Rotasjonen av Saturn rundt sin akse. Rapport om emnet planeten Saturn melding. Ringdannelse: teorier og hypoteser

Historien om Saturn for barn inneholder informasjon om hva temperaturen er på Saturn, om dens satellitter og funksjoner. Du kan supplere budskapet ditt om Saturn med interessante fakta.

Kort melding om Saturn

Saturn er den sjette planeten i solsystemet, som også kalles "ringenes herre".

Planeten har fått navnet sitt fra den gamle romerske guden for fruktbarhet. Planeten har vært kjent siden antikken, fordi Saturn er en av de lyseste gjenstandene på stjernehimmelen vår. Det er den nest største gigantiske planeten. Saturns ringer, som består av tusenvis av solide stein- og isbiter, går i bane rundt planeten med en hastighet på 10 km/s. Saturns ringer er veldig tynne. Med en diameter på omtrent 250 000 km når tykkelsen ikke engang en kilometer.

Det er 62 kjente satellitter i bane rundt planeten. Titan er den største av dem, så vel som den nest største satellitten i solsystemet (etter satellitten til Jupiter, Ganymedes), som er større enn Merkur og har den eneste tette atmosfæren blant satellittene i solsystemet

Melding om Saturn for barn

Den sjette planeten, Saturn, ble oppkalt etter den romerske guden for jordbruk. Dens dimensjoner er bare litt dårligere enn Jupiter.

Gjennomsnittlig diameter på Saturn er 58 000 km. Til tross for den store størrelsen, En dag på Saturn varer bare 10 timer og 14 minutter.. En omdreining rundt solen tar nesten 30 jordår.

Planeten har 62 satellitter oppdaget. Blant dem er de mest kjente Atlas, Prometheus, Pandora, Epimetheus, Janus, Mimas, Enceladus, Tethys, Telesto, Calypso, Dione, Helen, Rhea, Titan, Hyperon, Iapetus, Phoebe. Satellitten Phoebus, i motsetning til alle de andre, svinger i motsatt retning. I tillegg antas det at det finnes ytterligere 3 satellitter.

Når det gjelder masse, er Saturn mindre enn Jupiter med mer enn tre ganger. Planeten består av gasser, 94 % av det er hydrogen, og resten er for det meste helium.

På grunn av dette er vindhastighetene på Saturn høyere enn på Jupiter - 1700 km/t. Dessuten er vindstrømmene på planetens sørlige og nordlige halvkule symmetriske i forhold til ekvator.

Overflatetemperaturen til Saturn-188 grader Celsius: Dette er et resultat av solaktivitet og sin egen varmekilde. I sentrum av planeten er det en jern-silisiumkjerne, med en blanding av is fra metan, ammoniakk og vann, og det kjemiske gitteret av is inne i Saturn er vesentlig forskjellig fra det vanlige.

Saturn er også unik fordi dens tetthet er mindre enn tettheten til jordisk vann. Denne planeten opplever konstant enorme stormer, synlige til og med fra jorden, ledsaget av lyn!

Det mest bemerkelsesverdige fenomenet med tidens kosmiske gud anses å være ringene som omkranser planeten. De ble oppdaget av Galileo i 1610. De går i bane rundt Saturn med varierende hastighet og består av tusenvis av solide stein- og isbiter.

Saturns ringer er veldig tynne. Med en diameter på rundt 250 000 km når tykkelsen ikke engang en kilometer.I dag er astronomer Det er kjent at det er 7 hovedringer.

Stjernehimmelen har alltid tiltrukket seg romantikere, poeter, kunstnere og elskere med sin skjønnhet. Siden uminnelige tider har folk beundret spredningen av stjerner og tilskrevet dem spesielle magiske egenskaper.

Gamle astrologer var for eksempel i stand til å trekke en parallell mellom fødselsdatoen til en person og stjernen som lyste sterkt i det øyeblikket. Det ble antatt at det kunne påvirke ikke bare helheten av karaktertrekkene til en nyfødt, men også hele hans fremtidige skjebne. Å observere stjernene hjalp bøndene med å finne den beste datoen for såing og høsting. Vi kan si at mye i livet til eldgamle mennesker var utsatt for påvirkning av stjerner og planeter, så det er ikke overraskende at menneskeheten har prøvd å studere planetene nærmest jorden i århundrer.

Mange av dem er nå studert ganske godt, men noen kan gi forskerne mange overraskelser. Astronomer inkluderer først og fremst Saturn som slike planeter. En beskrivelse av denne gassgiganten kan finnes i en hvilken som helst lærebok om astronomi. Imidlertid mener forskere selv at dette er en av de minst studerte planetene, alle mysteriene og hemmelighetene som menneskeheten ennå ikke er i stand til å liste opp.

I dag vil du motta den mest detaljerte informasjonen om Saturn. Massen til gassgiganten, dens størrelse, beskrivelse og komparative egenskaper med jorden - du kan lære alt dette fra denne artikkelen. Kanskje du vil høre noen fakta for første gang, og noen vil virke rett og slett utrolige for deg.

Gamle ideer om Saturn

Våre forfedre kunne ikke nøyaktig beregne massen til Saturn og gi den egenskaper, men de forsto definitivt hvor majestetisk denne planeten var og tilbad den til og med. Historikere mener at Saturn, som er en av de fem planetene som er godt synlig fra jorden med det blotte øye, var kjent for folk i svært lang tid. Den fikk navnet sitt til ære for guden for fruktbarhet og jordbruk. Denne guddomen ble høyt aktet blant grekerne og romerne, men senere endret holdningen til ham litt.

Faktum er at grekerne begynte å assosiere Saturn med Kronos. Denne titanen var veldig blodtørstig og slukte til og med sine egne barn. Derfor ble han behandlet uten tilbørlig respekt og med en viss frykt. Men romerne aktet Saturn veldig mye og anså ham til og med som en gud som ga menneskeheten mye av den kunnskapen som var nødvendig for livet. Det var jordbrukets gud som lærte uvitende mennesker hvordan de skulle bygge boligkvarter og bevare avlingen til neste år. I takknemlighet til Saturn organiserte romerne ekte høytider som varte i flere dager. I løpet av denne perioden kunne til og med slaver glemme sin ubetydelige stilling og føle seg som frie mennesker.

Det er bemerkelsesverdig at i mange eldgamle kulturer var Saturn, som forskerne var i stand til å karakterisere bare årtusener senere, assosiert med sterke guddommer som selvsikkert kontrollerer skjebnen til mennesker i mange verdener. Moderne historikere lurer ofte på at eldgamle sivilisasjoner kunne ha visst mye mer om denne gigantiske planeten enn vi gjør i dag. Kanskje annen kunnskap var tilgjengelig for dem, og vi må bare, forkaste de tørre statistiske dataene, trenge inn i Saturns hemmeligheter.

Kort beskrivelse av planeten

Det er ganske vanskelig å si med noen få ord hva planeten Saturn faktisk er. Derfor vil vi i den nåværende delen gi leseren velkjente data som vil bidra til å danne en ide om dette fantastiske himmellegemet.

Saturn er den sjette planeten i vårt opprinnelige solsystem. Siden den hovedsakelig består av gasser, er den klassifisert som en gassgigant. Den nærmeste "slektningen" til Saturn kalles vanligvis Jupiter, men i tillegg kan Uranus og Neptun også inkluderes i denne gruppen. Det er bemerkelsesverdig at alle gassplaneter kan være stolte av ringene sine, men bare Saturn har dem i en slik mengde at du kan se det majestetiske "beltet" selv fra jorden. Moderne astronomer anser det med rette som den vakreste og mest fascinerende planeten. Tross alt endrer ringene til Saturn (vi vil fortelle deg hva denne storheten består av i en av de neste delene av artikkelen) nesten konstant endre farge og hver gang bildet deres overrasker med nye nyanser. Derfor er gassgiganten en av de mest gjenkjennelige blant andre planeter

Massen til Saturn (5,68 × 10 26 kg) sammenlignet med jorden er ekstremt stor, vi vil snakke om dette litt senere. Men diameteren på planeten, som ifølge de siste dataene er mer enn hundre og tjue tusen kilometer, setter den trygt på andreplass i solsystemet. Bare Jupiter, lederen på denne listen, kan konkurrere med Saturn.

Gassgiganten har sin egen atmosfære, magnetiske felt og et stort antall satellitter, som gradvis ble oppdaget av astronomer. Interessant nok er planetens tetthet merkbart mindre enn tettheten til vann. Derfor, hvis fantasien din lar deg forestille deg et stort basseng fylt med vann, så vær trygg på at Saturn ikke vil drukne i det. Som en diger badeball vil den sakte gli over overflaten.

Opprinnelsen til gassgiganten

Til tross for at romfartøy aktivt har studert Saturn de siste tiårene, kan forskerne fortsatt ikke si med sikkerhet hvordan planeten ble dannet. Til dags dato har to hovedhypoteser blitt fremsatt, som har sine tilhengere og motstandere.

Solen og Saturn sammenlignes ofte i komposisjon. Faktisk inneholder de en stor konsentrasjon av hydrogen, noe som har gjort det mulig for noen forskere å anta at stjernen vår og planetene i solsystemet ble dannet på nesten samme tid. Massive gassansamlinger ble forfedrene til Saturn og Solen. Imidlertid kan ingen av tilhengerne av denne teorien forklare hvorfor, så å si, en planet ble dannet av det opprinnelige materialet, i det ene tilfellet, og en stjerne i det andre. Ingen kan ennå gi en anstendig forklaring på forskjellene i sammensetningen deres.

Ifølge den andre hypotesen varte dannelsen av Saturn hundrevis av millioner år. Opprinnelig ble det dannet faste partikler, som gradvis nådde jordens masse. Imidlertid mistet planeten på et tidspunkt en stor mengde gass, og i det andre trinnet økte den aktivt fra verdensrommet ved hjelp av tyngdekraften.

Forskere håper at de i fremtiden vil være i stand til å oppdage hemmeligheten bak dannelsen av Saturn, men før det har de fortsatt mange tiår med venting. Tross alt var det bare romfartøyet Cassini, som opererte i sin bane i tretten lange år, som klarte å komme så nær planeten som mulig. Denne høsten fullførte den sitt oppdrag, etter å ha samlet inn en enorm mengde data for observatører som ennå ikke er behandlet.

Planetens bane

Saturn og Solen er atskilt med nesten halvannen milliard kilometer, så planeten mottar ikke mye lys og varme fra hovedlyset vårt. Det er bemerkelsesverdig at gassgiganten roterer rundt solen i en litt langstrakt bane. Imidlertid har forskere de siste årene hevdet at nesten alle planeter gjør dette. Saturn gjør en full revolusjon på nesten tretti år.

Planeten roterer ekstremt raskt rundt sin akse, og krever omtrent ti jordtimer per omdreining. Hvis vi bodde på Saturn, så er dette hvor lenge en dag ville vare. Interessant nok prøvde forskere å beregne planetens fulle rotasjon rundt sin akse flere ganger. I løpet av denne tiden oppsto det en feil på omtrent seks minutter; innenfor rammen av vitenskapen anses det som ganske imponerende. Noen forskere tilskriver det unøyaktigheten til instrumenter, men andre hevder at vår opprinnelige jord i løpet av årene begynte å rotere saktere, noe som gjorde at feilen ble dannet.

Planetstruktur

Siden størrelsen på Saturn ofte sammenlignes med Jupiter, er det ikke overraskende at strukturene til disse planetene er veldig like hverandre. Forskere deler konvensjonelt gassgiganten inn i tre lag, hvor sentrum er den steinete kjernen. Den har høy tetthet og er minst ti ganger mer massiv enn jordens kjerne. Det andre laget, der det ligger, anses å være flytende metallisk hydrogen. Tykkelsen er omtrent fjorten og et halvt tusen kilometer. Det ytre laget av planeten består av molekylært hydrogen; tykkelsen på dette laget er målt til atten og et halvt tusen kilometer.

Forskere som studerte planeten fant ut et interessant faktum - den sender ut to og en halv ganger mer stråling ut i verdensrommet enn den mottar fra stjernen. De prøvde å finne en klar forklaring på dette fenomenet, og trakk en parallell med Jupiter. Imidlertid er dette fortsatt et annet mysterium for planeten, fordi størrelsen på Saturn er mindre enn dens "bror", som sender ut mye mer beskjedne mengder stråling til omverdenen. Derfor er slik aktivitet til planeten i dag forklart av friksjonen av heliumstrømmer. Men forskere kan ikke si hvor levedyktig denne teorien er.

