно отражает 60% падающего на него света. Второе же, ведомое полушарие, черное как копоть. Оно отражает только 3% света. Из-за такого различия яркость Япета на звездном небе периодически меняется сразу на две звездные величины. Причиной такой двуликости Япета является пыль, которая оседает на Япете только с одной стороны. Толщина слоя пыли составляет всего несколько десятков сантиметров, но этого достаточно для такого радикального изменения внешнего вида сателлита.

Из-за низкой плотности Сатурна и его высокой скорости вращения (один оборот вокруг своей оси он делает за 10,5 часов) Сатурн отличается наибольшей сплюснутостью среди всех планет Солнечной системы. Его экваториальный радиус составляет 60268 км, а полярный радиус равен 54364 км, то есть он меньше примерно на 10%. Для сравнения – полярный и экваториальный радиус Земли отличаются всего лишь на 0,35%. Кольца у спутника Считается, что у одного из спутников Сатурна, Реи, может быть своя собственная система колец. Если это так, то Рея окажется первым и пока единственным спутником, обладающим кольцами. Впрочем, пока их существование не доказано строго. Детально исследован зондом «Кассини»

Всего рядом с Сатурном побывало 4 космических аппарата, но наибольший вклад в исследование внес зонд «Кассини». Это единственный зонд, ставший искусственным спутником планеты. На орбите планеты-гиганта он находился с 2004 по 2017 г. В связке с «Кассини» летел аппарат «Гюйгенс», который осуществил посадку на спутник Титан. Таким образом впервые в истории земной аппарат оказался на поверхности спутника другой планеты. Сам же зонд «Кассини» по окончании своей миссии был направлен в сам Сатурн, в атмосфере которого он и сгорел. Астрономы опасались, что в будущем он может загрязнить земными бактериями потенциально обитаемые спутники Сатурна, и потому специально уничтожили его.

Фото:

1. Сатурн

2. На северном полюсе расположен шестиугольный вихрь.

3. Шестиугольный вихрь

4. Внутреннее строение Сатурна

5. Титан

6. Вид Сатурна в современный телескоп (слева) и в телескоп времён Галилея (справа)

7. Сатурн и его спутники: в центре снимка — Энцелад, справа, крупным планом, видна половинка Реи, из-за которой выглядывает Мимас. Фотография сделана зондом «Кассини», июль 2011

Источник: интернет