Swift
18.07.2009, 21:55
Сатурн
Хотите полетать?
http://spacetravell.narod.ru/saturnb-1.jpg
Самая красивая планета! Благодаря своим кольцам Сатурн - наиболее узнаваемая планета в нашей системе.
S8QcSC7PAQE&feature=fvst
Что мы знаем о нем? Крайне мало. На этой планете огромное колличество феноменов, что не может объяснить наука. Его кольца - загадка, его - атмосфера - загадка, его облака - загадка, его песня - загадка.
mFFGdTI9KeA
Действительно его песня позволяет многим "алиенцам" кричать о скором и непременном нашествии инопланетян.
Но поговорим о нем самом!
Итак, кольца.
http://www.futura-sciences.com/galerie_photos/data/525/8606107640main_pia06176-516.jpg
На самом деле довольно крупные кольца есть у всех четырех газовых гигантов нашей системы, но самые заметные и красивые из них - кольца сатурна.
http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpegMod/PIA07771_modest.jpg
Плоская система колец опоясывает планету вокруг экватора и нигде не соприкасается с поверхностью. В кольцах разделяются три основные концентрические зоны, разграниченные узкими щелями: внешнее кольцо А, среднее В (наиболее яркое), внутреннее кольцо С, довольно прозрачное, "креповое", внутренний край его не резкий. Наиболее близкие к планете слабо различимые части внутреннего кольца обозначаются символом D. Обнаружено также существование практически прозрачного самого внешнего кольца D'. Сквозь все кольца Сатурна просвечивают звезды. Кольца вращаются вокруг Сатурна, причем скорость движения внутренних частей больше, чем наружных. Кольца Сатурна не сплошные, а представляют собой плоскую систему из бесконечного количества мелких спутников планеты. Плоскость колец практически совпадает с плоскостью экватора Сатурна и имеет постоянный наклон к плоскости орбиты, равный приблизительно 27о . В зависимости от положений планеты на орбите мы видим кольца то с одной, то с другой стороны. Полный цикл изменения их вида завершается в течение 29,46 лет - таков период обращения Сатурна вокруг Солнца. Время от времени кольца на короткий срок перестают быть видимыми в телескопы средних размеров. Это происходит когда плоскость колец проходит точно через Солнце и боковая поверхность оказывается лишенной яркого освещения, либо когда кольца бывают обращены к наблюдателю "ребром" и выглядят как чрезвычайно тонкая полоска, видимая только в крупнейшие телескопы. Толщина колец, по современным данным, около 3,5 км. Она очень мала по сравнению с их диаметром, который по наружному краю кольца А составляет 275 тыс. км. Размеры частиц не определены окончательно. Радиоастронометрические наблюдения свидетельствуют о наличии в кольцах множества частиц размером не менее нескольких сантиметров. Не исключена возможность присутствия в кольцах Сатурна еще более крупных частиц, так же как и пыли. Инфракрасные спектры колец Сатурна напоминают спектры водяного инея. Однако в других частях спектра позднее была обнаружена особенность, не характерная для чистого льда.
http://foto.rambler.ru/public/27saturn/_photos/24/1-web.jpg
Существует полная согласованность между кольцами и спутниками планеты. И действительно, некоторые из них, так называемые «спутники-пастухи», играют роль в удержании колец на их местах. Мимас, например, «отвечает» за отсутствие вещества в щели Кассини, а Пан находится внутри разделительной полосы Энке.
http://chandra.harvard.edu/photo/2004/rxj1242/saturn_rings.jpg
Происхождение колец Сатурна ещё не совсем ясно. Возможно, они сформировались одновременно с планетой. Тем не менее, это нестабильная система, а материал, из которого они состоят, периодически замещается, вероятно, из-за разрушения некоторых мелких спутников
http://pds-rings.seti.org/saturn/cassini/jpegMod/PIA05421_modest.jpg
Таким образом - кольца Сатурна одно из самых загадочных и красивых явлений в нашей системе, олицетворяя гармонию и красоту.
Спутники, наши "пастухи", давайте поговорим о них! Они, кстати, названны в честь семи сестер и братьев Кроноса.
http://cassioperia.ucoz.ru/saturn-st2.gif
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c1/Saturn-map.jpg
На сегодняшний день известно 61 естественных спутников Сатурна, а также три предполагаемых. Большая часть спутников состоит из горных пород и льда, что подтверждает их главные особенности: высокая способность к отражению солнечного света.
http://freescince.narod.ru/encelad/img/enc_art_7.jpg
Энцелад — второй спутник в системе Сатурна.
По сути своей каждый спутник столь уникален и интересен, что по каждому из них можно делать по отдельной теме.
Но! Поговорим о Титане - самом интересном спутнике не только Его Кольцейшиства Сатурна, но и нашей системы.
http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA09858.jpg
Титан - второй по величине спутник нашей системы (после Ганимеда Юпитера, о котором после).
Диаметр Титана — 5150 км. Таким образом, он больше планеты Меркурий, хотя и уступает ему по массе. В Титане заключено 95 % массы сатурнианских спутников. Сила тяжести на нём составляет приблизительно одну седьмую земной.
http://www.allplanets.ru/solar_sistem/saturn/images/statya_titan0.jpg
Титан — единственный спутник в Солнечной системе, обладающий плотной атмосферой, и единственный спутник, поверхность которого невозможно наблюдать в видимом диапазоне из-за облачного покрова. Давление у поверхности примерно в 1,6 раза превышает давление земной атмосферы. Температура — минус 170—180°C.
На Титане имеются моря, озёра и реки из метана и этана (их наличие долго было под сомнением), а также горы, состоящие изо льда.
http://www.solstation.com/solsys/ti2ocean.jpg
На спутник Титан в 2005 была совершена посадка зонда Huygens. В 2004 - Кассин.