Planet Saturn: atmosfærisk sammensetning

Hvis du observerer planeten gjennom et teleskop, blir det merkbart at fargen på Saturn har noe dempet blek oransje nyanser. På overflaten kan man legge merke til stripelignende formasjoner, som ofte er formet til bisarre former. Imidlertid er de ikke statiske og transformeres raskt.

Når vi snakker om gassplaneter, er det ganske vanskelig for leseren å forstå hvordan man nøyaktig kan bestemme forskjellen mellom en konvensjonell overflate og en atmosfære. Forskere sto også overfor et lignende problem, så det ble besluttet å bestemme et visst utgangspunkt. Det er her temperaturen begynner å synke, og her trekker astronomene en usynlig grense.

Atmosfæren til Saturn er nesten nittiseks prosent hydrogen. Av gassene vil jeg også nevne helium, det er tilstede i en mengde på tre prosent. Den resterende prosenten er fordelt på ammoniakk, metan og andre stoffer. For alle levende organismer som er kjent for oss, er planetens atmosfære destruktiv.

Tykkelsen på det atmosfæriske laget er nær seksti kilometer. Overraskende nok blir Saturn, i likhet med Jupiter, ofte referert til som "stormenes planet." Selvfølgelig, etter Jupiters standarder er de ubetydelige. Men for jordboere vil en vind på nesten to tusen kilometer i timen virke som verdens virkelige ende. Slike stormer forekommer ganske ofte på Saturn; noen ganger legger forskere merke til formasjoner i atmosfæren som ligner orkanene våre. I et teleskop vises de som store hvite flekker, og orkaner dannes ekstremt sjelden. Derfor regnes observasjon av dem som en stor suksess for astronomer.

Ringer av Saturn

Fargen på Saturn og dens ringer er omtrent den samme, selv om dette "beltet" utgjør et stort antall problemer for forskere som de ennå ikke er i stand til å løse. Det er spesielt vanskelig å svare på spørsmål om opprinnelsen og alderen til denne storheten. Til dags dato har det vitenskapelige miljøet fremmet flere hypoteser om dette emnet, som ingen kan bevise eller motbevise ennå.

Først av alt er mange unge astronomer interessert i hva Saturns ringer er laget av. Forskere kan svare ganske nøyaktig på dette spørsmålet. Strukturen til ringene er svært heterogen, den består av milliarder av partikler som beveger seg med enorm hastighet. Diameteren til disse partiklene varierer fra en centimeter til ti meter. De består av nittiåtte prosent is. De resterende to prosentene er representert av forskjellige urenheter.

Til tross for det imponerende utseendet som Saturns ringer presenterer, er de veldig tynne. Tykkelsen deres når i gjennomsnitt ikke engang en kilometer, mens diameteren når to hundre og femti tusen kilometer.

For enkelhets skyld kalles ringene på planeten vanligvis en av bokstavene i det latinske alfabetet; de tre ringene regnes som de mest merkbare. Men den andre anses å være den lyseste og vakreste.

Ringdannelse: teorier og hypoteser

Siden antikken har folk undret seg over nøyaktig hvordan Saturns ringer ble dannet. Opprinnelig ble det fremsatt en teori om samtidig dannelse av planeten og dens ringer. Imidlertid ble denne versjonen senere tilbakevist, fordi forskere ble overrasket over renheten til isen som utgjør Saturns "belte". Hvis ringene var på samme alder som planeten, ville partiklene deres være dekket med et lag som kan sammenlignes med skitt. Siden dette ikke skjedde, måtte det vitenskapelige miljøet lete etter andre forklaringer.

Teorien om en eksplodert satellitt av Saturn regnes som tradisjonell. Ifølge denne uttalelsen, for omtrent fire milliarder år siden, kom en av planetens satellitter for nær den. Ifølge forskere kan diameteren nå opptil tre hundre kilometer. Under påvirkning av tidevannskrefter ble den revet i milliarder av partikler som dannet ringene til Saturn. Versjonen av kollisjonen av to satellitter vurderes også. Denne teorien virker mest plausibel, men nyere data gjør det mulig å bestemme ringenes alder som hundre millioner år.

Overraskende nok kolliderer partiklene i ringene konstant med hverandre, danner seg til nye formasjoner og kompliserer derved studiet deres. Moderne forskere kan ennå ikke avsløre mysteriet om dannelsen av Saturns "belte", som har lagt til listen over mysterier på denne planeten.

Saturns måner

Gassgiganten har et stort antall satellitter. Førti prosent av alle kjente systemer dreier seg om det. Til dags dato har seksti-tre måner av Saturn blitt oppdaget, og mange av dem presenterer ikke mindre overraskelser enn planeten selv.

Størrelsen på satellittene varierer fra tre hundre kilometer til mer enn fem tusen kilometer i diameter. Den enkleste måten for astronomer å oppdage store måner, de fleste av dem kunne beskrives på slutten av åttitallet av det attende århundre. Det var da Titan, Rhea, Enceladus og Iapetus ble oppdaget. Disse månene er fortsatt av stor interesse for forskere og blir nøye studert av dem.

Interessant nok er alle Saturns måner veldig forskjellige fra hverandre. De er forent av det faktum at de alltid er vendt mot planeten med bare én side og roterer nesten synkront. Tre måner er av størst interesse for astronomer:

• Titanium.
• Enceladus.

Titan er den nest største i solsystemet. Det er ikke overraskende at den er nest etter en av satellittene til Titan, halvparten av månen, og størrelsen er sammenlignbar med Merkur og til og med overstiger den. Interessant nok bidro sammensetningen av denne gigantiske månen til Saturn til dannelsen av atmosfæren. I tillegg er det væske på, noe som setter Titan på nivå med Jorden. Noen forskere antyder til og med at det kan være en eller annen form for liv på overflaten av satellitten. Selvfølgelig vil det være vesentlig forskjellig fra jordens, fordi Titans atmosfære består av nitrogen, metan og etan, og på overflaten kan du se innsjøer av metan og øyer med en bisarr topografi dannet av flytende nitrogen.

Enceladus er en like fantastisk satellitt av Saturn. Forskere kaller det det letteste himmellegemet i solsystemet på grunn av overflaten, fullstendig dekket med en isete skorpe. Forskere er sikre på at under dette islaget er det et ekte hav der levende organismer godt kan eksistere.

Rhea overrasket astronomer for ikke lenge siden. Etter å ha tatt mange bilder, kunne de se flere tynne ringer rundt den. Det er for tidlig å snakke om deres sammensetning og størrelse, men denne oppdagelsen var sjokkerende, for tidligere ble det ikke engang antatt at ringer kunne rotere rundt satellitten.

Saturn og jorden: en sammenlignende analyse av disse to planetene

Forskere sammenligner sjelden Saturn og Jorden. Disse himmellegemene er for forskjellige til å sammenligne dem med hverandre. Men i dag bestemte vi oss for å utvide leserens horisont litt og fortsatt ta en ny titt på disse planetene. Er det noe til felles mellom dem?

Først av alt kommer det til tankene å sammenligne massen til Saturn og Jorden; denne forskjellen vil være utrolig: gassgiganten er nittifem ganger større enn planeten vår. Den er ni og en halv ganger større enn jorden. Derfor kan planeten vår passe mer enn syv hundre ganger i volumet.

Interessant nok vil tyngdekraften på Saturn være nittito prosent av jordens tyngdekraft. Hvis vi antar at en person som veier hundre kilo blir overført til Saturn, vil vekten hans synke til nittito kilo.

Hvert skolebarn vet at jordens akse har en viss helningsvinkel i forhold til solen. Dette gjør at årstidene endrer hverandre, og folk kan nyte alle naturens skjønnheter. Overraskende nok har Saturns akse en lignende tilt. Derfor kan du også observere årstidene på planeten. Imidlertid har de ikke en uttalt karakter, og det er ganske vanskelig å spore dem.

I likhet med jorden har Saturn sitt eget magnetfelt, og nylig har forskere sett ekte nordlys over planetens overflate. Den gledet meg med sin lange glød og lyse lilla fargetoner.

Selv fra vår lille komparative analyse er det klart at begge planetene, til tross for deres utrolige forskjeller, også har noe som forener dem. Kanskje tvinger dette forskerne til hele tiden å vende blikket mot Saturn. Noen av dem sier imidlertid lattermildt at hvis det var mulig å se på begge planetene side om side, ville jorden sett ut som en mynt, og Saturn ville sett ut som en oppblåst basketball.

Studiet av gassgiganten som er Saturn er en prosess som har forundret forskere fra hele verden. Mer enn én gang sendte de sonder og forskjellige enheter til ham. Siden det siste oppdraget ble fullført i år, er det neste planlagt kun i 2020. Men nå kan ingen si om det vil finne sted. Det har i flere år pågått forhandlinger om Russlands deltakelse i dette storstilte prosjektet. Ifølge foreløpige beregninger vil den nye enheten ta rundt ni år å komme inn i Saturns bane, og ytterligere fire år å studere planeten og dens største satellitt. Basert på alt det ovennevnte kan du være sikker på at det å avsløre alle hemmeligheter til stormplaneten er et spørsmål om fremtiden. Kanskje dere, våre lesere i dag, vil ta del i dette.

Universet er fullt av mysterier, som det fremgår av interessante fakta om planeten Saturn- et himmellegeme oppkalt etter den mangeårige herskeren av titanene - Kronos.

1. Planetens form ligner en oblate ball. Saturn fikk denne formen som et resultat av rask rotasjon rundt sin akse. En dag her varer bare 10,7 timer. På grunn av så intens rotasjon flater planeten seg selv.
2. Himmellegemet har et stort antall satellitter (63). Forskere hevder at noen av dem har de nødvendige betingelsene for livet.
3. Saturn har et utviklet system av ringer, som hver har en lys og mørk side. Imidlertid har innbyggerne på jorden muligheten til å se utelukkende den lyse siden. Fra vår planet ser det ut til at ringene forsvinner fra tid til annen. Dette skyldes det faktum at kun kantene på ringene er synlige når de vippes. I følge moderne teorier ble ringene dannet som et resultat av ødeleggelsen av Saturns måner.
4. Hvis du forestiller deg at solen er på størrelse med en inngangsdør, vil Saturn ligne en basketball. I dette tilfellet vil jorden være på størrelse med en vanlig mynt.
5. Planeten består hovedsakelig av helium og hydrogengasser. Den har nesten ingen hard overflate.
6. Hvis du legger Saturn i vann, kan den flyte som en ball.. Dette er mulig fordi tettheten til planeten er 2 ganger mindre enn vann.
7. Alle ringene har navn som tilsvarer bokstavene i det latinske alfabetet. De fikk navnene sine i den rekkefølgen de ble oppdaget.
8. Forskere over hele verden studerer aktivt Saturn. Til i dag har 5 misjoner besøkt der. Det første romfartøyet besøkte dette stedet i 1979. Siden 2004 har studiet av egenskapene til himmellegemet blitt utført ved hjelp av et romfartøy kalt Cassini.
9. 40 % av alle satellitter i universet kretser rundt Saturn. Blant dem er det både vanlige og irregulære satellitter. Banene til de første er ganske nær planeten, de andre ligger langt unna. De ble nylig fanget. Månen Phoebus ligger lengst fra planeten.
10. Astronomer antar at Saturn påvirket strukturen til solsystemet. På grunn av tyngdekraften klarte planeten å kaste Uranus og Neptun til side. Men foreløpig er dette bare en antagelse som det må finnes bevis for.
11. Trykket i atmosfæren til planeten Saturn overstiger jordens med 3 millioner ganger. På denne gassplaneten blir hydrogen komprimert til en væske og deretter en fast tilstand. Hvis en person kommer dit, vil han umiddelbart bli flatet av atmosfærisk trykk.
12. Planeten er preget av nordlys. Den ble fanget av et romfartøy nær Nordpolen. Et lignende fenomen kunne ikke oppdages på noen annen planet.
13. Dårlig vær raser konstant på Saturn. Der blåser det en sterk vind som til tider går over i en orkan. Lokale orkaner er like i forløpet til landbaserte. Bare de dukker opp mye oftere. Under orkaner dannes gigantiske flekker som ligner trakter. De kan sees fra verdensrommet.
14. Saturn regnes som den vakreste planeten. Skjønnheten til Saturn er sikret av den delikate blå fargen på overflaten og lyse ringer. Forresten, du kan se dette himmellegemet fra jorden uten noen optiske instrumenter. Den klareste stjernen på himmelen er Saturn.
15. Planeten sender ut 2 ganger mer energi enn den mottar fra solen. På grunn av sin avsidesliggende beliggenhet når svært lite solenergi Saturn. Det er 91 ganger mindre enn det jorden mottar. På bunnen av planetens skyer er lufttemperaturen bare 150K. I følge vitenskapelige hypoteser kan kilden til intern energi være energien som frigjøres som et resultat av gravitasjonsdifferensiering av helium.

