ZGODOVINA OPAZOVANJA SATURNA
Najzgodnejše opazovanje Saturna je bilo zapisano v Mezopotaniji okoli 650 let
pred kristusom.
To so bila opazovanja narejena z golim očesom Babilonskih astronomov-svečenikov,
ki so jih našli v
knjižnjici v Nineveh-u. Opazovanja so večinoma opisovala gibanje Saturna glede na ostala telesa na nebu.
Saturnovo gibanje je opisal tudi Ptolomej v Syntaxi okoli leta 228 pred kristusom. V 16 stoletju je Kopernikus
opravil pozicijska opazovanja Saturna in ugotovil, da so v Ptolomejevi knjigi
napake.
Prvo teleskopsko opazovanje Saturna je bilo opravljeno v juliju leta 1610. Pri
opazovanju je Galileo
uporabljal teleskop z 32 kratno povečavo ravno v času, ko je lahko opazoval njegove prstane. Mladi
astronom Cristian Huygens, tedaj star komaj 26 let je z teleskopom s 50 kratno povečavo odkril Saturnov
največji satelit Titan. V letu 1675 je Cassini odkril drugi satelit imenovan Rhea, v letu 1575 pa je odkril prazen
prostor
med prstani.
Saturn je prvo obiskalo vesoljsko plovilo Pioneer 11 v septembra leta 1979 in se
je Saturnovi atmosferi približal na 20.880 km.
Pioneer 11 je 10 dni meril in fotografiral saturn. Odkril je še dva prstana (prstana F in G), ter 11. satelit s premerom 400 km, ki
se je nahajal blizu zunanjega roba A prstana.
Voyeger 1 je 12. novembra 1980 letel mimo Saturna na razdalji 124.200 km nad
Saturnovo atmosfero. Naredil je detaljna
opazovanja Saturna, njegovih prstanov in njegovih lun. Fotografiral je 6 neodkritih lun, ki so se sicer domnevale, ampak se niso
mogle potrditi.
25. avgusta 1981 se je Voyager 2 približal na razdaljo 109.300 km Saturnovi
atmosferi. Sonda je raziskovala Saturnove prstane
in njene satelite
PODATKI O SATURNOVI POTI OKOLI SONCA
Saturn je šesti planet, ki kroži okoli Sonca in drugi
med planeti velikani. Saturn je skoraj dvekrat toliko oddaljen kot Jupiter.
Od Sonca je povprečno oddaljen 776.000.000 km to je 9,54 AE (astronomske enote).
Ekscentričnost ali sploščenost tira znaša 0,056. Obhodna doba ali revolucijski
čas 10.759 dni to je 29,4 leta. Srednja hitrost gibanja Saturna po njegovi
krožnici je 9,6 km/s
PODATKI O PLANETU
Saturn je v splošnem podoben Jupitru. Saturn je manjši po velikosti saj znaša
premer Saturna 120.536 km na ekvatorju in 108.728 km na polih in masi planeta,
ki znaša okoli 5,68×1026 kg. Zaradi hitrega vrtenja je na poljih sploščen in
zaradi tega sploščenost planeta znaša 0,1.
Vrtilni čas na ekvatorju je 10 ur in 14 minut, obrat polov pa traja bistveno
dlje. Vizualno je vrtilni čas težje določitikot pri Jupitru, saj ni izrazitih
površinskih tvorb.
čeprav je njegova masa 95-krat večja od Zemljine je površinska težnost le 1,16
krat večja in znaša okoli 0,71 g/cm3. Zanimivo dejstvo je, da je povprečna
gostota Saturnove krogle manjša od vode in bi planet celo plaval, če bi ga lahko
vrgli v ogromen ocean.
Saturnova ubežna hitrost znaša 32,2 km/s.
Saturn oddaja radijski signal s periodo 10 ur 39,4 minut, kar je verjetno
vrtilni čas notranjega jedraRazsežnost magnetosfere se spreminja, a sega
približno do Titana. Magnetno polje 1000-krat močnejše od Zemljinega in magnetna
os se skoraj prekriva z osjo vrtenja, a simetrijsko središče polje je
premaknjeno za okoli 2400 km severno po osi in polje je na severnem polju
močnejše kot na južnem.