Атмосфера Титана состоит из нескольких слоев и внешний из них - дымчатый и довольно толстый. Он располагается на высоте около 400 км над поверхностью спутника. По мнению ученых, в составе атмосферы Титана присутствуют метан и азот, молекулы которых разлагаются под действием солнечного света и вступают в химические реакции с образованием более сложных органических молекул. И именно эти органические вещества образуют дымку в атмосфере Титана.
http://galspace.spb.ru/index50-1.file/big/9.jpg
Титан является единственным спутником в Солнечной системе, поверхность которого невозможно наблюдать в телескоп. Также смог является причиной уникального для Солнечной системы антипарникового эффекта.
Нижние слои атмосферы Титана, как и на Земле, делятся на тропосферу и стратосферу. В тропосфере температура с высотой падает — с 94 К на поверхности до 70 К на высоте 35 км (на Земле тропосфера заканчивается на высоте 10-12 км). До высоты 50 км простирается обширная тропопауза, где температура остается практически постоянной. А затем температура начинает расти. Такие инверсии температуры препятствуют развитию вертикальных движений воздуха. Они обычно возникают из-за совместного действия двух факторов — подогрева воздуха снизу от поверхности и подогрева сверху благодаря поглощению солнечного излучения. В земной атмосфере инверсия температуры наблюдается на высотах около 50 км (стратопауза) и 80-90 км (мезопауза). На Титане температура уверенно растет по крайней мере до 150 км. Однако на высотах более 500 км «Гюйгенс» неожиданно обнаружил целую серию температурных инверсий, каждая из которых определяет отдельный слой атмосферы. Их происхождение пока остается неясным.
http://www.knowledgerush.com/wiki_image/9/9a/Huygensprobe.jpg
На радарных снимках, сделанных в апреле 2006 года, видны горные хребты высотой более 1 км, долины, русла рек, стекающих с возвышенностей, а также темные пятна (заполненные или высохшие озера). Заметна сильная эрозия горных вершин, потоки жидкого метана во время сезонных ливней могли образовать пещеры в горных склонах. К юго-востоку от Ксанаду расположено загадочное образование Hotei Arcus, представляющее собой яркую (особенно на некоторых длинах волн) дугу. Является ли эта структура «горячим» вулканическим районом или отложением какого-то вещества (например, углекислотного льда), пока неясно.
На месте посадки Гюйгенс:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bc/Huygens_surface_color.jpg
Наличие мощной, 200-километровой атмосферы и поверхностного океана жидких углеводородов на Титане кажется фантастикой. Открыт новый мир, практически целая планета со своими свойствами и законами. Метеорология Титана очень интересна: несколько слоев облаков, атмосферные течения, дожди из жидкого метана. Ученые кропотливо исследуют сложнейшие химические взаимоотношения водных, метановых, аммиачных и азотных составляющих атмосферы, океана и твердого вещества и т.д.
А теперь шок - на титане вполне может быть жизнь. Но первобытная. Вот статья:
Почти тридцать лет ученые знают о том, что комплексные углеродные соединения, называемые толинами (Tholins), присутствуют на кометах и в атмосферах внешних планет. Теоретически, толины могут появиться при взаимодействии с водой в процессе гидролиза, как и на ранней Земле.
На Земле комплексные органические молекулы могли быть первым шагом к возникновению жизни, и такие компоненты называются пребиотическими.
Титан является шестой по счету и самой большой луной Сатурна. В основном он состоит из водяного льда. Много льда могло раствориться во время метеоритных ударов и в результате внутренних процессов, называемых ледяным вулканизмом, при котором лава является смесью воды и аммиака.
Могли ли толины сформироваться в атмосфере спутника при условиях временного выделения воды от ударов метиоритов, либо при ледяных извержениях, что впоследствии могло быть условием для появления пребиотических молекул, пока вода не замерзнет? До этого года никто об этом не знал.
Сегодня лабораторные исследования Катрин Нэйш (Catherine Neish), выпускницы, работающей над своей дисертацией в области планетологии в Аризонском Университете (University of Arizona), показали, что в присутствии воды в течении нескольких дней в процессах гидролиза могут синтезироваться толины, при условиях низких температур.
Жидкая вода на Титане могла быть доступна в течении многих сотен тысяч лет, что удобно для таких реакций.
Любопытно, что подобные процессы могли происходить и в раннюю историю Земли.
В своей лаборатории Нэйш создала органические составляющие, близкие к толинам в смеси из 5% метана и 95% азота при низких температурах до -78 °С в присутствии электрических разрядов. Она растворяла полученные образцы в воде и при температуре, холоднее примерно на 40°, измеряла коэффициент смеси, подвергшейся гидролизу.
Нэйш обнаружила, что около 10% органических составляющих, с которых она начинала опыт, прореагировали с кислородом из воды, в результате чего получились комплексные органические молекулы.
В то время, как работа Нэйш была удостоена публикации в научном журнале, появилась и критика. Доктор Джэймс Феррис (James p. Ferris), исследователь-профессор, которые уже в течении многих лет изучает атмосферу Титана, назвал работу недостаточной, так как в лаборатории был использован электрический разряд для генерирования толинов, в то время как в атмосфере Титана они, скорее всего, генерируются в ультрафиолетовым излучении и при воздействии заряженных частиц.
Феррис провел несколько экспериментов со смесью газов, схожих с воздухом Титана, и с воздействием ультрафиолетовых лучей и сказал: "структуры, созданные при воздействии электрических зарядов отличаются от тех, что формируются при фотолизе от ультрафиолетовых лучей, и время гидролиза может сильно отличатсья. Некоторые из фотохимических продуктов - это гидрокарбонаты, которые не реагируют с водой".
