Сатурн; описание планеты, строение, атмосфера, кольца, фото и видео

Сатурн обладает внушительными размерами: экваториальный диаметр равен 120 536 км, а полярный – 108 728 км. Площадь поверхности составляет 4,27 * 10’10 кв. км, а объем равен 8,27 * 10’14 куб. км.

Наглядное сравнение размеров Сатурна и Земли

Среднее расстояние газового гиганта от Солнца составляет 1,4 млрд км. За время полного оборота планеты вокруг звезды максимальное расстояние увеличивается до 1 513 783 000 км, а минимальное уменьшается до – 1 353 500 000 км. Скорость вращения Сатурна равна 9,69 км/с, но может меняться в зависимости от его расположения в пространстве. Год на планете длится 10 759 дней, что в 29,5 раз больше, чем на Земле.

Атмосфера и её слои

В верхних слоях, которые имеет атмосфера Сатурна, преобладает водород (96,3%), в количестве 3,25% находится гелий. Присутствуют также примеси газов – метана, этана. В небольшом количестве имеется аммиак, в том числе в облаках – верхней части атмосферы. Нижняя облачность представлена в основном гидросульфидом аммония.

«Вояджеры» зафиксировали тот факт, что на поверхности планеты дуют ветра, скорость которых достигает 500 м/с. Их направление является восточным (осевое вращение), а сила становится менее значительной по мере удаления от экваториальной части. Наряду с этим, возникают западные атмосферные течения. Такая циркуляция, как показывает научная практика, происходит не только в верхних облачных слоях, но и на глубинах.

Атмосфера Сатурна иногда характеризуется образованиями устойчивого типа. Они представляют собой ураганы максимально высокой мощности. Аналогичные объекты можно наблюдать на прочих газовых планетах. В 2008 г. были получены снимки северной полюсной части в рамках инфракрасного диапазона. На них исследователи заметили присутствие полярных сияний – ярких колец непрерывного типа, имеющих овальную форму. Находятся они на уровне широты, составляющей преимущественно 70-80 единиц.
Во время протекания штормов и бурь атмосфера Сатурна характеризуется мощными молниевыми разрядами. Они провоцируют возникновение электромагнитной активности, которая с годами колеблется. Самые сильные штормовые порывы были зафиксированы исследовательскими аппаратами в 2010 и 2011 годах.

Гексагональное атмосферное образование на северном полюсе Сатурна

Атмосфера Сатурна. Состав

Атмосфера Сатурна, как и всех газовых гигантов в Солнечной системе, в основном состоит из водорода и гелия. Внешне атмосфера Сатурнакажется нам более спокойной, чем, например, у Юпитера. Здесь нет таких сильных ветров и атмосферных возмущений, как на Юпитере. На атмосфере можно рассмотреть бело-оранжевые полосы облаков, но в основном атмосфера нам кажется полностью оранжевой. Она имеет такой цвет из-за содержания серы, так же в атмосфере присутствуют азот и кислород в небольших количествах.

Так же в атмосфере Сатурна есть ветра, скорость которых является самой большой в Солнечной системе. Космический аппарат “Вояджер” зафиксировал скорость ветра на экваторе планеты и эта скорость составила около 1800 км/час. В атмосфере Сатурна так же присутствует еще один очень интересный феномен и расположен он на северном полюсе планеты…

Физические параметры планеты

Внутреннее строение похоже на остальные газовые планеты. Плотность атмосферы и мантии схожа, поэтому нет четкой границы перехода. Отличие состоит главным образом в составе.

ядро состоит из водяного льда, металлов и кремниевых хлоридов;

верхний слой – мантия, состоит из водородного металла;

диаметр экватора – 120 540 км, превышает земной в 10 раз;

радиус – 58232 ± 6 км;

сплющивается у полюсов сферы;

средняя температура колеблется в районе -170 градусов, причем чем ниже слой, тем ниже температура;

масса – 5,68×10 26 кг, в 95 раз больше Земли;

ускорение свободного падения на экваторе составляет 10,44 м/с 2 – не намного выше, чем земная;

плотность – 0,687 г/м 3 .

Сатурн – одна из самых больших планет системы и должна иметь сильную гравитацию. Однако она практически такая же, как на Земле.