Podobno kot Jupiter tudi Saturn oddaja več energije, kot jo prejema od Sonca.
Saturn je imel dovolj časa, da bi izgubil vso svojo toploto, ki jo je dobil v
času nastajanjain predpostavljajo, da ima sevanje deloma gravitacijski izvor.
Nastaja ko kapljice helija počasi tonejo skozi lažji vodik. To bi tudi
pojasnilo, zakaj je v Saturnovih zgornjih oblakih majn helija kot pri Jupitru.
Saturnovi letni časi so zelo dolgi in to pomeni, da so temperaturne razlike med
obema poloblama merljive in znašajo okoli 10 stopinj.
Saturnova atmosfera im albedo 0,61za primerjavo Zemljin albedo je o,36.
Temperatura na zgornjem robu atmosfereznaša od -180 do -150 stopinj C. Saturn
ima podobno kot Jupiter razburkano atmosfero, saj po površini pihajo vetrovi s
hitrostmi do 1800 km/h, kar je mnogo hitreje kot na Jupitru. Veliko presenečenje
je bilo, da vetrovni pasovi ne sledijo svetlim in temnim pasovom, temveč so
simetrični glede na ekvator. Saturnovi oblaki so predvsem sestavljeni iz
amoniaka in metana.
Plinasto površje sestavlja v glavnem vodik in helijin manjša količina drugih
plinov. Pod oblaki je tekoči vodik sprva mulekularni, globje od 30.000 km pa
preide v kovinsko obliko.
Skalnato jedro ni mnogo večje od Zemlje, je pa mnogo masivnejše. Temperatura v
notranjosti naj bi znašala okoli 15.000 stopinj C.
OPAZOVANJE SATURNA Z ZEMLJE
Saturn je opazen na nočnem nebu s prostim očesom. Pri pogledu skozi teleskopom pa bi videli tudi njegove prstane. Saturnov maksimalni premer na nebu znaša 21 sekund, minimalni pa 15 sekund. Njegova najmočnejša svetilnost znaša -0,3 m (magnituda)
SATURNOVI PRSTANI
Pri opazovanju Saturna smo lahko razločili le tri prstane. Dva sta velika
(prstana A in B) ter enega ožjega (prstan C). S prihodom vesoljske sonde Voyager
1 pa se je ugotovilo, da obstajajo še nadaljnji štirje prstani. Vesoljska sonda
je raziskala tudi sestavo prstanov in ugotovila, da so večinoma sestavljeni iz
vodnega ledu in z ledom prevlečene skale.
Premer Saturnovih prstanov je okrog 250 000 km debeli pa so okrog 1 km. Nastanek prstanov je neznan, verjetno pa pa nastajajo z razpadanjem satelitov, ki so včasih krožili okrog Saturna.
IME | status imena |
notranji polmer |
zunanji polmer |
širina | približni položaj |
približna masa (kg) |
D prstan | U | 60.000 | 72.600 | 12.600 | (prstan) | |
Guerinova vrzel | U | 72.600 | 73.800 | 1.200 | (vrzel) | |
C prstan | U | 73.800 | 91.800 | 18.000 | (prstan) | 1,1x1018 |
Maxwellova vrzel | U | 91.800 | 92.300 | 500 | (vrzel) | |
B prstan | U | 92.300 | 115.800 | 23.500 | (prstan) | 2,8x1019 |
Cassinijeva vrzel | U | 115.800 | 120.600 | 4.800 | (vrzel) | |
Huygensova reža | Z | 117.200 | (n/d) | 250-400 | (podvrzel) | |
A prstan | U | 120.600 | 136.200 | 15.600 | (prstan) | 6,2x1018 |
Keelerjeva vrzel | U | (n/d) | (n/d) | 230 | 25% | |
Enckejev minim | S | (n/d) | (n/d) | 5.460 | 29%-53% | |
Enckejeva vrzel | U | 132.600 | (n/d) | 325 | 78% | |
F prstan | U | 141.000 | (povp.) | (n/d) | (prstan) | |
G prstan | U | 150.000 | (povp.) | (n/d) | (prstan) |
Ta kategorizacija ni ravno pravilna, kajti gostota delcev v prstanu se spreminja na zapleten način in ne v urejena področja. Prav tako so spremembe v samih prstanih, vrzeli niso popolnoma prazne, prstani pa niso popolnoma krožni.