Нэйш ответил, что электрический разряд, или плазма "имитирует взаимодействие заряженных частиц, которые доктор Феррис допускает в качестве процессов, работающих на Титане". Она согласна, что "ультрафиолетовая радиация создает толины, которые больше похожи на те, что мы наблюдаем в дымке Титана", но указывает на то, что "некоторые, если не большая часть, продуктов, которые были нами получены, также не взаимодействуют с водой".
Она согласна, что ее работа далека от идеальной и не представляет полной химической картины в атмосфере Титана: "Толины формируются при низком давлении, как в дымке Титана, чем те, которые были созданы при высоких давлениях. Вы можете получить толины при низком давлении, используя ультрафиолетовое излучение; вы можете не получить толины при низком давлении, используя электрические разряды. А для получения большого числа толинов в эксперименте нам нужна разрядная техника. Ультрафиолетовый фотолиз позволяет получить малое количество".
Феррис не знал о работе Нэйш до того, как с ним не проконтактировали, и согласился, что анализ результатов гидролиза на частицах, спродуцированных на ультрафиолетовом излучении будут "более сложными".
Другая непроработанныя сторона работы Нэйш это то, что гидролиз проводился на чистой воде, в то время, как на Титане вода появляется в расстворе с аммиаком. Но в ближайшее время она собирается провести и исследования в этой области.
Хотя работа Нэйш и не является отличным химическим представлением самого крупного спутника Сатурна, похожие процессы могли бы происходить при большом количестве доступной воды в какие либо периоды времени.
На Титане предполагается, что пребиотические молекулы могут присутствовать в расплавленном водяном льде от удара кратеров и в ледяных вулканах. Подобные процессы могли также происходить и на Земле, когда наша атмосфера не содержала так много кислорода.
Материалы опубликованы в августе 2008 года на сайте Spaceref.com
С Титаном закончим.
24 февраля 2009 года Космический Телескоп имени Хаббла сделал серию снимков, на которых были видны четыре спутника, проходящие по диску Сатурна. Слева на право на снимках мы можем видеть ледяные Энцелад и Диону, далее самый крупный оранжевый Титан и ледяной Мимас. Угол обзора с Земли в данный момент позволяет нам отследить тени лун, проходящие по залитому Солнцем диску Сатурна.
Эти редкие транзиты можно наблюдать когда угол наклона экваториальной плоскости планеты совпадает с лучом зрения с Земли. Плоскость колец сравняется с углом зрения с 10 августа по 4 сентября 2009 года. К счастью, Сатурн будет находиться достаточно близко к Солнцу в этот момент, что очень удобно для земных наблюдателей в этот период. Такой наклон плоскости Сатурна происходит каждые 14-15 лет. В 1995-1996 годах КТ Хаббла стал свидетелем такого события, а также смог наблюдать за множеством транзитов спутников, что помогло ученым обнаружить несколько новых маленьких спутников гиганта.
http://freescince.narod.ru/saturn/img/sat_img_a39_1.jpg
http://freescince.narod.ru/saturn/img/sat_img_a39_2.jpg
Ну, поговорим о самом сатурне.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/39/Saturn%2C_Earth_size_comparison.jpg
Из чего состоит:
http://kosmos-x.net.ru/_ph/15/729156111.jpg
Эллиптическая орбита Сатурна имеет эксцентриситет 0,0556 и средний радиус 9,539 а. е. (1427 млн. км). Максимальное и минимальное расстояния от Солнца равны приблизительно 10 и 9 а. е. Расстояния от Земли меняются от 1,2 до 1,6 млрд. км. Наклон орбиты планеты к плоскости эклиптики 2°29,4. Угол между плоскостями экватора и орбиты достигает 26°44. Сатурн движется по своей орбите со средней скоростью 2,64 км/с; период обращения вокруг Солнца составляет 29,46 земных лет.
Планета не имеет четкой твердой поверхности, оптические наблюдения затрудняются непрозрачностью атмосферы. Для экваториального и полярного радиусов приняты значения 60 тыс. км и 53,5 тыс. км. Средний радиус Сатурна в 9,1 раз больше, чем у Земли. На земном небе Сатурн выглядит как желтоватая звезда, блеск которой меняется от нулевой до первой звездной величины. Масса Сатурна составляет 5,68 · 1026 кг, что в 95,1 раз превосходит массу Земли; при этом средняя плотность Сатурна, равная 0,68 г/см3, почти на порядок меньше, чем плотность Земли. Ускорение свободного падения у поверхности Сатурна на экваторе равно 9,06 м/с2.
Поверхность Сатурна (облачный слой), как и Юпитера, не вращается как единое целое. Тропические области в атмосфере Сатурна обращаются с периодом 10 ч 14 мин земного времени, а на умеренных широтах этот период на 26 мин больше.
Строение планеты
У Сатурна, как и у Юпитера, имеется очень плотная атмосфера. На верхней границе его облачного покрова, заметно мало деталей и контраст их с окружающим фоном невелик. Этим Сатурн отличается от Юпитера, где присутствует множество контрастных деталей в виде темных и светлых полос, волн, узелков, свидетельствующих о значительной активности его атмосферы.
Установлено, что скорости ветров на Сатурне даже выше, чем на Юпитере: на экваторе 1700 км/ч. Число облачных поясов больше, чем на Юпитере, и достигают они более высоких широт. Таким образом, снимки облачности демонстрируют своеобразие атмосферы Сатурна, которая даже активнее юпитерианской. Метеорологические явления на Сатурне происходят при более низкой температуре, нежели в земной атмосфере. Температура планеты на уровне верхней границы облачного покрова, где давление равно 0,1 атм., составляет всего -188о С. Интересно, что за счет нагревания одним Солнцем даже такой температуры получить нельзя. Расчет показывает: в недрах Сатурна имеется свой собственный источник тепла, поток от которого в 2,5 раза больше, чем от Солнца. Сумма этих двух потоков и дает наблюдаемую температуру планеты.