Vi håper du likte utvalget med bilder - Interessante fakta om planeten Saturn (15 bilder) på nett av god kvalitet. Vennligst legg igjen din mening i kommentarfeltet! Hver mening er viktig for oss.

Bildet er tatt fra romfartøyet Cassini

Planeten Saturn er den sjette planeten fra solen. Alle vet om denne planeten. Nesten alle kan lett gjenkjenne henne fordi ringene er hennes visittkort.

Generell informasjon om planeten Saturn

Vet du hva de berømte ringene hennes er laget av? Ringene består av issteiner som varierer i størrelse fra mikron til flere meter. Saturn, som alle gigantiske planeter, består hovedsakelig av gasser. Rotasjonen varierer fra 10 timer og 39 minutter til 10 timer og 46 minutter. Disse målingene er basert på radioobservasjoner av planeten.

Bilde av planeten Saturn

Ved å bruke de nyeste fremdriftssystemene og bærerakettene vil romfartøyet ta minst 6 år og 9 måneder på å ankomme planeten.

For øyeblikket har det eneste romfartøyet Cassini vært i bane siden 2004, og det har vært hovedleverandøren av vitenskapelige data og funn i mange år. For barn er planeten Saturn, som i prinsippet for voksne, virkelig den vakreste av planetene.

Generelle egenskaper

Den største planeten i solsystemet er Jupiter. Men tittelen på den nest største planeten tilhører Saturn.

Bare for sammenligning er diameteren til Jupiter omtrent 143 tusen kilometer, og Saturn er bare 120 tusen kilometer. Størrelsen på Jupiter er 1,18 ganger større enn Saturns, og massen er 3,34 ganger mer massiv.

Faktisk er Saturn veldig stor, men lett. Og hvis planeten Saturn er nedsenket i vann, vil den flyte på overflaten. Planetens tyngdekraft er bare 91 % av jordens.

Saturn og Jorden er forskjellige i størrelse med 9,4 ganger og i masse med 95 ganger. Volumet til gassgiganten kan passe til 763 planeter som vår.

Bane

Planetens fullstendige revolusjon rundt solen tar 29,7 år. Som alle planeter i solsystemet, er dens bane ikke en perfekt sirkel, men har en elliptisk bane. Gjennomsnittlig avstand til solen er 1,43 milliarder km, eller 9,58 AU.

Det nærmeste punktet i Saturns bane kalles perihelion og ligger 9 astronomiske enheter fra solen (1 AU er gjennomsnittlig avstand fra jorden til solen).

Det fjerneste punktet i banen kalles aphelion og ligger 10,1 astronomiske enheter fra Solen.

Cassini skjærer planet til Saturns ringer.

En av de interessante egenskapene til Saturns bane er følgende. I likhet med jorden er Saturns rotasjonsakse skråstilt i forhold til solens plan. Halvveis i banen vender Saturns sørpol mot solen, etterfulgt av nordpolen. I løpet av det Saturnske året (nesten 30 jordår) er det perioder hvor planeten er synlig fra jordens kant og planet til kjemperingene faller sammen med synsvinkelen vår, og de forsvinner fra synet. Saken er at ringene er ekstremt tynne, så på stor avstand er de nesten umulige å se fra kanten. Neste gang ringene forsvinner for jordobservatøren er i 2024-2025. Siden Saturns år varer i nesten 30 år, siden Galileo først observerte det gjennom et teleskop i 1610, har det gått i bane rundt solen omtrent 13 ganger.

Klimatiske egenskaper

En av de interessante fakta er at planetens akse er tilbøyelig til det ekliptiske planet (som jordens). Og akkurat som oss, er det årstider på Saturn. Halvveis i sin bane får den nordlige halvkule mer solstråling, og så endres alt og den sørlige halvkule bades i sollys. Dette skaper enorme stormsystemer som varierer betydelig avhengig av planetens posisjon i bane.

Storm i atmosfæren til Saturn. Sammensatt bilde, kunstige farger, MT3, MT2, CB2-filtre og infrarøde data ble brukt

Årstider påvirker planetens vær. I løpet av de siste 30 årene har forskere funnet ut at vindhastighetene rundt planetens ekvatoriale områder har sunket med omtrent 40 %. NASAs Voyager-sonder i 1980-1981 fant vindhastigheter på opptil 1700 km/t, men foreløpig bare rundt 1000 km/t (2003-målinger).

Tiden det tar for Saturn å fullføre en omdreining rundt sin akse er 10,656 timer. Det tok forskerne mye tid og forskning for å finne et så nøyaktig tall. Siden planeten ikke har en overflate, er det ingen måte å observere passasjer av de samme områdene på planeten, og dermed estimere rotasjonshastigheten. Forskere brukte planetens radioutslipp til å estimere rotasjonshastigheten og finne den nøyaktige lengden på dagen.

Bildegalleri

Bilder av planeten tatt av Hubble-teleskopet og romfartøyet Cassini.

Fysiske egenskaper

Hubble-teleskopbilde

Ekvatorialdiameteren er 120 536 km, 9,44 ganger større enn jordens;

Polardiameteren er 108 728 km, 8,55 ganger større enn jordens;

Planetens areal er 4,27 x 10*10 km2, som er 83,7 ganger større enn jordens;

Volum - 8,2713 x 10 * 14 km3, 763,6 ganger større enn jordens;

Masse - 5,6846 x 10 * 26 kg, 95,2 ganger mer enn jordens;

Tetthet - 0,687 g/cm3, 8 ganger mindre enn jordens, Saturn er enda lettere enn vann;

Denne informasjonen er ufullstendig; vi vil skrive mer detaljert om de generelle egenskapene til planeten Saturn nedenfor.

Saturn har 62 måner, faktisk rundt 40 % av månene i vårt solsystem går i bane rundt den. Mange av disse satellittene er veldig små og ikke synlige fra jorden. Sistnevnte ble oppdaget av romfartøyet Cassini, og forskerne forventer at romfartøyet vil finne enda flere iskalde satellitter over tid.

Til tross for at Saturn er for fiendtlig for enhver form for liv som vi kjenner, er månen Enceladus en av de mest egnede kandidatene for søken etter liv. Enceladus er kjent for å ha isgeysirer på overflaten. Det er en eller annen mekanisme (sannsynligvis tidevannspåvirkning fra Saturn) som skaper nok varme til at flytende vann kan eksistere. Noen forskere mener at det er en sjanse for liv på Enceladus.

Planetdannelse

I likhet med resten av planetene ble Saturn dannet fra soltåken for rundt 4,6 milliarder år siden. Denne soltåken var en enorm sky av kald gass og støv som kan ha kollidert med en annen sky, eller en supernova sjokkbølge. Denne hendelsen initierte begynnelsen av kompresjonen av protosolar-tåken med den videre dannelsen av solsystemet.

Skyen trakk seg lenger og lenger sammen til den dannet en protostjerne i midten, omgitt av en flat skive av materiale. Den indre delen av denne skiven inneholdt flere tunge elementer, og dannet de terrestriske planetene, mens den ytre regionen var ganske kald og faktisk forble urørt.

Materialet i soltåken dannet flere og flere planetesimaler. Disse planetesimalene kolliderte sammen og smeltet sammen til planeter. På et tidspunkt i Saturns tidlige historie ble månen, omtrent 300 km i diameter, revet fra hverandre av tyngdekraften og skapte ringer som fortsatt kretser rundt planeten i dag. Faktisk var de grunnleggende parametrene til planeten direkte avhengige av stedet for dens dannelse og mengden gass den var i stand til å fange.

Siden Saturn er mindre enn Jupiter, avkjøles den raskere. Astronomer tror at så snart den ytre atmosfæren ble avkjølt til 15 grader Kelvin, kondenserte helium til dråper som begynte å synke mot kjernen. Friksjonen til disse dråpene har varmet opp planeten, og nå sender den ut omtrent 2,3 ganger mer energi enn den mottar fra solen.

Danner ringer

Utsikt over planeten fra verdensrommet

Det viktigste kjennetegnet ved Saturn er ringene. Hvordan ble ringene dannet? Det finnes flere versjoner. Tradisjonell teori hevder at ringene er nesten like gamle som planeten selv og har eksistert i minst 4 milliarder år. I gigantens tidlige historie kom en 300 km satellitt for nær den og ble revet i stykker. Det er også mulighet for at to satellitter kolliderte sammen, eller at satellitten ble truffet av en stor nok komet eller asteroide og den rett og slett falt fra hverandre i bane.

Alternativ ringdannelseshypotese

En annen hypotese er at det ikke var noen ødeleggelse av satellitten. I stedet ble ringene, så vel som planeten selv, dannet fra soltåken.

Men her er problemet: isen i ringene er for ren. Hvis ringene ble dannet med Saturn, for milliarder av år siden, ville vi forvente at de ville være fullstendig dekket av skitt fra effekten av mikrometeoritter. Men i dag ser vi at de er like rene som om de ble dannet for mindre enn 100 millioner år siden.

Det er mulig at ringene stadig fornyer materialet sitt ved å holde seg sammen og kollidere med hverandre, noe som gjør det vanskelig å bestemme alderen. Dette er et av mysteriene som gjenstår å løse.

Atmosfære

I likhet med de andre gigantiske planetene består Saturns atmosfære av 75 % hydrogen og 25 % helium, med spormengder av andre stoffer som vann og metan.

Kjennetegn ved atmosfæren

Planetens utseende, i synlig lys, virker roligere enn Jupiters. Planeten har bånd av skyer i atmosfæren, men de er blek oransje og svakt synlige. Den oransje fargen skyldes svovelforbindelser i atmosfæren. I tillegg til svovel er det i den øvre atmosfæren små mengder nitrogen og oksygen. Disse atomene reagerer med hverandre, og når de utsettes for sollys, danner de komplekse molekyler som ligner «smog». Ved forskjellige bølgelengder av lys, så vel som i Cassinis forbedrede bilder, virker atmosfæren mye mer imponerende og turbulent.

Vind i atmosfæren

Planetens atmosfære produserer noen av de raskeste vindene i solsystemet (raskere bare på Neptun). NASAs Voyager-romfartøy, som flyr forbi Saturn, målte vindhastigheter som ble funnet å være rundt 1800 km/t ved planetens ekvator. Store hvite stormer dannes innenfor bånd som går i bane rundt planeten, men i motsetning til Jupiter varer disse stormene bare noen få måneder og absorberes av atmosfæren.

Skyene i den synlige delen av atmosfæren er sammensatt av ammoniakk, og befinner seg 100 km under den øvre delen av troposfæren (tropopausen), hvor temperaturen synker til -250 ° C. Under denne grensen er skyene sammensatt av ammonium hydrosulfid og er omtrent 170 km under. I dette laget er temperaturen bare -70 grader C. De dypeste skyene består av vann og ligger omtrent 130 km under tropopausen. Temperaturen her er 0 grader.

Jo lavere, jo mer øker trykk og temperatur og hydrogengass blir sakte til væske.

Sekskant

Et av de merkeligste værfenomenene som noen gang er oppdaget er den såkalte nordlige sekskantede stormen.

De sekskantede skyene rundt planeten Saturn ble først oppdaget av Voyagers 1 og 2 etter at de besøkte planeten for mer enn tre tiår siden. Senest ble Saturns sekskant fotografert i stor detalj av NASAs Cassini-romfartøy, som for tiden er i bane rundt Saturn. Sekskanten (eller den sekskantede virvelen) er omtrent 25 000 km i diameter. Den kan passe 4 planeter som Jorden.

Sekskanten roterer med nøyaktig samme hastighet som planeten selv. Imidlertid er planetens nordpol forskjellig fra Sydpolen, som har en enorm orkan med et gigantisk krater i sentrum. Hver side av sekskanten måler omtrent 13 800 km, og hele strukturen roterer én gang om sin akse på 10 timer og 39 minutter, det samme som planeten selv.

Årsaken til dannelsen av en sekskant

Så hvorfor er virvelen på Nordpolen formet som en sekskant? Astronomer finner det vanskelig å svare 100 % på dette spørsmålet, men en av ekspertene og teammedlemmene som er ansvarlige for det visuelle og infrarøde spektrometeret Cassini sa: "Dette er en veldig merkelig storm, med presise geometriske former med seks nesten identiske sider. Vi har aldri sett noe lignende på andre planeter."

Galleri med bilder av planetens atmosfære

Saturn - stormenes planet

Jupiter er kjent for sine voldsomme stormer, som er godt synlige gjennom den øvre atmosfæren, spesielt den store røde flekken. Men det er også stormer på Saturn, selv om de ikke er så store og intense, men sammenlignet med de på jorden er de rett og slett enorme.