SATURNOVI SATELITI
satelit | razdalja (1000 km) |
polmer (km) |
masa (kg) |
odkritelj | datum |
Pan | 134 | 10 | Showalter | 1990 | |
Atlas | 138 | 14 | Terrile | 1980 | |
Prometej | 139 | 46 | 2,70x1017 | Collins | 1980 |
Pandora | 142 | 46 | 2,20x1017 | Collins | 1980 |
Epimetej | 151 | 57 | 5,60x1018 | Walker | 1980 |
Janus | 151 | 89 | 2,01x1018 | Dollfus | 1966 |
Mimas | 186 | 196 | 3,80x1019 | Herschel | 1789 |
Enceladus | 238 | 260 | 8,40x1019 | Herschel | 1789 |
Tetis | 295 | 530 | 7,55x1020 | Cassini | 1684 |
Telesto | 295 | 15 | Reitsema | 1980 | |
Kalipso | 295 | 13 | Pascu | 1980 | |
Diona | 377 | 560 | 1,05x1021 | Cassini | 1684 |
Helene | 377 | 16 | Laques | 1980 | |
Rea | 527 | 765 | 2,49x1021 | Cassini | 1672 |
Titan | 1222 | 2575 | 1,35x1023 | Huygens | 1655 |
Hiperion | 1481 | 143 | 1,77x1019 | Bond | 1848 |
Japet | 3561 | 730 | 1,88x1021 | Cassini | 1671 |
Feba | 12952 | 110 | 4,00x1018 | Pickering | 1898 |
ENCELADUS
Enceladus je ena od notranjih Saturnovih lun. Po velikosti je precej podoben Mimasu, vendar ima svetlejšo površino. Zaradi tega reflektira skoraj 100% sončeve svetlobe, ki ga doseže. Na Enceladusu obstaja pet različnih tipov površine. Deli satelita kažejo kraterje, ki niso večji od 35 kilometrov v premeru. Na ostalih področjih, pa so kraterji zelo redki, kar kaže na to, da se je površina geološko spreminjala. Tukaj se nahajajo razpokane planjave, nagrbana področja in ostale površinske deformacije. Zato raziskovalci menijo, da je notranjost satelita morda tekoča. Možno je, da se Enceladus segreva s plimno mehaniko, podobno tisti, s katero se segreva Jupitrov satelit Io. Vpet naj bi bil med Saturnovo gravitacijsko polje ter gravitacijskima poljema Tetisa in Dione. Ker Enceladus odbija toliko sončeve svetlobe, je na njegovi površini okrog -201 stopinj C.
ENCELADUS |
leto odkritja | 1789 |
masa(kg) | 8.40*1019 |
masa(Zemlja=1) | 1.4056*10-5 |
polmer na ekvatorju | 250 |
polmer na ekvatorju(Zemlja=1) | 3.9197*10-2 |
gostota(g/cm3) | 1.24 |
oddaljenost od planeta(km) | 238 020 |
rotacijska perioda(dni) | 1.370218 |
orbitalni čas(dni) | 1.370218 |
hitrost na orbiti(km/s) | 12.64 |
ubežna hitrost(km/s) | 0.212 |
albedo | 0.99 |
magnituda | 11.7 |
REA
Reo je odkril leta 1672 Giovanni Cassini. Rea ima
gostoto 1,33 g/cm3 in je v večini sestavljena iz ledu. Nizka gostota
daje slutiti, da ima Rea kamnito jedro, ki obsega eno tretjino skupne mase.
Ostala masa pa je večinoma vodni led. Temperatura na Rei je med -174 stopinj C,
na sončni strani, in med -200 in -220 stopinj C v senci.