Космические аппараты подробно исследовали химический состав надоблачной атмосферы Сатурна. В основном она состоит почти на 89% из водорода. На втором месте гелий - около 11% . Отметим, что в атмосфере Юпитера его 19%. Дефицит гелия на Сатурне объясняют гравитационным разделением гелия и водорода в недрах планеты: гелий, который тяжелее, постепенно оседает на большие глубины. Другие газы в атмосфере - метан, аммиак, этан, ацетилен, фосфин - присутствуют в малых количествах. Метан при столь низкой температуре находится в основном в капельно-жидком состоянии. Он образует облачный покров Сатурна. Что касается малого контраста деталей, видимых в атмосфере Сатурна, то причины этого явления пока еще не вполне ясны. Было высказано предположение, что в атмосфере взвешена ослабляющая контраст дымка из мельчайших твердых частиц. Но наблюдения "Вояджера-2" опровергают это: темные полосы на поверхности планеты оставались резкими и ясными до самого края диска Сатурна, тогда как при наличии дымки они бы к краям замутнялись из-за большого количества частиц перед ними.
По своему внутреннему строению Сатурн схож с Юпитером. Предполагается, что оболочка планеты состоит из жидкого водорода, который по мере продвижения к центру планеты переходит из жидкого в металлическое состояние. В центре планеты располагается железокремниевое ядро, с примесью льдов из метана, аммиака и воды.
Но лучше поговорим о тайне... О Великой тайне Сатурна. Его облака.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/9/9b/Hexagon_cassini_big.jpg
Облака на Сатурне образуют шестиугольник. Впервые это обнаружено во время пролётов Вояджера около Сатурна в 1980-х годах, подобное явление никогда не наблюдалось ни в одном другом месте Солнечной системы. Если южный полюс Сатурна с его вращающимся ураганом не кажется странным, то северный полюс можно считать гораздо более необычным. Странная структура облаков показана на инфракрасном изображении, полученном обращающимся вокруг Сатурна космическим аппаратом Кассини в октябре 2006 года. Изображения показывают, что шестиугольник оставался стабильным за 20 лет после полёта Вояджера. Фильмы, показывающие северный полюс Сатурна, демонстрируют сохранение шестиугольной структуры облаков во время их вращения. Отдельные облака на Земле могут иметь форму шестиугольника, но, в отличие от них, у облачной системы на Сатурне есть шесть хорошо выраженных сторон почти равной длины. Внутри этого шестиугольника могут поместиться четыре Земли. Полного объяснения этого явления пока нет.
http://www.skyer.ru/imgb/1947.jpg
Еще один интересный момент - облака на Сатурне "текут", образуя реки.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/3/39/%D0%A1%D0%B5%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%BE%D0%B5_% D1%81%D0%B8%D1%8F%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%BD%D0%B0%D 0%B4_%D1%81%D0%B5%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0 %BC_%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D1%8E%D1%81%D0%BE%D0%BC_%D0 %A1%D0%B0%D1%82%D1%83%D1%80%D0%BD%D0%B0.jpg
12 Ноября 2008 года камеры автоматического корабля Кассини получили изображения северного полюса Сатурна в инфракрасном диапазоне. На этих кадрах исследователи обнаружили полярные сияния, каких не наблюдали ещё ни разу в Солнечной системе. На изображении эти уникальные сияния окрашены в голубой цвет, а лежащие внизу облака — в красный. На изображении прямо под сияниями видно обнаруженное ранее шестиугольное облако. Полярные сияния на Сатурне могут покрывать весь полюс, тогда как на Земле и на Юпитере кольца полярных сияний, будучи управляемыми магнитным полем, только окружают магнитные полюса. На Сатурне наблюдали и привычные нам кольцевые полярные сияния. Недавно заснятые необычные полярные сияния над северным полюсом Сатурна значительно видоизменялись в течение нескольких минут. Изменчивая сущность этих сияний свидетельствует о том, что переменный поток заряженных частиц от Солнца испытывает на себе действие каких-то магнитных сил, о которых ранее и не подозревали.
http://freescince.narod.ru/saturn/img/sat_img_114.jpg
Северный полюс Сатурна в настоящий момент детализированно картографирован в ифракрасном свете, с разрешением около 120 км. Циклон в виде водоворота вращается вокруг полюса со скоростью около 530 км/ч, вдважды быстрее, чем самые мощные ветра, зарегистрированные на Земле. Циклон окружен необычным шестиугольником, похожим на пчелиную соту, который однако не движется, в отличие от окружающих облаков, движущихся со скоростью также около 500 км/ч. Необычно то, что ни облака, вращающиеся внутри гексагональной структуры, ни те, что окружают его по внешней стороне, никак не нарушают структуру фигуры.
"Это все равно, что заглянуть в око урагана", поясняет Эндрю Ингерсолл (Andrew Ingersoll), член команды исследователей. "Это удивительно. Конвективные процессы являются важной частью энергетики планеты, так как поднимающееся вещество из недр несет с собой тепло. В земных ураганах конвекция проявляется на стенах урагана, а сам глаз является регионом в котором воздух движется вниз. Здесь же конвекция проявляется повсеместно".
http://www.aviva.activestyle.com.ua/index2.php?option=com_datsogallery&func=wmark&mid=25
На Сатурне нет твёрдой поверхности. Средняя плотность планеты — самая низкая в Солнечной системе. Планета состоит, в основном, из водорода и гелия, 2-х самых лёгких элементов в мировом пространстве. Плотность планеты составляет всего лишь 0,69 плотности воды. Это означает, что если бы существовал океан соответствующих размеров, Сатурн бы плыл по его поверхности.
http://www.yaplakal.com/uploads/post-2-12470395192968.jpg
Кто-то поставил дурацкое ограничение на колличество картинок. Продолжу в следующем посте.