En av de største stormene var Great White Spot, også kjent som Great White Oval, som ble observert av Hubble-romteleskopet i 1990. Slike stormer forekommer sannsynligvis en gang i året på Saturn (en gang hvert 30. jordår).

Atmosfære og overflate

Planeten ligner mye på en ball, laget nesten utelukkende av hydrogen og helium. Dens tetthet og temperatur endres etter hvert som den beveger seg dypere inn i planeten.

Atmosfærisk sammensetning

Planetens ytre atmosfære består av 93 % molekylært hydrogen, resten helium og spormengder av ammoniakk, acetylen, etan, fosfin og metan. Det er disse sporelementene som skaper de synlige stripene og skyene som vi ser på fotografiene.

Kjerne

Generelt diagram av strukturen til Saturn

I følge akkresjonsteorien er planetens kjerne steinete med en stor masse, tilstrekkelig til å fange store mengder gasser i den tidlige soltåken. Dens kjerne, i likhet med andre gassgiganter, måtte dannes og bli massiv mye raskere enn andre planeter for å ha tid til å skaffe primærgasser.

Gassgiganten er mest sannsynlig dannet av steinete eller isete komponenter, og den lave tettheten indikerer en blanding av flytende metall og stein i kjernen. Det er den eneste planeten med en tetthet lavere enn vann. I alle fall er den indre strukturen til planeten Saturn mer som en ball av tykk sirup blandet med steinfragmenter.

Metallisk hydrogen

Det metalliske hydrogenet i kjernen genererer et magnetfelt. Magnetfeltet som skapes på denne måten er litt svakere enn jordens og strekker seg bare til banen til dens største satellitt, Titan. Titan bidrar til utseendet til ioniserte partikler i planetens magnetosfære, som skaper nordlys i atmosfæren. Voyager 2 oppdaget høyt solvindtrykk på planetens magnetosfære. I følge målinger tatt under det samme oppdraget strekker magnetfeltet seg bare 1,1 millioner km.

Planetstørrelse

Planeten har en ekvatorial diameter på 120 536 km, som er 9,44 ganger større enn Jorden. Radien er 60 268 km, noe som gjør den til den nest største planeten i vårt solsystem, nest etter Jupiter. Den, som alle andre planeter, er en oblate sfæroid. Dette betyr at dens ekvatorialdiameter er større enn diameteren målt over polene. Når det gjelder Saturn, er denne avstanden ganske betydelig, på grunn av planetens høye rotasjonshastighet. Polardiameteren er 108 728 km, som er 9,796 % mindre enn ekvatorialdiameteren, og det er grunnen til at Saturns form er oval.

Rundt Saturn

Lengde på dagen

Rotasjonshastigheten til atmosfæren og planeten selv kan måles med tre forskjellige metoder. Den første er å måle rotasjonshastigheten til planeten langs skylaget i den ekvatoriale delen av planeten. Den har en rotasjonsperiode på 10 timer og 14 minutter. Hvis det tas målinger i andre områder av Saturn, vil rotasjonshastigheten være 10 timer 38 minutter og 25,4 sekunder. I dag er den mest nøyaktige metoden for å måle daglengde basert på måling av radioutslipp. Denne metoden gir planetens rotasjonshastighet som 10 timer, 39 minutter og 22,4 sekunder. Til tross for disse tallene, kan rotasjonshastigheten til planetens indre for øyeblikket ikke måles nøyaktig.

Igjen er planetens ekvatorialdiameter 120 536 km, og polardiameteren er 108 728 km. Det er viktig å vite hvorfor denne forskjellen i disse tallene påvirker planetens rotasjonshastighet. Situasjonen er den samme på andre gigantiske planeter; forskjellen i rotasjonen til forskjellige deler av planeten er spesielt uttalt i Jupiter.

Lengde på dagen i henhold til radioutslipp fra planeten

Ved å bruke radiostråling som kommer fra de indre områdene av Saturn, var forskere i stand til å bestemme rotasjonsperioden. Ladede partikler fanget av magnetfeltet sender ut radiobølger når de samhandler med Saturns magnetfelt, på omtrent 100 kilohertz.

Voyager-sonden målte planetens radioutslipp i løpet av de ni månedene den gikk forbi på 1980-tallet og rotasjonen ble bestemt til 10 timer 39 minutter 24 sekunder, med en feil på 7 sekunder. Romfartøyet Ulysses tok også målinger 15 år senere, og ga et resultat på 10 timer 45 minutter 45 sekunder, med en feil på 36 sekunder.

Det viser seg å være hele 6 minutter forskjell! Enten har planetens rotasjon avtatt med årene, eller så har vi gått glipp av noe. Cassini interplanetariske sonde målte de samme radioutslippene med et plasmaspektrometer, og forskerne fant at i tillegg til 6-minutters forskjellen i 30-årsmålingene, endres rotasjonen også med én prosent per uke.

Forskere tror dette kan skyldes to ting: solvind som kommer fra sola forstyrrer målinger, og partikler fra Enceladus sine geysirer påvirker magnetfeltet. Begge disse faktorene gjør at radioemisjonen varierer, og de kan gi ulike resultater samtidig.

Nye data

I 2007 ble det funnet at noen punktkilder for radioutslipp fra planeten ikke samsvarer med rotasjonshastigheten til Saturn. Noen forskere mener at forskjellen skyldes påvirkningen fra Enceladus' måne. Vanndampen fra disse geysirene kommer inn i planetens bane og ioniseres, og påvirker dermed planetens magnetfelt. Dette bremser rotasjonen av magnetfeltet, men bare litt sammenlignet med rotasjonen til selve planeten. Gjeldende estimater av Saturns rotasjon, basert på forskjellige målinger fra romfartøyene Cassini, Voyager og Pioneer, er 10 timer, 32 minutter og 35 sekunder per september 2007.

Planetens grunnleggende egenskaper som rapportert av Cassini antyder at solvind er den mest sannsynlige årsaken til forskjellen i dataene. Forskjeller i magnetfeltrotasjonsmålinger forekommer hver 25. dag, noe som tilsvarer solens rotasjonsperiode. Hastigheten på solvinden er også i stadig endring, noe som må tas i betraktning. Enceladus kan gjøre langsiktige endringer.

Tyngdekraften

Saturn er en gigantisk planet og har ikke en fast overflate, og det som er umulig å se er overflaten (vi ser bare det øvre skylaget) og kjenner tyngdekraften. Men la oss forestille oss at det er en viss betinget grense som vil svare til dens imaginære overflate. Hva ville vært gravitasjonskraften på planeten hvis du kunne stå på overflaten?

Selv om Saturn har en større masse enn jorden (den nest største massen i solsystemet, etter Jupiter), er den også den "letteste" av alle planetene i solsystemet. Den faktiske tyngdekraften på ethvert punkt på dens imaginære overflate vil være 91 % av den på jorden. Med andre ord, hvis vekten din viser vekten din som 100 kg på jorden (å, gruen!), på "overflaten" til Saturn ville du veie 92 kg (litt bedre, men likevel).

Til sammenligning, på "overflaten" til Jupiter er tyngdekraften 2,5 ganger større enn jordens. På Mars, bare 1/3, og på månen 1/6.

Hva gjør tyngdekraften så svak? Den gigantiske planeten består hovedsakelig av hydrogen og helium, som den akkumulerte helt i begynnelsen av dannelsen av solsystemet. Disse elementene ble dannet i begynnelsen av universet som et resultat av Big Bang. Dette skyldes det faktum at planeten har ekstremt lav tetthet.

Planetens temperatur

Voyager 2 bilde

Atmosfærens øverste lag, som ligger på grensen til rommet, har en temperatur på -150 C. Men når du dykker ned i atmosfæren, øker trykket og temperaturen stiger tilsvarende. I planetens kjerne kan temperaturene komme opp i 11 700 C. Men hvor kommer en så høy temperatur fra? Det dannes på grunn av en enorm mengde hydrogen og helium, som, når den synker ned i planetens tarm, komprimerer og varmer opp kjernen.

Takket være gravitasjonskompresjon genererer planeten faktisk varme, og frigjør 2,5 ganger mer energi enn den mottar fra solen.

I bunnen av skylaget, som består av vannis, er gjennomsnittstemperaturen -23 grader celsius. Over dette islaget ligger ammoniumhydrosulfid, med en gjennomsnittstemperatur på -93 C. Over dette ligger skyer av ammoniakkis, som farger atmosfæren oransje og gul.

Hvordan ser Saturn ut og hvilken farge har den?

Selv når den sees gjennom et lite teleskop, er fargen på planeten synlig som blekgul med hint av oransje. Ved å bruke kraftigere teleskoper som Hubble eller se på bilder tatt av NASAs romfartøy Cassini, kan man se tynne lag med skyer og stormer bestående av en blanding av hvite og oransje farger. Men hva gir Saturn sin farge?

I likhet med Jupiter består planeten nesten utelukkende av hydrogen, med en liten mengde helium, samt mindre mengder av andre forbindelser som ammoniakk, vanndamp og forskjellige enkle hydrokarboner.

Bare det øvre laget av skyer, som hovedsakelig består av ammoniakkkrystaller, er ansvarlig for fargen på planeten, og det nedre nivået av skyer er enten ammoniumhydrosulfid eller vann.

Saturn har en båndet atmosfære, omtrent som Jupiter, men båndene er mye svakere og bredere nær ekvator. Den har heller ikke de langvarige stormene – ingenting som den store røde flekken – som ofte oppstår når Jupiter nærmer seg sommersolverv på den nordlige halvkule.

Noen av bildene som ble sendt tilbake av Cassini ser blå ut, som Uranus. Men det er sannsynligvis fordi vi ser lysspredning fra Cassinis perspektiv.

Sammensatt

Saturn på nattehimmelen

Ringene rundt planeten har fanget fantasien til mennesker i hundrevis av år. Det var også naturlig å ville vite hva planeten var laget av. Ved hjelp av ulike metoder har forskere lært at den kjemiske sammensetningen til Saturn er 96 % hydrogen, 3 % helium og 1 % forskjellige grunnstoffer som inkluderer metan, ammoniakk, etan, hydrogen og deuterium. Noen av disse gassene kan finnes i atmosfæren, i flytende og smeltet tilstand.

Tilstanden til gasser endres med økende trykk og temperatur. På toppen av skyene vil du møte ammoniakkkrystaller, i bunnen av skyene med ammoniumhydrosulfid og/eller vann. Under skyene øker atmosfærisk trykk, noe som fører til en økning i temperatur og hydrogen blir til flytende tilstand. Etter hvert som vi beveger oss dypere inn i planeten, fortsetter trykk og temperatur å øke. Som et resultat blir hydrogen i kjernen metallisk, og går over i denne spesielle aggregeringstilstanden. Planeten antas å ha en løs kjerne som i tillegg til hydrogen består av stein og noen metaller.

Moderne romutforskning har ført til mange funn i Saturn-systemet. Forskning begynte med forbiflyvningen til Pioneer 11-romfartøyet i 1979. Dette oppdraget oppdaget F-ringen. Året etter fløy Voyager 1 forbi, og sendte tilbake til jorden detaljer om overflatene til noen av månene. Han beviste også at Titans atmosfære ikke er gjennomsiktig for synlig lys. I 1981 besøkte Voyager 2 Saturn og oppdaget endringer i atmosfæren, og bekreftet også tilstedeværelsen av Maxwell- og Keeler-gapet, som Voyager 1 først så.

Etter Voyager 2 ankom romsonden Cassini-Huygens systemet, som gikk i bane rundt planeten i 2004; du kan lese mer om oppdraget i denne artikkelen.

Stråling

Da NASAs Cassini-sonde først ankom planeten, oppdaget den tordenvær og strålingsbelter rundt planeten. Han fant til og med et nytt strålingsbelte plassert inne i planetens ring. Det nye strålingsbeltet ligger 139 000 km fra sentrum av Saturn og strekker seg opp til 362 000 km.

Nordlys på Saturn

Video som viser nordlig, laget av bilder fra Hubble-teleskopet og romfartøyet Cassini.

På grunn av tilstedeværelsen av et magnetfelt, fanges ladede partikler fra solen opp av magnetosfæren og danner strålingsbelter. Disse ladede partiklene beveger seg langs magnetiske kraftfeltlinjer og kolliderer med planetens atmosfære. Mekanismen for forekomsten av nordlys er lik jordens, men på grunn av den forskjellige sammensetningen av atmosfæren er nordlys på kjempen lilla i fargen, i motsetning til grønne på jorden.

