Космический зонд New Horizons оснащен совершенно новым типом двигательной установки. Он был направлен к Плутону и обогнул шестую планету, используя ее гравитационное притяжение как ступеньку к месту назначения.
Планета Сатурн
Сатурн — шестая по удаленности планета Солнечной системы и вторая по величине после Юпитера. Ниже приводится краткое описание физических свойств планеты, ее атмосферы, внутренней структуры, спутников и колец.
Сатурн — самая далекая планета, известная древним. На небе Сатурн выглядит как яркая звезда, медленно перемещающаяся по созвездиям Зодиака. Греки назвали планету в честь Сатурна, бога земледелия. Кронос был отцом Зевса и первым правителем Олимпа. Наше современное название планеты пришло из Древнего Рима — в латинском Пантеоне богов Сатурн полностью соответствует Сатурну.
Краткое описание планеты Сатурн
- Сатурн — огромная планета, почти полностью состоящая из легких газов — водорода и гелия. Поэтому Сатурн относится к категории газовых гигантов. Планета Юпитер также относится к этой категории.
- Экваториальный диаметр Сатурна в 9,5 раз больше диаметра Земли, а его масса в 95 раз больше массы нашей планеты.
- По объему Сатурн в 763,6 раза больше Земли!
- Средняя плотность Сатурна составляет всего 0,69 г/см³, что меньше плотности воды. Если бы во Вселенной существовал океан, достаточно большой, чтобы вместить целую планету, Сатурн плавал бы в нем!
- Поверхность Сатурна — это часть атмосферы, где давление составляет 1 бар или 750 мм ртутного столба. Сатурн не имеет по-настоящему твердой поверхности, как Земля или Марс.
- Сатурн находится почти в 10 раз дальше от Солнца, чем Земля. В результате на планете очень холодно — температура поверхности составляе т-140°C! И даж е-190° C в верхних слоях атмосферы!
- Один год на Сатурне длится 29,7 земных лет! Именно столько времени требуется планете, чтобы обогнуть Солнце по своей огромной орбите.
- На орбите Сатурна вращается более 80 спутников. Большинство из них представляют собой айсберги и скалы неправильной формы размером от 2 до 10 километров. Но есть и уникальные спутники. В частности, Титан — единственный спутник в Солнечной системе с плотной атмосферой. Титан в диаметре больше Луны и даже больше планеты Меркурий.
- Сатурн знаменит своими большими и яркими кольцами, которые окружают планету со всех сторон. Кольца можно наблюдать с помощью обычного любительского телескопа. Однако при рассмотрении через небольшой инструмент все они сливаются в одно кольцо. Посмотрите на Сатурн хотя бы раз в телескоп!
Как и все планеты Солнечной системы, Сатурн вращается вокруг Солнца. Среднее расстояние от Солнца до Сатурна составляет 9,58 астрономических единиц.
Одна астрономическая единица равна среднему расстоянию Земли от Солнца, которое составляет около 150 миллионов километров. Таким образом, Сатурн находится в среднем в 9,58 раза дальше от Солнца, чем Земля, а именно в 1 миллиарде 433 миллионах 700 тысячах километров!
И почему в среднем? Потому что орбита Сатурна не является идеально круглой. Он представляет собой слегка вытянутый эллипс. Мера вытянутости или эксцентриситета орбиты Сатурна составляет 0,056. Это означает, что расстояние Сатурна от Солнца меняется и составляет от 9,048 AU до 10,116 AU — это больше, чем одна астрономическая единица!
Он пересчитывается в километры: Планета находится на максимальном расстоянии в 1 миллиард 513 миллионов километров от Солнца и приближается к нему на минимальное расстояние в 1 миллиард 353 миллиона километров. Разница для Сатурна незначительна: В обоих случаях планета находится очень далеко от Солнца.
Скорость движения Сатурна
Сатурн вращается относительно медленно. Его средняя орбитальная скорость составляет 9,69 км/с — почти в три раза медленнее, чем у Земли.
Причина этого проста: согласно закону гравитации, скорость движения по орбите вокруг Солнца зависит только от расстояния между Солнцем и планетой, а не от массы самой планеты.
Соседи Сатурна
Орбиты планет Юпитер и Уран наиболее близки к орбите Сатурна. Юпитер является пятой по удаленности от Солнца планетой и находится ближе к звезде, чем Сатурн. Напротив, Уран, седьмая планета, находится дальше. Их можно считать соседними планетами Сатурна, хотя они не всегда являются ближайшими к Сатурну планетами. Дело в том, что все планеты вращаются вокруг Солнца по орбитам разного размера и с разной скоростью. Поэтому Юпитер и Сатурн или Сатурн и Уран часто находятся очень далеко друг от друга или даже по разные стороны от Солнца. Затем соседи Сатурна
Орбитальные характеристики Сатурна
Ниже приведены данные по орбите Сатурна, его скорости и периоду вращения вокруг своей оси в сравнении с Землёй. * — данные по системе координат III (по радиоисточнику у 80° сев. широты)
| Параметры | Сатурн | Земля | Соотношение (Сатурн/Земля) |
|---|---|---|---|
| Половина главной оси орбиты (млн. км) | 1433.529 | 149.596 | 9.583 |
| Период железной орбиты (дни) | 10759.22 | 365.256 | 29.457 |
| Тропический орбитальный период (дни) | 10746.94 | 365.242 | 29.424 |
| Окружность (млн. км) | 1352.555 | 147.092 | 9.195 |
| Апилион (млн. км) | 1514.504 | 152.099 | 9.957 |
| Общая продолжительность (дни) | 378.09 | — | — |
| Средняя орбитальная скорость (км/с) | 9.68 | 29.78 | 0.325 |
| Макс. Орбитальная скорость (км/с) | 10.18 | 30.29 | 0.336 |
| Мин. скорость на орбите (км/с) | 9.09 | 29.29 | 0.31 |
| Наклон траектории (градусы) | 2.485 | 0 | — |
| Эксцентричность | 0.0565 | 0.0167 | 3.383 |
| Звездные сутки (период вращения вокруг собственной оси, ч) | 10,656* | 23.9345 | 0.445 |
| Солнечный день (ч) | 10.656 | 24 | 0.444 |
| Экваториальное наклонение к орбите (градусы) | 26.73 | 23.44 | 1.14 |
Атмосфера Сатурна на 99,5% состоит из водорода и гелия. Это два самых легких химических элемента во Вселенной. Менее 1% составляют другие газы — метан (не более 0,4%), аммиак, этан, фосфин, ацетилен и другие.