Хотите полетать?
http://spacetravell.narod.ru/saturnb-1.jpg
Самая красивая планета! Благодаря своим кольцам Сатурн - наиболее узнаваемая планета в нашей системе.
S8QcSC7PAQE&feature=fvst
Что мы знаем о нем? Крайне мало. На этой планете огромное колличество феноменов, что не может объяснить наука. Его кольца - загадка, его - атмосфера - загадка, его облака - загадка, его песня - загадка.
mFFGdTI9KeA
Действительно его песня позволяет многим "алиенцам" кричать о скором и непременном нашествии инопланетян.
Но поговорим о нем самом!
Итак, кольца.
http://www.futura-sciences.com/galerie_photos/data/525/8606107640main_pia06176-516.jpg
На самом деле довольно крупные кольца есть у всех четырех газовых гигантов нашей системы, но самые заметные и красивые из них - кольца сатурна.
http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpegMod/PIA07771_modest.jpg
Плоская система колец опоясывает планету вокруг экватора и нигде не соприкасается с поверхностью. В кольцах разделяются три основные концентрические зоны, разграниченные узкими щелями: внешнее кольцо А, среднее В (наиболее яркое), внутреннее кольцо С, довольно прозрачное, "креповое", внутренний край его не резкий. Наиболее близкие к планете слабо различимые части внутреннего кольца обозначаются символом D. Обнаружено также существование практически прозрачного самого внешнего кольца D'. Сквозь все кольца Сатурна просвечивают звезды. Кольца вращаются вокруг Сатурна, причем скорость движения внутренних частей больше, чем наружных. Кольца Сатурна не сплошные, а представляют собой плоскую систему из бесконечного количества мелких спутников планеты. Плоскость колец практически совпадает с плоскостью экватора Сатурна и имеет постоянный наклон к плоскости орбиты, равный приблизительно 27о . В зависимости от положений планеты на орбите мы видим кольца то с одной, то с другой стороны. Полный цикл изменения их вида завершается в течение 29,46 лет - таков период обращения Сатурна вокруг Солнца. Время от времени кольца на короткий срок перестают быть видимыми в телескопы средних размеров. Это происходит когда плоскость колец проходит точно через Солнце и боковая поверхность оказывается лишенной яркого освещения, либо когда кольца бывают обращены к наблюдателю "ребром" и выглядят как чрезвычайно тонкая полоска, видимая только в крупнейшие телескопы. Толщина колец, по современным данным, около 3,5 км. Она очень мала по сравнению с их диаметром, который по наружному краю кольца А составляет 275 тыс. км. Размеры частиц не определены окончательно. Радиоастронометрические наблюдения свидетельствуют о наличии в кольцах множества частиц размером не менее нескольких сантиметров. Не исключена возможность присутствия в кольцах Сатурна еще более крупных частиц, так же как и пыли. Инфракрасные спектры колец Сатурна напоминают спектры водяного инея. Однако в других частях спектра позднее была обнаружена особенность, не характерная для чистого льда.
http://foto.rambler.ru/public/27saturn/_photos/24/1-web.jpg
Существует полная согласованность между кольцами и спутниками планеты. И действительно, некоторые из них, так называемые «спутники-пастухи», играют роль в удержании колец на их местах. Мимас, например, «отвечает» за отсутствие вещества в щели Кассини, а Пан находится внутри разделительной полосы Энке.
http://chandra.harvard.edu/photo/2004/rxj1242/saturn_rings.jpg
Происхождение колец Сатурна ещё не совсем ясно. Возможно, они сформировались одновременно с планетой. Тем не менее, это нестабильная система, а материал, из которого они состоят, периодически замещается, вероятно, из-за разрушения некоторых мелких спутников
http://pds-rings.seti.org/saturn/cassini/jpegMod/PIA05421_modest.jpg
Таким образом - кольца Сатурна одно из самых загадочных и красивых явлений в нашей системе, олицетворяя гармонию и красоту.
Спутники, наши "пастухи", давайте поговорим о них! Они, кстати, названны в честь семи сестер и братьев Кроноса.
http://cassioperia.ucoz.ru/saturn-st2.gif
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c1/Saturn-map.jpg
На сегодняшний день известно 61 естественных спутников Сатурна, а также три предполагаемых. Большая часть спутников состоит из горных пород и льда, что подтверждает их главные особенности: высокая способность к отражению солнечного света.
http://freescince.narod.ru/encelad/img/enc_art_7.jpg
Энцелад — второй спутник в системе Сатурна.
По сути своей каждый спутник столь уникален и интересен, что по каждому из них можно делать по отдельной теме.
Но! Поговорим о Титане - самом интересном спутнике не только Его Кольцейшиства Сатурна, но и нашей системы.
http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA09858.jpg
Титан - второй по величине спутник нашей системы (после Ганимеда Юпитера, о котором после).
Диаметр Титана — 5150 км. Таким образом, он больше планеты Меркурий, хотя и уступает ему по массе. В Титане заключено 95 % массы сатурнианских спутников. Сила тяжести на нём составляет приблизительно одну седьмую земной.
http://www.allplanets.ru/solar_sistem/saturn/images/statya_titan0.jpg
Титан — единственный спутник в Солнечной системе, обладающий плотной атмосферой, и единственный спутник, поверхность которого невозможно наблюдать в видимом диапазоне из-за облачного покрова. Давление у поверхности примерно в 1,6 раза превышает давление земной атмосферы. Температура — минус 170—180°C.
На Титане имеются моря, озёра и реки из метана и этана (их наличие долго было под сомнением), а также горы, состоящие изо льда.
http://www.solstation.com/solsys/ti2ocean.jpg
На спутник Титан в 2005 была совершена посадка зонда Huygens. В 2004 - Кассин.