Saturns nordlys sett av Hubble-teleskopet

Galleri med aurora-bilder

Nærmeste naboer

Hvilken planet er nærmest Saturn? Det avhenger av hvor i banen den befinner seg for øyeblikket, samt posisjonen til andre planeter.

For det meste av banen er den nærmeste planeten . Når Saturn og Jupiter er i minimumsavstand fra hverandre, er de bare 655 000 000 km atskilt.

Når de befinner seg på motsatte sider av hverandre, kommer planetene Saturn noen ganger veldig nær hverandre og i dette øyeblikk er de atskilt med 1,43 milliarder km fra hverandre.

Generell informasjon

Følgende planetariske fakta er basert på NASA planetariske faktaark.

Vekt - 568,46 x 10*24 kg

Volum: 82 713 x 10*10 km3

Gjennomsnittlig radius: 58232 km

Gjennomsnittlig diameter: 116 464 km

Tetthet: 0,687 g/cm3

Første rømningshastighet: 35,5 km/s

Tyngdeakselerasjon: 10,44 m/s2

Naturlige satellitter: 62

Avstand fra solen (banehalvakse): 1,43353 milliarder km

Omløpstid: 10 759,22 dager

Perihel: 1,35255 milliarder km

Aphelion: 1,5145 milliarder km

Banehastighet: 9,69 km/s

Orbital helning: 2.485 grader

Orbital eksentrisitet: 0,0565

Stellar rotasjonsperiode: 10.656 timer

Rotasjonsperiode rundt aksen: 10,656 timer

Aksial tilt: 26,73°

Hvem oppdaget det: det har vært kjent siden forhistorisk tid

Minste avstand fra jorden: 1,1955 milliarder km

Maksimal avstand fra jorden: 1,6585 milliarder km

Maksimal tilsynelatende diameter fra jorden: 20,1 buesekunder

Minste tilsynelatende diameter fra jorden: 14,5 buesekunder

Synlig styrke (maksimum): 0,43 styrke

Historie

Rombilde tatt av Hubble-teleskopet

Planeten er godt synlig for det blotte øye, så det er vanskelig å si når planeten først ble oppdaget. Hvorfor heter planeten Saturn? Den er oppkalt etter den romerske høstguden - denne guden tilsvarer den greske guden Kronos. Det er derfor opprinnelsen til navnet er romersk.

Galileo

Saturn og ringene var et mysterium inntil Galileo først bygde sitt primitive, men fungerende teleskop og så på planeten i 1610. Galileo forsto selvfølgelig ikke hva han så og trodde at ringene var store satellitter på hver side av planeten. Det var helt til Christiaan Huygens brukte et bedre teleskop for å se at de faktisk ikke var måner, men ringer. Huygens var også den første som oppdaget den største månen Titan. Til tross for at planetens synlighet gjør at den kan observeres fra nesten overalt, er satellittene, som ringene, bare synlige gjennom et teleskop.

Jean Dominique Cassini

Han oppdaget et gap i ringene, senere kalt Cassini, og var den første som oppdaget planetens 4 måner: Iapetus, Rhea, Tethys og Dione.

William Herschel

I 1789 oppdaget astronomen William Herschel ytterligere to måner - Mimas og Enceladus. Og i 1848 oppdaget britiske forskere en satellitt kalt Hyperion.

Før romfartøyets flukt til planeten visste vi ikke mye om det, til tross for at planeten kan sees selv med det blotte øye. På 70- og 80-tallet lanserte NASA romfartøyet Pioneer 11, som ble det første romfartøyet som besøkte Saturn, og passerte innenfor 20 000 km fra planetens skylag. Den ble fulgt av lanseringene av Voyager 1 i 1980, og Voyager 2 i august 1981.

I juli 2004 ankom NASAs Cassini-sonde Saturn-systemet og, basert på observasjonene, kompilerte den mest detaljerte beskrivelsen av planeten Saturn og dens system. Cassini utførte nesten 100 forbiflyvninger av Titans måne, flere forbiflyvninger av mange andre måner, og sendte oss tilbake tusenvis av bilder av planeten og dens måner. Cassini oppdaget 4 nye måner, en ny ring, og oppdaget hav av flytende hydrokarboner på Titan.

Utvidet animasjon av Cassinis flytur gjennom Saturn-systemet

Ringer

De består av ispartikler som kretser rundt planeten. Det er flere hovedringer som er godt synlige fra jorden, og astronomer bruker spesielle betegnelser for hver av Saturns ringer. Men hvor mange ringer har planeten Saturn egentlig?

Ringer: utsikt fra Cassini

La oss prøve å svare på dette spørsmålet. Selve ringene er delt inn i følgende deler. De to tetteste delene av ringen er betegnet som A og B, de er adskilt av Cassini-gapet, etterfulgt av C-ringen. Etter de 3 hovedringene er det mindre støvringer: D, G, E, samt F-ring, som er den ytterste . Så hvor mange hovedringer? Det stemmer - 8!

Disse tre hovedringene og 5 støvringene utgjør hoveddelen. Men det er flere ringer, for eksempel Janus, Meton, Pallene, samt buen til Anfa-ringen.

Det er også mindre ringer og hull i ulike ringer som er vanskelige å telle (for eksempel Encke-gapet, Huygens-gapet, Dawes-gapet og mange andre). Ytterligere observasjon av ringene vil gjøre det mulig å avklare deres parametere og mengde.

Ringer som forsvinner

På grunn av helningen til planetens bane blir ringene kant-på hvert 14.-15. år, og på grunn av det faktum at de er veldig tynne, forsvinner de faktisk fra synsfeltet til jordiske observatører. I 1612 la Galileo merke til at satellittene han hadde oppdaget hadde forsvunnet et sted. Situasjonen var så merkelig at Galileo til og med forlot observasjoner av planeten (mest sannsynlig som et resultat av håpets kollaps!). Han hadde oppdaget ringene (og tok dem for måner) to år tidligere og ble umiddelbart fascinert av dem.

Ringealternativer

Planeten kalles noen ganger "solsystemets juvel" fordi ringsystemet ser ut som en korona. Disse ringene er laget av støv, stein og is. Det er derfor ringene ikke faller fra hverandre, fordi... den er ikke fast, men består av milliarder av partikler. Noe av materialet i ringsystemet er på størrelse med sandkorn, og noen gjenstander er større enn høyhus, og når en kilometer på tvers. Hva er ringene laget av? Mest ispartikler, selv om det også er støvringer. Det som er slående er at hver ring roterer med ulik hastighet i forhold til planeten. Den gjennomsnittlige tettheten til planetens ringer er så lav at stjerner kan sees gjennom dem.

Saturn er ikke den eneste planeten med et ringsystem. Alle gassgiganter har ringer. Saturns ringer skiller seg ut fordi de er de største og lyseste. Ringene er omtrent en kilometer tykke og spenner over opptil 482 000 km fra planetens sentrum.

Navnene på Saturns ringer er oppført i alfabetisk rekkefølge i henhold til rekkefølgen de ble oppdaget i. Dette gjør ringene litt forvirrende, og viser dem ute av drift fra planeten. Nedenfor er en liste over hovedringene og mellomrommene mellom dem, samt avstanden fra planetens sentrum og deres bredde.

Ringstruktur
Betegnelse	Avstand fra planetens sentrum, km	Bredde, km
Ring D	67 000—74 500	7500
Ring C	74 500—92 000	17500
Colombo Gap	77 800	100
Maxwells gap	87 500	270
Bonds spalte	88 690-88 720	30
Daves gap	90 200-90 220	20
Ring B	92 000—117 500	25 500
Cassini divisjon	117 500—122 200	4700
Huygens gap	117 680	285—440
Herschel gap	118 183-118 285	102
Russells gap	118 597-118 630	33
Jeffreys gap	118 931-118 969	38
Kuiper gap	119 403-119 406	3
Laplace gap	119 848-120 086	238
Bessel gap	120 236-120 246	10
Barnards gap	120 305-120 318	13
Ring A	122 200—136 800	14600
Encke gap	133 570	325
Kjølgap	136 530	35
Roche divisjon	136 800—139 380	2580
R/2004 S1	137 630	300
R/2004 S2	138 900	300
Ring F	140 210	30—500
G ring	165 800—173 800	8000
Ring E	180 000—480 000	300 000

Lyder av ringer

I denne fantastiske videoen hører du lydene til planeten Saturn, som er planetens radioutslipp omsatt til lyd. Kilometer-rekkevidde radioutslipp genereres sammen med nordlys på planeten.

Cassinis plasmaspektrometer gjorde høyoppløselige målinger, slik at forskere kunne konvertere radiobølger til lyd ved å skifte frekvensen.

Utseendet til ringer

Hvordan ble ringene til? Det enkleste svaret på hvorfor planeten har ringer og hva de er laget av, er at planeten har samlet mye støv og is i ulike avstander fra seg selv. Disse elementene ble mest sannsynlig fanget av tyngdekraften. Selv om noen tror at de ble dannet som et resultat av ødeleggelsen av en liten satellitt, som kom for nær planeten og falt inn i Roche-grensen, som et resultat av at den ble revet i stykker av planeten selv.

Noen forskere antyder at alt materialet i ringene er et produkt av kollisjoner mellom satellitter og asteroider eller kometer. Etter kollisjonen klarte restene av asteroidene å unnslippe planetens gravitasjonskraft og dannet ringer.

Uansett hvilken av disse versjonene som er riktig, er ringene ganske imponerende. Faktisk er Saturn ringenes herre. Etter å ha studert ringene, er det nødvendig å studere ringsystemene til andre planeter: Neptun, Uranus og Jupiter. Hvert av disse systemene er svakere, men likevel interessant på sin egen måte.

Galleri med ringbilder

Livet på Saturn

Det er vanskelig å forestille seg en planet som er mindre gjestfri for liv enn Saturn. Planeten består nesten utelukkende av hydrogen og helium, med spormengder vannis i de nedre skyene. Temperaturen på toppen av skyene kan falle til -150 C.

Når du går ned i atmosfæren, vil trykket og temperaturen øke. Hvis temperaturen er varm nok til at vannet ikke fryser, er atmosfærisk trykk på det nivået det samme som flere kilometer under jordens hav.

Livet på planetens satellitter

For å finne liv foreslår forskere å se på planetens satellitter. De er sammensatt av betydelige mengder vannis, og deres gravitasjonsinteraksjon med Saturn holder sannsynligvis innsiden varm. Månen Enceladus er kjent for å ha geysirer av vann på overflaten som bryter ut nesten kontinuerlig. Det er godt mulig at den har enorme reserver av varmt vann under sin iskalde skorpe (nesten som Europa).

En annen måne, Titan, har innsjøer og hav av flytende hydrokarboner og regnes som et sted som til slutt kan skape liv. Astronomer mener at Titan i sammensetning er veldig lik Jorden i sin tidlige historie. Etter at solen blir til en rød dverg (om 4-5 milliarder år), vil temperaturen på satellitten bli gunstig for opprinnelsen og vedlikeholdet av liv, og en stor mengde hydrokarboner, inkludert komplekse, vil være den primære "suppen" ".

Posisjon på himmelen

Saturn og dens seks måner, amatørbilde

Saturn er synlig på himmelen som en ganske lys stjerne. Det er best å sjekke de nåværende koordinatene til planeten i spesialiserte planetariumprogrammer, for eksempel Stellarium, og hendelser knyttet til dens dekning eller passasje over en bestemt region, samt alt om planeten Saturn, kan sees i artikkelen 100 astronomical årets begivenheter. Motstanden til en planet gir alltid en sjanse til å se på den i maksimal detalj.

Kommende konfrontasjoner

Å kjenne planetens ephemeris og dens størrelse, vil ikke være vanskelig å finne Saturn på stjernehimmelen. Men hvis du har liten erfaring, kan det ta lang tid å søke etter det, så vi anbefaler å bruke amatørteleskoper med Go-To-feste. Bruk et teleskop med Go-To-feste, og du trenger ikke å vite planetens koordinater eller hvor den kan sees nå.

Fly til planeten

Hvor lang tid vil romreisen til Saturn ta? Avhengig av hvilken rute du velger, kan flyturen ta ulik tid.

For eksempel: Det tok Pioneer 11 seks og et halvt år å nå planeten. Voyager 1 kom på tre år og to måneder, Voyager 2 tok fire år, og Cassini-romfartøyet tok seks år og ni måneder! Romfartøyet New Horizons brukte Saturn som et gravitasjonsspringbrett på vei til Pluto, og ankom to år og fire måneder etter oppskytingen. Hvorfor er det så stor forskjell i flytider?

Den første faktoren som bestemmer flytiden

La oss vurdere om romfartøyet skytes opp direkte mot Saturn eller bruker det andre himmellegemer som sprettert underveis?