Reina površina je posuta s kraterji. Površino lahko razdelimo na dve geološki
območji; glede na gostoto kraterjev. Prvo območje vsebuje kraterje, ki so večji
od 40 km v premeru. Drugo območje, deli polarnih območij in ekvatorijalno
območje, pa vsebuje kraterje, ki niso večji od 40 km v premeru. To dejstvo
nakazuje na določene geološke aktivnosti v preteklosti.
REA |
odkril | Cassini |
leto odkritja | 1672 |
masa(kg) | 2.49*1021 |
masa(Zemlja=1) | 4.1667*10-4 |
polmer na ekvatorju | 765 |
polmer na ekvatorju(Zemlja=1) | 1.1994*10-1 |
gostota(g/cm3) | 1.33 |
oddaljenost od planeta(km) | 527 040 |
rotacijska perioda(dni) | 4.517500 |
orbitalni čas(dni) | 4.517500 |
hitrost na orbiti(km/s) | 8.49 |
ubežna hitrost(km/s) | 0.659 |
albedo | 0.7 |
magnituda | 9.7 |
površinska temperatura | od -174 do -220°C |
TITAN
Titan je je največji satelit planeta Saturn in drugi po velikosti v našem Sončnem sistemu. Leta 1655 ga je odkril Christiaan Huygens, prvič pa so ga podrobneje raziskali s sondo Voyager 1, ki je leta 1980, letela mimo Saturna. Titan je zanimiv, ker ima obsežno atmosfero, oranžne barve.
Titan meri v premeru 5.140 km. Leži približno 1.220.000
km od centra Saturna, za en obhod okoli planeta pa potrebuje okoli 16 dni.
Njegova ubežna hitrost je 2,4 km/s in je podobna lunini.
Njegova površina je skrita pod atmosfero, ki je 1,6 krat debelejša od Zemljine.
Hladna atmosfera se večinoma sestoji iz: 90% dušika, 6% metana in nekaj vodika.
Atmosferski pritisk na površini znaša okoli 16,320 kg/m2, temperatura
pa okoli -168 stopinj C.
Kaj je na površini Titana, je nejasno. Površinska temperatura je blizu trojne
metanove točke, kar pomeni da lahko metan obstoja kot trdna snov, tekočina ali
plin. Predvidevajo, da bi lahko na površju obstajal metanski ocean, ki naj bi
bil globok okoli 350 metrov. Plinasti metan na sončni svetlobi razpade in ta
proces teče samo enosmerno. Zato se mora metan v atmosferi neprestano
nadomeščati, verjetno s Titanove površine. Vendar so raziskave z radarjem
pokazale, da ocean ne more segati čez celo površje in da morajo obstajati kopna
področja. To "kopno" je verjetno sestavljeno iz vodnega ledu ter trdnega
ogljikovega dioksida in silikatov.
Za notranjost Titana obstajata dve razlagi. Po prvi; obdaja skalnato jedro
tekoča voda z nekaj raztopljenega amoniaka in metana. Po drugi; obdajajo skalno
jedro ledene plasti z različnimi kristalnimi strukturami. Skale predstavljo
okoli 55 procentov mase Titana.
Na Titanu obstajajo vse sestavine, ki so potrebne za življenje, vendar pa zelo nizke temperature onemogočajo njegov nastanek. Nekateri znanstveniki razmišljajo o tem, da bi Titan naselili, ko bo toplejši. Vendar to ne bo šlo, ker zaradi nizke ubežne hitrosti Titan ne bi mogel več obdržati toplejše atmosfere.
JAPET
Japet je sedemnajsta Saturnova luna. Njegova gostota je podobna gostoti, ki jo ima Rea. Ta podatek nakazuje, da ima Japet zelo majhno količino kamninskega materiala. Ena polobla je temna in je malo rdeče pobarvana, druga polobla pa je svetla. Predvidevajo, da je temna barva prišla z materiali, ki so na njega padli iz vesolja ali pa da je prišel material iz notranjosti lune.