Атмосфера Титана состоит из нескольких слоев и внешний из них - дымчатый и довольно толстый. Он располагается на высоте около 400 км над поверхностью спутника. По мнению ученых, в составе атмосферы Титана присутствуют метан и азот, молекулы которых разлагаются под действием солнечного света и вступают в химические реакции с образованием более сложных органических молекул. И именно эти органические вещества образуют дымку в атмосфере Титана.
http://galspace.spb.ru/index50-1.file/big/9.jpg
Титан является единственным спутником в Солнечной системе, поверхность которого невозможно наблюдать в телескоп. Также смог является причиной уникального для Солнечной системы антипарникового эффекта.
Нижние слои атмосферы Титана, как и на Земле, делятся на тропосферу и стратосферу. В тропосфере температура с высотой падает — с 94 К на поверхности до 70 К на высоте 35 км (на Земле тропосфера заканчивается на высоте 10-12 км). До высоты 50 км простирается обширная тропопауза, где температура остается практически постоянной. А затем температура начинает расти. Такие инверсии температуры препятствуют развитию вертикальных движений воздуха. Они обычно возникают из-за совместного действия двух факторов — подогрева воздуха снизу от поверхности и подогрева сверху благодаря поглощению солнечного излучения. В земной атмосфере инверсия температуры наблюдается на высотах около 50 км (стратопауза) и 80-90 км (мезопауза). На Титане температура уверенно растет по крайней мере до 150 км. Однако на высотах более 500 км «Гюйгенс» неожиданно обнаружил целую серию температурных инверсий, каждая из которых определяет отдельный слой атмосферы. Их происхождение пока остается неясным.
http://www.knowledgerush.com/wiki_image/9/9a/Huygensprobe.jpg
На радарных снимках, сделанных в апреле 2006 года, видны горные хребты высотой более 1 км, долины, русла рек, стекающих с возвышенностей, а также темные пятна (заполненные или высохшие озера). Заметна сильная эрозия горных вершин, потоки жидкого метана во время сезонных ливней могли образовать пещеры в горных склонах. К юго-востоку от Ксанаду расположено загадочное образование Hotei Arcus, представляющее собой яркую (особенно на некоторых длинах волн) дугу. Является ли эта структура «горячим» вулканическим районом или отложением какого-то вещества (например, углекислотного льда), пока неясно.
На месте посадки Гюйгенс:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bc/Huygens_surface_color.jpg
Наличие мощной, 200-километровой атмосферы и поверхностного океана жидких углеводородов на Титане кажется фантастикой. Открыт новый мир, практически целая планета со своими свойствами и законами. Метеорология Титана очень интересна: несколько слоев облаков, атмосферные течения, дожди из жидкого метана. Ученые кропотливо исследуют сложнейшие химические взаимоотношения водных, метановых, аммиачных и азотных составляющих атмосферы, океана и твердого вещества и т.д.
А теперь шок - на титане вполне может быть жизнь. Но первобытная. Вот статья:
Почти тридцать лет ученые знают о том, что комплексные углеродные соединения, называемые толинами (Tholins), присутствуют на кометах и в атмосферах внешних планет. Теоретически, толины могут появиться при взаимодействии с водой в процессе гидролиза, как и на ранней Земле.
На Земле комплексные органические молекулы могли быть первым шагом к возникновению жизни, и такие компоненты называются пребиотическими.
Титан является шестой по счету и самой большой луной Сатурна. В основном он состоит из водяного льда. Много льда могло раствориться во время метеоритных ударов и в результате внутренних процессов, называемых ледяным вулканизмом, при котором лава является смесью воды и аммиака.
Могли ли толины сформироваться в атмосфере спутника при условиях временного выделения воды от ударов метиоритов, либо при ледяных извержениях, что впоследствии могло быть условием для появления пребиотических молекул, пока вода не замерзнет? До этого года никто об этом не знал.
Сегодня лабораторные исследования Катрин Нэйш (Catherine Neish), выпускницы, работающей над своей дисертацией в области планетологии в Аризонском Университете (University of Arizona), показали, что в присутствии воды в течении нескольких дней в процессах гидролиза могут синтезироваться толины, при условиях низких температур.
Жидкая вода на Титане могла быть доступна в течении многих сотен тысяч лет, что удобно для таких реакций.
Любопытно, что подобные процессы могли происходить и в раннюю историю Земли.
В своей лаборатории Нэйш создала органические составляющие, близкие к толинам в смеси из 5% метана и 95% азота при низких температурах до -78 °С в присутствии электрических разрядов. Она растворяла полученные образцы в воде и при температуре, холоднее примерно на 40°, измеряла коэффициент смеси, подвергшейся гидролизу.
Нэйш обнаружила, что около 10% органических составляющих, с которых она начинала опыт, прореагировали с кислородом из воды, в результате чего получились комплексные органические молекулы.
В то время, как работа Нэйш была удостоена публикации в научном журнале, появилась и критика. Доктор Джэймс Феррис (James p. Ferris), исследователь-профессор, которые уже в течении многих лет изучает атмосферу Титана, назвал работу недостаточной, так как в лаборатории был использован электрический разряд для генерирования толинов, в то время как в атмосфере Титана они, скорее всего, генерируются в ультрафиолетовым излучении и при воздействии заряженных частиц.
Феррис провел несколько экспериментов со смесью газов, схожих с воздухом Титана, и с воздействием ультрафиолетовых лучей и сказал: "структуры, созданные при воздействии электрических зарядов отличаются от тех, что формируются при фотолизе от ультрафиолетовых лучей, и время гидролиза может сильно отличатсья. Некоторые из фотохимических продуктов - это гидрокарбонаты, которые не реагируют с водой".