Den andre faktoren som bestemmer flytiden

Dette er en type romfartøysmotor, og den tredje faktoren er om vi skal fly forbi planeten eller gå inn i dens bane.

Med disse faktorene i tankene, la oss se på oppdragene nevnt ovenfor. Pioneer 11 og Cassini brukte gravitasjonspåvirkningen fra andre planeter før de dro mot Saturn. Disse forbiflyvningene av andre kropper la ekstra år til en allerede lang tur. Voyager 1 og 2 brukte bare Jupiter på vei til Saturn og ankom mye raskere. New Horizons-skipet hadde flere distinkte fordeler fremfor alle andre sonder. De to hovedfordelene er at den har den raskeste og mest avanserte motoren og ble lansert på en kort bane til Saturn på vei til Pluto.

Forskningsstadier

Panoramabilde av Saturn tatt 19. juli 2013 av romfartøyet Cassini. I den sparsomme ringen til venstre er den hvite prikken Enceladus. Bakken er synlig under og til høyre for midten av bildet.

I 1979 nådde det første romfartøyet den gigantiske planeten.

Pioneer-11

Pioneer 11 ble opprettet i 1973, og fløy forbi Jupiter og brukte planetens tyngdekraft til å endre banen og sette kursen mot Saturn. Den ankom 1. september 1979 og passerte 22 000 km over planetens skylag. For første gang i historien utførte han nærstudier av Saturn og overførte nærbilder av planeten, og oppdaget en tidligere ukjent ring.

Voyager 1

NASAs Voyager 1-sonde var det neste romfartøyet som besøkte planeten 12. november 1980. Den fløy 124 000 km fra planetens skylag, og sendte en strøm av virkelig uvurderlige fotografier tilbake til jorden. De bestemte seg for å sende Voyager 1 for å fly rundt satellitten til Titan, og sende tvillingbroren Voyager 2 til andre gigantiske planeter. Til slutt viste det seg at selv om enheten overførte mye vitenskapelig informasjon, så den ikke overflaten til Titan, siden den er ugjennomsiktig for synlig lys. Derfor ble skipet faktisk ofret for den største satellittens skyld, som forskerne hadde store forhåpninger til, og til slutt så de en oransje ball, uten noen detaljer.

Voyager 2

Kort tid etter Voyager 1s forbiflyvning fløy Voyager 2 inn i Saturn-systemet og gjennomførte et nesten identisk program. Den nådde planeten 26. august 1981. I tillegg til at den kretset rundt planeten i en avstand på 100 800 km, fløy den nær Enceladus, Tethys, Hyperion, Iapetus, Phoebe og en rekke andre måner. Voyager 2, som mottok gravitasjonsakselerasjon fra planeten, satte kursen mot Uranus (vellykket forbiflyvning i 1986) og Neptun (vellykket forbiflyvning i 1989), hvoretter den fortsatte reisen til solsystemets grenser.

Cassini-Huygens

Utsikt over Saturn fra Cassini

NASAs Cassini-Huygens-sonde, som ankom planeten i 2004, var i stand til å virkelig studere planeten fra en permanent bane. Som en del av sitt oppdrag leverte romfartøyet Huygens-sonden til overflaten av Titan.

TOP 10 bilder av Cassini

Cassini har nå fullført sitt hovedoppdrag og fortsetter å studere systemet til Saturn og dets måner i mange år. Blant funnene hans er oppdagelsen av geysirer på Enceladus, hav og innsjøer av hydrokarboner på Titan, nye ringer og måner, samt data og fotografier fra overflaten til Titan. Forskere planlegger å avslutte Cassini-oppdraget i 2017, på grunn av kutt i NASAs budsjett for planetarisk utforskning.

Fremtidige oppdrag

Det neste Titan Saturn System Mission (TSSM) bør ikke forventes før i 2020, men mye senere. Ved å bruke gravitasjonsmanøvrer nær Jorden og Venus, vil denne enheten kunne nå Saturn omtrent i 2029.

En fireårig flyplan er sett for seg, der 2 år er bevilget til å utforske selve planeten, 2 måneder til å utforske overflaten til Titan, som vil involvere en lander, og 20 måneder til å studere satellitten fra bane. Russland kan også ta del i dette virkelig storslåtte prosjektet. Den fremtidige deltakelsen til det føderale byrået Roscosmos er allerede diskutert. Selv om dette oppdraget langt fra er realisert, har vi fortsatt muligheten til å nyte de fantastiske bildene av Cassini, som den overfører regelmessig og som alle har tilgang til bare noen få dager etter overføringen til jorden. God utforskning av Saturn!

Svar på de vanligste spørsmålene

1. Hvem ble planeten Saturn oppkalt etter? Til ære for den romerske fruktbarhetsguden.
2. Når ble Saturn oppdaget? Det har vært kjent siden antikken, og det er umulig å fastslå hvem som først identifiserte den som en planet.
3. Hvor langt er Saturn fra solen? Gjennomsnittlig avstand fra solen er 1,43 milliarder km, eller 9,58 AU.
4. Hvordan finne det på himmelen? Det er best å bruke søkekart og spesialisert programvare, for eksempel Stellarium-programmet.
5. Hva er koordinatene til planeten? Siden dette er en planet, endres dens koordinater; du kan finne ut fortiden til Saturn på spesialiserte astronomiske ressurser.

Saturn er den sjette planeten fra solen og den nest største planeten i solsystemet etter Jupiter. Saturn, samt Jupiter, Uranus og Neptun, er klassifisert som gassgiganter. Saturn er oppkalt etter den romerske guden for jordbruk.

Saturn består hovedsakelig av hydrogen, med noe helium og spor av vann, metan, ammoniakk og tunge grunnstoffer. Det indre området er en liten kjerne av jern, nikkel og is, dekket med et tynt lag metallisk hydrogen og et gassformet ytre lag. Planetens ytre atmosfære virker rolig og ensartet fra verdensrommet, selv om noen ganger langvarige formasjoner vises på den. Vindhastighetene på Saturn kan stedvis komme opp i 1800 km/t, noe som er betydelig høyere enn på Jupiter. Saturn har et planetarisk magnetfelt som er mellom i styrke mellom jordens magnetfelt og det kraftige feltet til Jupiter. Saturns magnetfelt strekker seg 1.000.000 kilometer i retning av solen. Sjokkbølgen ble oppdaget av Voyager 1 i en avstand på 26,2 Saturn-radier fra selve planeten, magnetopausen ligger i en avstand på 22,9 radier.

Saturn har et fremtredende ringsystem som hovedsakelig består av ispartikler og mindre mengder tunge elementer og støv. Det er 62 kjente satellitter i bane rundt planeten. Titan er den største av dem, så vel som den nest største satellitten i solsystemet (etter satellitten til Jupiter, Ganymedes), som er større enn Merkur og har den eneste tette atmosfæren blant satellittene i solsystemet.

For tiden i Saturns bane er den automatiske interplanetære stasjonen Cassini, lansert i 1997 og nådde Saturn-systemet i 2004, hvis oppgaver inkluderer å studere strukturen til ringene, samt dynamikken til atmosfæren og magnetosfæren til Saturn.

Saturn blant planetene i solsystemet

Saturn er en type gassplanet: den består hovedsakelig av gasser og har ikke en fast overflate. Ekvatorialradiusen til planeten er 60 300 km, polarradiusen er 54 400 km; Av alle planetene i solsystemet har Saturn den største kompresjonen. Planetens masse er 95 ganger jordens masse, men Saturns gjennomsnittlige tetthet er bare 0,69 g/cm2, noe som gjør den til den eneste planeten i solsystemet hvis gjennomsnittlige tetthet er mindre enn vann. Derfor, selv om massene til Jupiter og Saturn avviker med mer enn 3 ganger, avviker deres ekvatorialdiameter med bare 19%. Tettheten til de gjenværende gassgigantene er mye høyere (1,27-1,64 g/cm2). Tyngdeakselerasjonen ved ekvator er 10,44 m/s2, som er sammenlignbar med verdiene til Jorden og Neptun, men mye mindre enn Jupiter.

Gjennomsnittlig avstand mellom Saturn og solen er 1430 millioner km (9,58 AU). Saturn beveger seg med en gjennomsnittshastighet på 9,69 km/s og går i bane rundt solen hver 10.759 dag (omtrent 29,5 år). Avstanden fra Saturn til Jorden varierer fra 1195 (8,0 AU) til 1660 (11,1 AU) millioner km, den gjennomsnittlige avstanden under deres motstand er omtrent 1280 millioner km. Saturn og Jupiter er i en nesten nøyaktig 2:5-resonans. Siden eksentrisiteten til Saturns bane er 0,056, er forskjellen i avstand til solen ved perihelium og aphelium 162 millioner km.

De karakteristiske objektene i Saturns atmosfære som er synlige under observasjoner, roterer med forskjellige hastigheter avhengig av breddegrad. Som med Jupiter er det flere grupper av slike objekter. Den såkalte «Sone 1» har en rotasjonsperiode på 10 timer 14 minutter 00 sekunder (det vil si at hastigheten er 844,3°/dag). Den strekker seg fra den nordlige kanten av det sørlige ekvatorialbeltet til den sørlige kanten av det nordlige ekvatorialbeltet. På alle andre breddegrader av Saturn, som utgjør "Sone 2", ble rotasjonsperioden opprinnelig estimert til 10 timer 39 minutter 24 sekunder (hastighet 810,76°/dag). Dataene ble deretter revidert: et nytt estimat ble gitt - 10 timer, 34 minutter og 13 sekunder. "Sone 3", hvis tilstedeværelse antas basert på observasjoner av radioutslipp fra planeten under flygingen til Voyager 1, har en rotasjonsperiode på 10 timer 39 minutter 22,5 s (hastighet 810,8°/dag).

Varigheten av Saturns omdreining rundt sin akse er antatt å være 10 timer, 34 minutter og 13 sekunder Den nøyaktige verdien av rotasjonsperioden til de indre delene av planeten er fortsatt vanskelig å måle. Da Cassini nådde Saturn i 2004, ble det oppdaget at, basert på observasjoner av radiostråling, var rotasjonstiden til de indre delene merkbart lengre enn rotasjonsperioden i sone 1 og sone 2, omtrent 10 timer 45 minutter 45 sekunder (±36 sekunder) sekunder)..

I mars 2007 ble det oppdaget at rotasjonen av Saturns radioemisjonsmønster genereres av konveksjonsstrømmer i plasmadisken, som ikke bare avhenger av planetens rotasjon, men også av andre faktorer. Det ble også rapportert at fluktuasjonen i rotasjonsperioden til strålingsmønsteret er assosiert med aktiviteten til en geysir på Saturns måne Enceladus. Ladede partikler av vanndamp i planetens bane fører til en forvrengning av magnetfeltet og som en konsekvens av radioutslippsmønsteret. Det oppdagede bildet ga opphav til den oppfatning at det i dag ikke finnes noen riktig metode for å bestemme rotasjonshastigheten til planetens kjerne.

Opprinnelse

Opprinnelsen til Saturn (så vel som Jupiter) forklares av to hovedhypoteser. I følge "sammentrekningshypotesen" kan sammensetningen av Saturn, lik solen (stor andel hydrogen), og som en konsekvens av lav tetthet forklares av det faktum at under dannelsen av planeter i de tidlige stadiene av utvikling av solsystemet, massive "kondensasjoner" dannet i gass-støvskiven, som ga begynnelsen av planetene, det vil si at solen og planetene ble dannet på lignende måte. Imidlertid kan denne hypotesen ikke forklare forskjellene i sammensetning mellom Saturn og Solen.

Hypotesen om "tilvekst" sier at dannelsen av Saturn skjedde i to stadier. For det første, i 200 millioner år, fant prosessen med dannelse av faste tette kropper, som jordiske planeter, sted. I løpet av dette stadiet forsvant noe av gassen fra regionen Jupiter og Saturn, som deretter påvirket forskjellen i den kjemiske sammensetningen til Saturn og Solen. Så begynte det andre stadiet, da de største kroppene nådde dobbelt så mye som jordens masse. Prosessen med gassakkresjon på disse kroppene fra den primære protoplanetariske skyen varte i flere hundre tusen år. På det andre stadiet nådde temperaturen på de ytre lagene av Saturn 2000 °C.

Atmosfære og struktur

Aurora over Saturns nordpol. Nordlysene er farget blå, og skyene under er farget røde. En tidligere oppdaget sekskantet sky er synlig rett under nordlyset.