Спутники

В 2019 году было известно 82 естественных спутника, также были доказаны их орбиты. По большей части они обладают одновременным собственным вращением, так что обращены к планете всё время одной стороной.
Более того, крупнейший из всех спутник Титан является вторым по размеру во всей системе (после Ганимеда). Также можно выделить большие спутники Сатурна: Диона, Мимас, Тефия, Рея, Энцелад и Япет. Собственно, именно их активно исследуют учёные.

Помимо всего, за последнее время обнаружили ещё 20 спутниковых объектов, обращающихся по ретроградной орбите. Их изучение проводится и сейчас.

Спутники планеты

Кольца Сатурна

По правде говоря, Сатурн имеет самую выдающуюся и наиболее видимую кольцевую систему. Всего вокруг него насчитывается 13 колец. Так как они лежат под углом 28 градусов к плоскости эклиптики, то для земного наблюдателя видны всегда по-разному. Иногда у них заметна вся область, а иногда лишь её тонкая полоса. По сути, кольца состоят из множества микроскопических частиц, которые расположены на околопланетной орбите. В основном они содержат лёд и углерод.

Прежде всего, выделяют три основных кольца (А,В и С) и одно тонкое. Которые, кстати, в совокупности отражают больше света, чем сам диск планеты. Стоит отметить, что диаметр колец составляет примерно 250 тысяч километров, но при этом они тонкие-по толщине не более километра. По снимкам с космических аппаратов и зондов, учёные пришли к выводу, что они сформированы тысячами колец, между которыми есть щели.

Кроме того, зафиксировали кольцевые колебания. Скорее всего, они вызываются постоянными возмущениями внутри них (при взаимодействии частиц) и теми, которые оказывает спутник Мимас.
Как предполагают, появились кольца в результате гибели жидкого спутника. По одной версии, его разрушили приливные силы, а по другой он потерпел крушение при столкновении с кометой или астероидом.

Кольца Сатурна

Атмосфера и климат

Атмосфера Сатурна схожа с юпитерианской. Верхний ее слой состоит из водорода(96,5%) и гелия(3%). Также в нем встречаются примеси инертных газов, метана, этана и аммиака в виде плотных бледно-желтых облаков. Ближе к мантии состав облаков меняется – их основными компонентами являются сернистый аммоний и водяные пары.

Для Сатурна характерно стремительное передвижение атмосферных масс. Благодаря этому явлению его называют планетой бурь. Это связано с большим количеством тепловой энергии, излучаемой ядром. Скорость ветров может достигать 1799 км/ч, при этом дуют они по направлению осевого вращения, т.е. в восточном направлении. Наиболее мощные ураганы наблюдаются у сатурнианского экватора.

Самым интересным атмосферным явлением на Сатурне является Большое белое пятно. Это ураган гигантских размеров, достигающий по площади нескольких тысяч километров. Возникает он с периодичностью в 30 лет и последний раз наблюдался в сатурнианской атмосфере в 2010 году.

В 80-х годах 20 века космический зонд Вояджер зарегистрировал еще одно уникальное атмосферное явление. На северном полюсе облака формируют необычное образование – гигантский шестиугольник практически правильной формы. Его размеры превышают размеры Земли. Вращается шестиугольник так же быстро, как и сама планета вокруг своей оси. Как возникло данное явление, ученые на данный момент не могут точно установить.

Помимо ураганов, погоду портят молнии. Они в сотни раз мощнее земных и могут достигать размеров в несколько тысяч километров. Электрические бури не стабильны: они могут почти полностью исчезать, а потом внезапно наращивать мощность.

Жизнь на Сатурне

Планета враждебна для возникновения и развития жизни, т. к. почти полностью состоит из смеси водорода с гелием. Местные температуры — преимущественно низкие, а там, где достаточно тепло, чтобы предположить наличие жидкой воды, атмосферное давление слишком высокое — как в несколько километрах в океанической толще Земли.

Жизнь на спутниках планеты

Энцелад является одним из подходящих кандидатов для существования живых организмов. На поверхности этого спутника замечены ледяные гейзеры высотой в десятки и сотни метров, значит, наличие жидкой воды здесь тоже возможно.

На другой местной луне — Титане — в углубленных формах рельефа находятся большие водоемы жидких углеводородов, в которых в перспективе может возникнуть жизнь. Этот спутник выглядит почти как Земля на раннем этапе ее истории. Через несколько миллиардов лет, когда Солнце станет красным карликом, температура на Титане станет благоприятной для поддержания жизни, а первичным «бульоном» для ее возникновения будут местные углеводороды, среди которых есть и сложные.