Нэйш ответил, что электрический разряд, или плазма "имитирует взаимодействие заряженных частиц, которые доктор Феррис допускает в качестве процессов, работающих на Титане". Она согласна, что "ультрафиолетовая радиация создает толины, которые больше похожи на те, что мы наблюдаем в дымке Титана", но указывает на то, что "некоторые, если не большая часть, продуктов, которые были нами получены, также не взаимодействуют с водой".
Она согласна, что ее работа далека от идеальной и не представляет полной химической картины в атмосфере Титана: "Толины формируются при низком давлении, как в дымке Титана, чем те, которые были созданы при высоких давлениях. Вы можете получить толины при низком давлении, используя ультрафиолетовое излучение; вы можете не получить толины при низком давлении, используя электрические разряды. А для получения большого числа толинов в эксперименте нам нужна разрядная техника. Ультрафиолетовый фотолиз позволяет получить малое количество".
Феррис не знал о работе Нэйш до того, как с ним не проконтактировали, и согласился, что анализ результатов гидролиза на частицах, спродуцированных на ультрафиолетовом излучении будут "более сложными".
Другая непроработанныя сторона работы Нэйш это то, что гидролиз проводился на чистой воде, в то время, как на Титане вода появляется в расстворе с аммиаком. Но в ближайшее время она собирается провести и исследования в этой области.
Хотя работа Нэйш и не является отличным химическим представлением самого крупного спутника Сатурна, похожие процессы могли бы происходить при большом количестве доступной воды в какие либо периоды времени.
На Титане предполагается, что пребиотические молекулы могут присутствовать в расплавленном водяном льде от удара кратеров и в ледяных вулканах. Подобные процессы могли также происходить и на Земле, когда наша атмосфера не содержала так много кислорода.
Материалы опубликованы в августе 2008 года на сайте Spaceref.com
С Титаном закончим.
24 февраля 2009 года Космический Телескоп имени Хаббла сделал серию снимков, на которых были видны четыре спутника, проходящие по диску Сатурна. Слева на право на снимках мы можем видеть ледяные Энцелад и Диону, далее самый крупный оранжевый Титан и ледяной Мимас. Угол обзора с Земли в данный момент позволяет нам отследить тени лун, проходящие по залитому Солнцем диску Сатурна.
Эти редкие транзиты можно наблюдать когда угол наклона экваториальной плоскости планеты совпадает с лучом зрения с Земли. Плоскость колец сравняется с углом зрения с 10 августа по 4 сентября 2009 года. К счастью, Сатурн будет находиться достаточно близко к Солнцу в этот момент, что очень удобно для земных наблюдателей в этот период. Такой наклон плоскости Сатурна происходит каждые 14-15 лет. В 1995-1996 годах КТ Хаббла стал свидетелем такого события, а также смог наблюдать за множеством транзитов спутников, что помогло ученым обнаружить несколько новых маленьких спутников гиганта.
http://freescince.narod.ru/saturn/img/sat_img_a39_1.jpg
http://freescince.narod.ru/saturn/img/sat_img_a39_2.jpg
Ну, поговорим о самом сатурне.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/39/Saturn%2C_Earth_size_comparison.jpg
Из чего состоит:
http://kosmos-x.net.ru/_ph/15/729156111.jpg
Эллиптическая орбита Сатурна имеет эксцентриситет 0,0556 и средний радиус 9,539 а. е. (1427 млн. км). Максимальное и минимальное расстояния от Солнца равны приблизительно 10 и 9 а. е. Расстояния от Земли меняются от 1,2 до 1,6 млрд. км. Наклон орбиты планеты к плоскости эклиптики 2°29,4. Угол между плоскостями экватора и орбиты достигает 26°44. Сатурн движется по своей орбите со средней скоростью 2,64 км/с; период обращения вокруг Солнца составляет 29,46 земных лет.
Планета не имеет четкой твердой поверхности, оптические наблюдения затрудняются непрозрачностью атмосферы. Для экваториального и полярного радиусов приняты значения 60 тыс. км и 53,5 тыс. км. Средний радиус Сатурна в 9,1 раз больше, чем у Земли. На земном небе Сатурн выглядит как желтоватая звезда, блеск которой меняется от нулевой до первой звездной величины. Масса Сатурна составляет 5,68 · 1026 кг, что в 95,1 раз превосходит массу Земли; при этом средняя плотность Сатурна, равная 0,68 г/см3, почти на порядок меньше, чем плотность Земли. Ускорение свободного падения у поверхности Сатурна на экваторе равно 9,06 м/с2.
Поверхность Сатурна (облачный слой), как и Юпитера, не вращается как единое целое. Тропические области в атмосфере Сатурна обращаются с периодом 10 ч 14 мин земного времени, а на умеренных широтах этот период на 26 мин больше.
Строение планеты
У Сатурна, как и у Юпитера, имеется очень плотная атмосфера. На верхней границе его облачного покрова, заметно мало деталей и контраст их с окружающим фоном невелик. Этим Сатурн отличается от Юпитера, где присутствует множество контрастных деталей в виде темных и светлых полос, волн, узелков, свидетельствующих о значительной активности его атмосферы.
Установлено, что скорости ветров на Сатурне даже выше, чем на Юпитере: на экваторе 1700 км/ч. Число облачных поясов больше, чем на Юпитере, и достигают они более высоких широт. Таким образом, снимки облачности демонстрируют своеобразие атмосферы Сатурна, которая даже активнее юпитерианской. Метеорологические явления на Сатурне происходят при более низкой температуре, нежели в земной атмосфере. Температура планеты на уровне верхней границы облачного покрова, где давление равно 0,1 атм., составляет всего -188о С. Интересно, что за счет нагревания одним Солнцем даже такой температуры получить нельзя. Расчет показывает: в недрах Сатурна имеется свой собственный источник тепла, поток от которого в 2,5 раза больше, чем от Солнца. Сумма этих двух потоков и дает наблюдаемую температуру планеты.