Saturns øvre atmosfære er sammensatt av 96,3 % hydrogen (volum) og 3,25 % helium (sammenlignet med 10 % i Jupiters atmosfære). Det er urenheter av metan, ammoniakk, fosfin, etan og noen andre gasser. Ammoniakkskyer i den øvre atmosfæren er kraftigere enn jovianske skyer. Skyer i den nedre atmosfæren er sammensatt av ammoniumhydrosulfid (NH4SH) eller vann.

Ifølge Voyagers blåser det sterke vinder på Saturn; enhetene registrerte lufthastigheter på 500 m/s. Vinden blåser hovedsakelig i østlig retning (i aksial rotasjonsretning). Deres styrke svekkes med avstanden fra ekvator; Når vi beveger oss bort fra ekvator, oppstår også vestlige atmosfæriske strømmer. En rekke data indikerer at atmosfærisk sirkulasjon ikke bare skjer i laget av øvre skyer, men også på en dybde på minst 2 tusen km. I tillegg viste Voyager 2-målinger at vindene på den sørlige og nordlige halvkule er symmetriske i forhold til ekvator. Det er en antagelse om at de symmetriske strømmene på en eller annen måte er koblet sammen under laget av synlig atmosfære.

I atmosfæren til Saturn dukker det noen ganger opp stabile formasjoner som er superkraftige orkaner. Lignende objekter er observert på andre gassplaneter i solsystemet (se den store røde flekken på Jupiter, den store mørke flekken på Neptun). En gigantisk "Great White Oval" dukker opp på Saturn omtrent en gang hvert 30. år, sist sett i 1990 (mindre orkaner dannes oftere).

Den 12. november 2008 tok Cassini-kameraer bilder av Saturns nordpol i infrarødt lys. På dem oppdaget forskere nordlys, slike som aldri har blitt observert før i solsystemet. Disse nordlysene ble også observert i det ultrafiolette og synlige området. Auroras er lyse, kontinuerlige, ovale ringer som omgir planetens pol. Ringene er plassert på en breddegrad, vanligvis 70-80°. De sørlige ringene ligger på en gjennomsnittlig breddegrad på 75 ± 1°, og de nordlige er nærmere polen med omtrent 1,5°, noe som skyldes at magnetfeltet er noe sterkere på den nordlige halvkule. Noen ganger blir ringene spiralformede i stedet for ovale.

I motsetning til Jupiter er ikke Saturns nordlys forbundet med ujevn rotasjon av plasmalaget i de ytre delene av planetens magnetosfære. Antagelig oppstår de på grunn av magnetisk gjenkobling under påvirkning av solvinden. Formen og utseendet til Saturns nordlys varierer mye over tid. Deres plassering og lysstyrke er sterkt relatert til trykket fra solvinden: Jo høyere den er, desto lysere er nordlyset og nærmere polen. Den gjennomsnittlige effekten til nordlyset er 50 GW i området 80-170 nm (ultrafiolett) og 150-300 GW i området 3-4 mikron (infrarød).

Den 28. desember 2010 fotograferte Cassini en storm som lignet sigarettrøyk. En annen spesielt kraftig storm ble registrert 20. mai 2011.

Sekskantet formasjon på Nordpolen

Sekskantet atmosfærisk formasjon ved Saturns nordpol

Skyene på Saturns nordpol danner en sekskant – en gigantisk sekskant. Et lignende fenomen ble først oppdaget under Voyagers flybys av Saturn på 1980-tallet, og har aldri blitt observert noe annet sted i solsystemet. Sekskanten ligger på breddegrad 78°, og hver side er omtrent 13 800 km, det vil si mer enn jordens diameter. Dens rotasjonsperiode er 10 timer 39 minutter. Hvis Saturns sørpol med sin snurrende orkan ikke virker rart, kan nordpolen anses som mye mer uvanlig. Denne perioden faller sammen med perioden med endring i intensiteten av radioutslipp, som igjen anses å være lik rotasjonsperioden til Saturns indre.

Den merkelige skystrukturen er vist i et infrarødt bilde tatt av romfartøyet Cassini i bane rundt Saturn i oktober 2006. Bildene viser at sekskanten holdt seg stabil i 20 år etter Voyagers flytur. Filmer som viser Saturns nordpol viser at skyene opprettholder en sekskantet struktur mens de roterer. Individuelle skyer på jorden kan ha en sekskantet form, men i motsetning til dem har skysystemet på Saturn seks veldefinerte sider med nesten like lange. Fire jorder kan passe inn i denne sekskanten. Det antas at det er betydelig skyvariasjon i sekskantområdet. Områder der det praktisk talt ikke er skydekke har høyder på opptil 75 km.

Det er ingen fullstendig forklaring på dette fenomenet ennå, men forskere var i stand til å gjennomføre et eksperiment som ganske nøyaktig simulerte denne atmosfæriske strukturen. Forskerne plasserte en 30-liters flaske med vann på en roterende maskin, med små ringer inni som roterte raskere enn beholderen. Jo høyere hastigheten på ringen var, desto mer var formen på virvelen, som ble dannet under den kombinerte rotasjonen av installasjonselementene, forskjellig fra sirkulær. Eksperimentet produserte også en sekskantformet virvel.

Intern struktur

Den indre strukturen til Saturn

Dypt inne i Saturns atmosfære øker trykk og temperatur, og hydrogen blir til en flytende tilstand, men denne overgangen er gradvis. På en dybde på omtrent 30 tusen km blir hydrogen metallisk (og trykket når omtrent 3 millioner atmosfærer). Sirkulasjonen av elektriske strømmer i metallisk hydrogen skaper et magnetisk felt (mye mindre kraftig enn Jupiter). I midten av planeten er det en massiv kjerne av tunge materialer - stein, jern og antagelig is. Massen varierer fra omtrent 9 til 22 jordmasser. Temperaturen på kjernen når 11 700 °C, og energien den stråler ut i rommet er 2,5 ganger mer enn energien Saturn mottar fra solen. En betydelig del av denne energien genereres på grunn av Kelvin-Heimholtz-mekanismen, som består i at når temperaturen på planeten synker, synker også trykket i den. Som et resultat trekker den seg sammen, og den potensielle energien til stoffet blir til varme. Samtidig ble det imidlertid vist at denne mekanismen ikke kan være den eneste energikilden for planeten. Det antas at en ekstra del av varmen skapes på grunn av kondensering og påfølgende fall av heliumdråper gjennom et lag av hydrogen (mindre tett enn dråper) dypt inn i kjernen. Resultatet er konvertering av den potensielle energien til disse dråpene til termisk energi. Kjerneregionen er beregnet å ha en diameter på omtrent 25 000 km.

Et magnetfelt

Strukturen til Saturns magnetosfære

Saturns magnetosfære ble oppdaget av romfartøyet Pioneer 11 i 1979. I størrelse er den nest etter magnetosfæren til Jupiter. Magnetopausen, grensen mellom Saturns magnetosfære og solvinden, ligger i en avstand på omtrent 20 Saturn-radier fra sentrum, og magnetohalen strekker seg over hundrevis av radier. Saturns magnetosfære er fylt med plasma produsert av planeten og dens måner. Blant satellittene spilles den største rollen av Enceladus, hvis geysirer avgir omtrent 300-600 kg vanndamp hvert sekund, hvorav en del ioniseres av Saturns magnetfelt.

Samspillet mellom Saturns magnetosfære og solvinden genererer lyse aurora-ovaler rundt planetens poler, synlige i synlig, ultrafiolett og infrarødt lys. Magnetfeltet til Saturn, i likhet med Jupiter, skapes på grunn av dynamoeffekten under sirkulasjonen av metallisk hydrogen i den ytre kjernen. Magnetfeltet er nesten dipol, akkurat som jordens, med nord- og sørmagnetiske poler. Den nordlige magnetiske polen ligger på den nordlige halvkule, og sørpolen er på den sørlige halvkule, i motsetning til Jorden, hvor plasseringen av de geografiske polene er motsatt av plasseringen til de magnetiske. Størrelsen på magnetfeltet ved Saturns ekvator er 21 μT (0,21 G), som tilsvarer et dipolmagnetisk moment på omtrent 4,6? 10 18 T m3. Saturns magnetiske dipol er stivt forbundet med rotasjonsaksen, så magnetfeltet er veldig asymmetrisk. Dipolen er litt forskjøvet langs Saturns rotasjonsakse mot nordpolen.

Saturns indre magnetfelt avleder solvinden bort fra planetens overflate, og hindrer den i å samhandle med atmosfæren, og skaper et område som kalles magnetosfæren, fylt med en helt annen type plasma enn solvinden. Magnetosfæren til Saturn er den nest største magnetosfæren i solsystemet, den største er magnetosfæren til Jupiter. Som i jordas magnetosfære kalles grensen mellom solvinden og magnetosfæren magnetopausen. Avstanden fra magnetopausen til sentrum av planeten (langs solen - Saturn rett linje) varierer fra 16 til 27 Rs (Rs = 60 330 km - ekvatorialradiusen til Saturn). Avstanden avhenger av trykket fra solvinden, som avhenger av solaktiviteten. Gjennomsnittlig avstand til magnetopausen er 22 Rs. På den andre siden av planeten strekker solvinden Saturns magnetfelt til en lang magnetisk hale.

Saturn forskning

Saturn er en av de fem planetene i solsystemet som er lett synlige for det blotte øye fra jorden. På maksimum overstiger Saturns glans første størrelse. For å observere Saturns ringer trenger du et teleskop med en diameter på minst 15 mm. Med en instrumentåpning på 100 mm er en mørkere polarhette, en mørk stripe nær tropene og skyggen av ringene på planeten synlige. Og ved 150-200 mm vil fire til fem bånd med skyer i atmosfæren og inhomogeniteter i dem bli merkbare, men kontrasten deres vil være merkbart mindre enn Jupiter.

Utsikt over Saturn gjennom et moderne teleskop (til venstre) og gjennom et teleskop fra Galileos tid (til høyre)

Da han observerte Saturn for første gang gjennom et teleskop i 1609-1610, la Galileo Galilei merke til at Saturn ikke dukket opp som et enkelt himmellegeme, men som tre kropper som nesten berørte hverandre, og antydet at dette var to store "ledsager" (satelitter) av Saturn. To år senere gjentok Galileo observasjonene og fant til sin forundring ingen satellitter.

I 1659 fant Huygens, ved hjelp av et kraftigere teleskop, ut at "følgesvennene" faktisk er en tynn flat ring som omkranser planeten og ikke berører den. Huygens oppdaget også Saturns største måne, Titan. Siden 1675 har Cassini studert planeten. Han la merke til at ringen består av to ringer atskilt av et godt synlig gap - Cassini-gapet, og oppdaget flere store satellitter av Saturn: Iapetus, Tethys, Dione og Rhea.

Det var ingen flere betydelige funn før i 1789, da W. Herschel oppdaget ytterligere to satellitter - Mimas og Enceladus. Så oppdaget en gruppe britiske astronomer Hyperion-satellitten, med en form som var veldig forskjellig fra sfærisk, i orbital resonans med Titan. I 1899 oppdaget William Pickering Phoebe, som tilhører klassen av irregulære satellitter og ikke roterer synkront med Saturn som de fleste satellitter. Perioden for dens revolusjon rundt planeten er mer enn 500 dager, mens revolusjonen går i motsatt retning. I 1944 oppdaget Gerard Kuiper tilstedeværelsen av en kraftig atmosfære på en annen satellitt, Titan. Dette fenomenet er unikt for satellitten i solsystemet.

På 1990-tallet ble Saturn, dens måner og ringer studert gjentatte ganger av Hubble-romteleskopet. Langtidsobservasjoner ga mye ny informasjon som ikke var tilgjengelig for Pioneer 11 og Voyagers under deres engangspassering av planeten. Flere satellitter av Saturn ble også oppdaget, og den maksimale tykkelsen på ringene ble bestemt. Under målinger utført 20.-21. november 1995 ble deres detaljerte struktur bestemt. I løpet av perioden med maksimal ringhelling i 2003 ble det oppnådd 30 bilder av planeten i forskjellige bølgelengdeområder, som på den tiden ga den beste dekningen av utslippsspekteret i hele observasjonshistorien. Disse bildene gjorde det mulig for forskere å bedre studere de dynamiske prosessene som forekommer i atmosfæren og lage modeller av den sesongmessige oppførselen til atmosfæren. Også storskala observasjoner av Saturn ble utført av det søreuropeiske observatoriet fra 2000 til 2003. Flere små, uregelmessig formede satellitter ble oppdaget.