Когда мы смотрим на Сатурн, мы видим не поверхность планеты, а верхние слои ее атмосферы. Сама атмосфера очень плотная — она достигает тысячи километров вглубь планеты! То, что мы считаем поверхностью, является плотным облачным покровом. Облака на Сатурне желтые, коричневые, оранжевые и серые. Есть также белые облака. Вместе они образуют голубовато-желтый цвет планеты.
Облачные пояса Сатурна имеют разные цвета, но общий цвет планеты — желтый. На этом снимке с космического аппарата «Кассини» видны тени колец и одного из многочисленных спутников планеты. Фото.
Детали в атмосфере Сатурна постоянно меняются. Даже случайные любители астрономии могут наблюдать динамику. (Конечно, не так подробно, как профессиональные астрономы.) Вам понадобится телескоп с диаметром объектива 150 мм или больше, хорошая погода и энтузиазм. Если вы решите следовать за Сатурном, не забывайте вести дневник своих наблюдений и делать зарисовки того, что вы видите! Это оказалось очень полезным.
Статья Атмосфера Сатурна содержит подробную информацию о химическом составе, а также о некоторых физических характеристиках воздушной оболочки окольцованной планеты.
Вращение Сатурна
Поскольку Сатурн не является твердым телом, различные регионы планеты вращаются с разной скоростью. В этом отношении на Земле можно выделить три региона.
Расстояние Сатурна от Земли можно определить с помощью метода параллакса. Это происходит с помощью третьего закона Кеплера. Согласно этому закону, квадраты орбитальных периодов планет вокруг Солнца находятся в таком же отношении друг к другу, как и кубы главных орбитальных полуосей.
Расположение Сатурна в Солнечной системе
Шестая планета Солнца занимает астрономов уже 400 лет. Сам Галилео Галилей был первым, кто посмотрел на нее в телескоп. Он обнаружил, что у планеты есть «выпуклости», но не смог объяснить их природу.
В 1655 году Христиан Гюйгенс направил на планету телескоп с более сильной линзой. Он заметил, что Сатурн окружен большим кольцом, которое лишь частично видно с Земли и которое исчезает каждые 15 лет. В то же время был открыт Титан, самая большая луна Сатурна. Сегодня было обнаружено, что это космическое тело имеет атмосферу, и на него приземлился зонд.
Сатурн газообразен и состоит из скоплений водорода и замерзших азота, никеля и льда. Гигант весит 95 земных масс, но плотность его материи низкая. Период полного вращения планеты вокруг своей оси составляет 10 часов, а один солнечный год на Сатурне эквивалентен 30 земным годам.
Сатурн расположен в Солнечной системе между Юпитером и Ураном и окружен кольцами из ледяных и каменных масс.
Расстояние до планеты
Расстояние Солнца от других планет Солнечной системы обычно рассчитывается в астрономических единицах (А.Е.), что эквивалентно 150 миллионам километров. От Солнца до Сатурна — 9,5 а. е., а от Земли — 8,01. И это среднее значение, поскольку далекие планеты имеют чрезвычайно вытянутую эллиптическую орбиту, и в точке наибольшего удаления от Земли расстояние до Сатурна увеличивается до 1,67 млрд. км или 11,1 а. е.
Расстояние Сатурна от Земли составляет от 1,2 до 1,66 миллиарда километров. Источник.
Время перелета
Единственными людьми, которым удалось покинуть поверхность Земли и достичь орбиты Сатурна, были небольшие космические станции и космические путешественники, задачей которых было передать на Землю изображения планеты и ее спутников. Их миссия длилась от 6 до 7 лет.
Способен ли человек проделать путь туда и обратно
Отправка большого пилотируемого космического зонда к Сатурну пока невозможна. На это есть несколько причин:
- …огромная масса космического корабля..,
- …невозможность достижения космической скорости..,
- отсутствие топлива на обратную дорогу..,
- …слабые двигатели.
Посадка на Сатурн невозможна из-за отсутствия твердой почвы, но в 2005 году Cassini поместил зонд на Титан. «Кассини» запустил зонд на Титан. Это дает человечеству надежду на то, что однажды можно будет приблизиться к этой прекрасной планете.