Космические аппараты подробно исследовали химический состав надоблачной атмосферы Сатурна. В основном она состоит почти на 89% из водорода. На втором месте гелий - около 11% . Отметим, что в атмосфере Юпитера его 19%. Дефицит гелия на Сатурне объясняют гравитационным разделением гелия и водорода в недрах планеты: гелий, который тяжелее, постепенно оседает на большие глубины. Другие газы в атмосфере - метан, аммиак, этан, ацетилен, фосфин - присутствуют в малых количествах. Метан при столь низкой температуре находится в основном в капельно-жидком состоянии. Он образует облачный покров Сатурна. Что касается малого контраста деталей, видимых в атмосфере Сатурна, то причины этого явления пока еще не вполне ясны. Было высказано предположение, что в атмосфере взвешена ослабляющая контраст дымка из мельчайших твердых частиц. Но наблюдения "Вояджера-2" опровергают это: темные полосы на поверхности планеты оставались резкими и ясными до самого края диска Сатурна, тогда как при наличии дымки они бы к краям замутнялись из-за большого количества частиц перед ними.
По своему внутреннему строению Сатурн схож с Юпитером. Предполагается, что оболочка планеты состоит из жидкого водорода, который по мере продвижения к центру планеты переходит из жидкого в металлическое состояние. В центре планеты располагается железокремниевое ядро, с примесью льдов из метана, аммиака и воды.
Но лучше поговорим о тайне... О Великой тайне Сатурна. Его облака.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/9/9b/Hexagon_cassini_big.jpg
Облака на Сатурне образуют шестиугольник. Впервые это обнаружено во время пролётов Вояджера около Сатурна в 1980-х годах, подобное явление никогда не наблюдалось ни в одном другом месте Солнечной системы. Если южный полюс Сатурна с его вращающимся ураганом не кажется странным, то северный полюс можно считать гораздо более необычным. Странная структура облаков показана на инфракрасном изображении, полученном обращающимся вокруг Сатурна космическим аппаратом Кассини в октябре 2006 года. Изображения показывают, что шестиугольник оставался стабильным за 20 лет после полёта Вояджера. Фильмы, показывающие северный полюс Сатурна, демонстрируют сохранение шестиугольной структуры облаков во время их вращения. Отдельные облака на Земле могут иметь форму шестиугольника, но, в отличие от них, у облачной системы на Сатурне есть шесть хорошо выраженных сторон почти равной длины. Внутри этого шестиугольника могут поместиться четыре Земли. Полного объяснения этого явления пока нет.
http://www.skyer.ru/imgb/1947.jpg
Еще один интересный момент - облака на Сатурне "текут", образуя реки.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/3/39/%D0%A1%D0%B5%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%BE%D0%B5_% D1%81%D0%B8%D1%8F%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%BD%D0%B0%D 0%B4_%D1%81%D0%B5%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0 %BC_%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D1%8E%D1%81%D0%BE%D0%BC_%D0 %A1%D0%B0%D1%82%D1%83%D1%80%D0%BD%D0%B0.jpg
12 Ноября 2008 года камеры автоматического корабля Кассини получили изображения северного полюса Сатурна в инфракрасном диапазоне. На этих кадрах исследователи обнаружили полярные сияния, каких не наблюдали ещё ни разу в Солнечной системе. На изображении эти уникальные сияния окрашены в голубой цвет, а лежащие внизу облака — в красный. На изображении прямо под сияниями видно обнаруженное ранее шестиугольное облако. Полярные сияния на Сатурне могут покрывать весь полюс, тогда как на Земле и на Юпитере кольца полярных сияний, будучи управляемыми магнитным полем, только окружают магнитные полюса. На Сатурне наблюдали и привычные нам кольцевые полярные сияния. Недавно заснятые необычные полярные сияния над северным полюсом Сатурна значительно видоизменялись в течение нескольких минут. Изменчивая сущность этих сияний свидетельствует о том, что переменный поток заряженных частиц от Солнца испытывает на себе действие каких-то магнитных сил, о которых ранее и не подозревали.
http://freescince.narod.ru/saturn/img/sat_img_114.jpg
Северный полюс Сатурна в настоящий момент детализированно картографирован в ифракрасном свете, с разрешением около 120 км. Циклон в виде водоворота вращается вокруг полюса со скоростью около 530 км/ч, вдважды быстрее, чем самые мощные ветра, зарегистрированные на Земле. Циклон окружен необычным шестиугольником, похожим на пчелиную соту, который однако не движется, в отличие от окружающих облаков, движущихся со скоростью также около 500 км/ч. Необычно то, что ни облака, вращающиеся внутри гексагональной структуры, ни те, что окружают его по внешней стороне, никак не нарушают структуру фигуры.
"Это все равно, что заглянуть в око урагана", поясняет Эндрю Ингерсолл (Andrew Ingersoll), член команды исследователей. "Это удивительно. Конвективные процессы являются важной частью энергетики планеты, так как поднимающееся вещество из недр несет с собой тепло. В земных ураганах конвекция проявляется на стенах урагана, а сам глаз является регионом в котором воздух движется вниз. Здесь же конвекция проявляется повсеместно".
http://www.aviva.activestyle.com.ua/index2.php?option=com_datsogallery&func=wmark&mid=25
На Сатурне нет твёрдой поверхности. Средняя плотность планеты — самая низкая в Солнечной системе. Планета состоит, в основном, из водорода и гелия, 2-х самых лёгких элементов в мировом пространстве. Плотность планеты составляет всего лишь 0,69 плотности воды. Это означает, что если бы существовал океан соответствующих размеров, Сатурн бы плыл по его поверхности.
http://www.yaplakal.com/uploads/post-2-12470395192968.jpg
Кто-то поставил дурацкое ограничение на колличество картинок. Продолжу в следующем посте.