Forskning ved hjelp av romfartøy

Solformørkelse av Saturn 15. september 2006. Foto av den interplanetære stasjonen Cassini fra en avstand på 2,2 millioner km

I 1979 fløy den amerikanske automatiske interplanetære stasjonen (AIS) Pioneer 11 nær Saturn for første gang i historien. Studiet av planeten begynte 2. august 1979. Etter den endelige innflygingen foretok enheten en flytur i flyet til Saturns ringer 1. september 1979. Flyturen fant sted i en høyde på 20 000 km over planetens maksimale skyhøyde. Bilder av planeten og noen av dens satellitter ble oppnådd, men oppløsningen deres var ikke tilstrekkelig til å skjelne overflatedetaljer. På grunn av den lave belysningen av Saturn av solen, var bildene for svake. Enheten studerte også ringene. Blant funnene var funnet av en tynn F-ring. I tillegg ble det oppdaget at mange områder som var synlige fra jorden som lys var synlige fra Pioneer 11 som mørke, og omvendt. Enheten målte også temperaturen til Titan. Utforskningen av planeten fortsatte til 15. september, hvoretter enheten fløy til de mer ytre delene av solsystemet.

I 1980-1981 ble Pioneer 11 også fulgt av de amerikanske romfartøyene Voyager 1 og Voyager 2. Voyager 1 nærmet seg planeten 13. november 1980, men utforskningen av Saturn begynte tre måneder tidligere. Det ble tatt en rekke høyoppløselige bilder under passasjen. Det var mulig å få bilder av satellittene: Titan, Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea. Samtidig fløy enheten nær Titan i en avstand på bare 6500 km, noe som gjorde det mulig å samle inn data om atmosfæren og temperaturen. Det ble funnet at Titans atmosfære er så tett at den ikke sender nok lys i det synlige området, så fotografier av overflatedetaljene kunne ikke oppnås. Etter dette forlot enheten solsystemets ekliptiske plan for å fotografere Saturn fra polen.

Saturn og dens måner - Titan, Janus, Mimas og Prometheus - mot bakgrunnen av Saturns ringer, synlig fra kanten og skiven til den gigantiske planeten

Et år senere, 25. august 1981, nærmet Voyager 2 seg til Saturn. Under flyturen utførte enheten en studie av planetens atmosfære ved hjelp av radar. Det ble innhentet data om atmosfærens temperatur og tetthet. Rundt 16 000 fotografier av observasjoner ble sendt tilbake til jorden. Dessverre, under flyvningene, satt kamerarotasjonssystemet fast i flere dager, og noen av de nødvendige bildene kunne ikke oppnås. Så snudde enheten, ved å bruke gravitasjonskraften til Saturn, og fløy mot Uranus. Dessuten oppdaget disse enhetene for første gang magnetfeltet til Saturn og utforsket magnetosfæren, observerte stormer i atmosfæren til Saturn, fikk detaljerte bilder av strukturen til ringene og fant ut deres sammensetning. Maxwell-gapet og Keeler-gapet i ringene ble oppdaget. I tillegg ble flere nye satellitter av planeten oppdaget nær ringene.

I 1997 ble romsonden Cassini-Huygens skutt opp til Saturn, som etter 7 års flytur nådde Saturn-systemet 1. juli 2004 og gikk i bane rundt planeten. Hovedmålene med dette oppdraget, opprinnelig designet for 4 år, var å studere strukturen og dynamikken til ringene og satellittene, samt studere dynamikken til atmosfæren og magnetosfæren til Saturn og en detaljert studie av planetens største satellitt, Titan .

Før det gikk i bane i juni 2004, passerte romfartøyet Phoebe og sendte høyoppløselige bilder og andre data tilbake til jorden. I tillegg har den amerikanske Cassini orbiteren fløyet av Titan flere ganger. Det ble tatt bilder av store innsjøer og deres kystlinjer med et betydelig antall fjell og øyer. Så skilte den spesielle europeiske Huygens-sonden seg fra apparatet og hoppet i fallskjerm 14. januar 2005 til overflaten av Titan. Nedstigningen tok 2 timer 28 minutter. Under nedstigningen tok Huygens prøver av atmosfæren. Ifølge tolkningen av data fra Huygens-sonden består den øvre delen av skyene av metanis, og den nedre delen består av flytende metan og nitrogen.

Siden tidlig i 2005 har forskere observert stråling som kommer fra Saturn. Den 23. januar 2006 oppsto en storm på Saturn, som ga en fakkel 1000 ganger kraftigere enn normal stråling. I 2006 rapporterte NASA at apparatet hadde oppdaget tydelige spor av vann som brøt ut fra geysirene til Enceladus. I mai 2011 sa NASA-forskere at Enceladus "ser ut til å være det mest beboelige stedet i solsystemet etter Jorden."

Saturn og dens måner: i midten av bildet er Enceladus, til høyre, i nærbilde, er halvparten av Rhea synlig, bakfra som Mimas titter frem. Bilde tatt av Cassini-sonden, juli 2011

Fotografiene tatt av Cassini førte til andre viktige funn. Ved å bruke dem ble tidligere uoppdagede ringer av planeten oppdaget utenfor den lyse hovedregionen av ringene og inne i G- og E-ringene. Disse ringene ble kalt R/2004 S1 og R/2004 S2. Det antas at materialet til disse ringene kan ha blitt dannet på grunn av nedslaget av en meteoritt eller komet på Janus eller Epimetheus. I juli 2006 avslørte Cassini-bilder tilstedeværelsen av en hydrokarbonsjø nær Titans nordpol. Dette faktum ble endelig bekreftet av flere fotografier i mars 2007. I oktober 2006 ble en orkan med en diameter på 8000 km oppdaget på sørpolen til Saturn.

I oktober 2008 overførte Cassini bilder av planetens nordlige halvkule. Siden 2004, da Cassini fløy opp til den, har det skjedd merkbare endringer, og den er nå malt i uvanlige farger. Årsakene til dette er ennå ikke klare. Den nylige endringen i farger antas å være på grunn av årstidene. Fra 2004 til 2. november 2009 ble 8 nye satellitter oppdaget ved hjelp av enheten. Cassinis hovedoppdrag ble avsluttet i 2008, da enheten fullførte 74 baner rundt planeten. Sondens oppdrag ble deretter forlenget til september 2010, og deretter til 2017 for å studere hele syklusen av Saturns årstider.

I 2009 dukket det opp et felles amerikansk-europeisk prosjekt mellom NASA og ESA for å lansere Titan Saturn System Mission for å studere Saturn og dens satellitter Titan og Enceladus. I løpet av den vil stasjonen fly til Saturn-systemet i 7-8 år, og deretter bli en satellitt av Titan i to år. Den vil også lansere en sondeballong inn i Titans atmosfære og en landingsmodul (muligens flytende).

Satellitter

De største satellittene - Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Titan og Iapetus - ble oppdaget i 1789, men til i dag er de fortsatt hovedobjektene for forskning. Diametrene til disse satellittene varierer fra 397 (Mimas) til 5150 km (Titan), den semi-hovedaksen til banen fra 186 tusen km (Mimas) til 3561 tusen km (Iapetus). Massefordelingen tilsvarer diameterfordelingen. Titan har størst orbital eksentrisitet, Dione og Tethys har minst. Alle satellitter med kjente parametere er plassert over den synkrone banen, noe som fører til gradvis fjerning.

Saturns måner

Den største av satellittene er Titan. Den er også den nest største i solsystemet som helhet, etter Jupiters måne Ganymedes. Titan består av omtrent halvparten vannis og halvparten stein. Denne sammensetningen ligner noen av de andre store satellittene til gassplanetene, men Titan er veldig forskjellig fra dem i sammensetningen og strukturen til atmosfæren, som hovedsakelig består av nitrogen, og også har små mengder metan og etan, som danner skyer. Titan er også den eneste kroppen i solsystemet, foruten Jorden, som det er bevist at det finnes væske på overflaten. Muligheten for fremveksten av enkle organismer er ikke utelukket av forskere. Titans diameter er 50 % større enn månens. Den er også større enn planeten Merkur, selv om den er underordnet den i masse.

Andre store satellitter har også karakteristiske trekk. Dermed har Iapetus to halvkuler med forskjellig albedo (henholdsvis 0,03-0,05 og 0,5). Derfor, da Giovanni Cassini oppdaget denne satellitten, oppdaget han at den bare er synlig når den er på en bestemt side av Saturn. De ledende og bakre halvkulene til Dione og Rhea har også sine forskjeller. Diones ledende halvkule er kraftig krateret og jevn i lysstyrke. Den bakre halvkulen inneholder mørke områder, samt en vev av tynne lyse striper, som er isrygger og klipper. Et særtrekk ved Mimas er det enorme nedslagskrateret Herschel med en diameter på 130 km. Tilsvarende har Tethys Odysseus-krateret med en diameter på 400 km. Enceladus, som avbildet av Voyager 2, har en overflate med områder av varierende geologisk alder, massive kratere på midt- og høye nordlige breddegrader, og mindre kratere nærmere ekvator.

Fra februar 2010 er 62 satellitter av Saturn kjent. 12 av dem ble oppdaget ved hjelp av romfartøy: Voyager 1 (1980), Voyager 2 (1981), Cassini (2004-2007). De fleste av satellittene, bortsett fra Hyperion og Phoebe, har en egen synkron rotasjon - de er alltid vendt mot Saturn med én side. Det er ingen informasjon om rotasjonen til de minste satellittene. Tethys og Dione er hver ledsaget av to satellitter ved Lagrange-punktene L4 og L5.

I løpet av 2006 kunngjorde et team av forskere ledet av David Jewitt fra University of Hawaii, som arbeider ved det japanske Subaru-teleskopet på Hawaii, oppdagelsen av 9 måner av Saturn. Alle tilhører de såkalte irregulære satellittene, som er preget av en retrograd bane. Perioden for deres revolusjon rundt planeten varierer fra 862 til 1300 dager.

Ringer

Sammenligning av Saturn og Jorden

I dag vet vi at alle de fire gassgigantene har ringer, men Saturns er den mest fremtredende. Ringene er plassert i en vinkel på omtrent 28° i forhold til ekliptikkplanet. Derfor, fra jorden, avhengig av planetenes relative plassering, ser de annerledes ut: de kan sees både i form av ringer og "edge-on". Som Huygens også antok, er ikke ringene et solid fast legeme, men består av milliarder av bittesmå partikler som befinner seg i en sirkumplanetær bane. Dette ble bevist av spektrometriske observasjoner av A. A. Belopolsky ved Pulkovo-observatoriet og to andre forskere i 1895-1896.

Det er tre hovedringer og en fjerde - tynnere. Sammen reflekterer de mer lys enn skiven til Saturn selv. De tre hovedringene er vanligvis betegnet med de første bokstavene i det latinske alfabetet. Ring B er den sentrale, den bredeste og lyseste, den er adskilt fra den ytre ringen A av Cassini-gapet, nesten 4000 km bredt, som inneholder de tynneste, nesten gjennomsiktige ringene. Inne i A-ringen er det et tynt gap som kalles Encke-skillelisten. Ring C, som ligger enda nærmere planeten enn B, er nesten gjennomsiktig.

Saturns ringer er veldig tynne. Med en diameter på omtrent 250 000 km når tykkelsen deres ikke engang en kilometer (selv om det også er særegne fjell på overflaten av ringene). Til tross for det imponerende utseendet, er mengden stoff som utgjør ringene ekstremt liten. Hvis den ble satt sammen til en monolitt, ville dens diameter ikke overstige 100 km. Bildene oppnådd av probene viser at ringene faktisk er dannet av tusenvis av ringer vekslende med spalter; bildet ligner sporene til grammofonplater. Partiklene som utgjør ringene varierer i størrelse fra 1 centimeter til 10 meter. I sammensetning er de 93% is med mindre urenheter, som kan inkludere kopolymerer dannet under påvirkning av solstråling og silikater, og 7% karbon.

Det er konsistens i bevegelsen av partikler i ringene og planetens satellitter. Noen av dem, kalt «hyrdemåner», spiller en rolle i å holde ringene på plass. Mimas, for eksempel, er i en 2:1-resonans med det kassiniske gapet, og under påvirkning av dets tiltrekning fjernes materie fra den, og Pan befinner seg inne i Encke-skillestripen. I 2010 ble det hentet data fra Cassini-sonden som tyder på at Saturns ringer svinger. Oscillasjonene består av konstante forstyrrelser introdusert av Mimas og spontane forstyrrelser som oppstår på grunn av samspillet mellom partikler som flyr i ringen. Opprinnelsen til Saturns ringer er ennå ikke helt klar. I følge en teori, fremsatt i 1849 av Edouard Roche, ble ringene dannet på grunn av oppløsningen av en flytende satellitt under påvirkning av tidevannskrefter. Ifølge en annen gikk satellitten i oppløsning på grunn av nedslaget fra en komet eller asteroide.