Saturn – Najbardziej unikatowa planeta pod Słońcem

Saturn jest szóstą planetą od Słońca i drugą co do wielkości w naszym układzie słonecznym. Ozdobiony pięknymi pierścieniami, Saturn jest najbardziej unikatową planetą. Nie jest jedyną planetą z widocznymi pierścieniami – składającymi się ze skał i lodu – ale żadne się są tak spektakularne jak te należące do Saturna. Tak samo jak Jowisz, Saturn jest wielką kulą złożoną głównie z wodoru i helu.

Otaczają go 53 księżyce, a sama planeta posiada jedne z najpiękniejszych krajobrazów w Układzie Słonecznym. Saturn jest również najdalszą planetą od Ziemi zaobserwowaną gołym okiem. Już starożytni wiedzieli o jego istnieniu i nazwali go po rzymskim bogu rolnictwa i bogactwa.

Historia

W rzymskiej mitologii Saturn jest bogiem rolnictwa. Saturn był znany już w czasach prehistorycznych. Po raz pierwszy został zaobserwowany „z bliska” kiedy Galileusz skierował na niego swój teleskop w 1610. Astronom był zdziwiony tym, co zobaczył – Saturn nie wyglądał jak normalna planeta. Prosty teleskop nie pozwalał na dokładne obserwacje, więc pierścienie zlewały się z planetą tworząc kuriozalny obrazek, który już wtedy leżał w sprzeczności z faktem, że planety są okrągłe.

Dopiero w 1659r Christiaan Huygens zaproponował istnienie pierścieni. Pozostały one unikatowem na skalę Układu Słonecznego aż do 1977r, kiedy odkryto cienkie pierścienie wokół Urana (a niedługo potem wokół Jowisza i Neptuna).

Rozmiar i Odległość

Saturn ma średnicę 58,232km, więc jest 9 razy szerszy od Ziemi. Saturn znajduje się 1,4 miliardów km, czyli 9.5 jednostki astronomicznej od Słońca. ¹ Światło potrzebuje 80 minut, aby go dosięgnąć.

Orbita i Obrót

Pełen obrót wokół własnej osi zajmuje Saturnowi niewiele dłużej niż Jowiszowi 0 tylko 10,7h. Rok na Saturnie trwa 29,4 ziemskie lata (10,756 dni).

Saturn jest nachylony do orbity pod kątem 26.73^o, czyli niewiele więcej niż Ziemia. Oznacza to, że podobnie do naszej planety, na Saturnie istnieją pory roku.

Początki

Podobnie jak reszta planet w naszym Układzie Słonecznym, Saturn powstał około 4,5 miliarda lat temu. W przeciwieństwie do Ziemi, nie jest planetą skalistą, a gazowym gigantem. Około 4 miliardy lat temu Saturn zajął swoją ostateczną orbitę, zostając szóstą planetą od słońca. Podobnie do Jowisza składa się głównie z wodoru i helu – dwóch głównych składników Słońca.

Struktura

Podobnie do Jowisza, Saturn składa się głównie z wodoru i helu. Jego jądro składa się z żelaza i niklu. Otoczone jest skalistym płaszczem, w którym znajdziemy również inne części składowe – doprowadzone do stanu stałego przez ogromne ciśnienie i ciepło. To wszystko otoczone jest płynnym, metalicznym wodorem.

Ciężko to sobie wyobrazić, ale Saturn jest jedyną planetą w naszym układzie słonecznym o gęstości niższej niż woda. Ta gigantyczna, gazowa planeta mogłaby unosić się na powierzchni wody.

Saturn jest widocznie spłaszczony, kiedy patrzy się na niego przez teleskop. Jest to wynikiem faktu, ze obraca się bardzo szybko i jest złożony z gazów. Reszta gazowych planet ma podobny problem, ale nie jest to tak widoczne jak u Saturna.

Powierzchnia

Jako gazowy gigant, Saturn nie posiada powierzchni. Planeta składa się głównie z gazów i płynów. Statek kosmiczny nie mógłby tam wylądować i nie byłby w stanie przez niego przelecieć. Ciśnienie i temperatura doszczętnie zniszczyłyby pojazd.

Atmosfera

Saturn w całości pokryty jest chmurami widocznymi jako blade pasy. Kolory planety to odcienie żółci, brązów i szarości.

Wiatry w górnej części atmosfery sięgają nawet 500m/s. Dla porównania najsilniejszy huragan na Ziemi miał 110 m/s. Ciśnienie na planecie jest tak ogromne, że ściska gazy do stanu płynnego.

Jedną z najciekawszych cech Saturna jest jego biegun północny na którym zaobserwowano sześciokątną burzę. Po raz pierwszy zaobserwowano ją podczas przelotu sondy Voyager I. Rozmiar burzy to około 30,000km szerokości. Nigdzie indziej w kosmosie nie ma podobnej burzy.

Życie na Saturnie

Środowisko Saturna nie jest w stanie podtrzymać życia w formie, jaką znamy. Temperatury i ciśnienie są zbyt ekstremalne, aby organizmy żywe mogły się do nich dostosować. Jednak księżyce Saturna Enceladus i Tytan posiadają oceany i mogłyby teoretycznie podtrzymać życie.

Księżyce

Saturn jest domem wielu ciekawych i unikalnych satelitów. Od Tytana, który wydaje się być rozmazany, po Febe, zbyt małą, by być okrągłą i pokrytą kraterami, każda z nich opowiada część historii Saturna. Obecnie planeta ma 53 księżyce, choć naukowcy starają się potwierdzić istnienie dziewięciu kolejnych.

Poniżej znajduje się lista największych księżyców Saturna

Satelita	Odległość (w tys km)	Średnica (km)	Masa (km)	Odkrywca	Data
Japet	3560	1436	1.9721	Cassini	1671
Tytan	1222	5150	1.3423	Huygens	1655
Rea	527	1528	2.3221	Cassini	1672
Dione	377	1118	1.0921	Cassini	1684
Tetyda	295	1060	6.1720	Cassini	1684
Enceladus	238	504	8.619	Herschel	1789
Mimas	186	397	3.8419	Herschel	1789
Febe	12952	230x220x210	8.2818	Pickering	1898

Pierścienie

Pierścienie Saturna najprawdopodobniej pochodzą z komet i planetoid, lub księżyców, które zbliżały się do planety i zostały rozerwane przez jej grawitację. Składają się z miliardów niewielkich kawałów lodu i skał pokrytych pyłem. Rozmiary indywidualnych kawałków w pierścieniu są różne – od rozmiaru ziarenka piasku, do kawałków wielkości domy. Kilka kawałków ma rozmiary gór. Gdybyś spojrzał na pierścienie z chmur otaczających planetę, wydawałyby się białe.

Co ciekawe, każdy pierścień orbituje wokół planety z inną prędkością.

System pierścieni Saturna sięga nawet 282,000km od planety, a jego wysokość to przeciętnie 10 metrów. Pierścienie zostały nazwane alfabetycznie w kolejności, w jakiej zostały odkryte i są stosunkowo blisko siebie, poza jedną dużą dziurą nazwaną przerwą Cassiniego między pierścieniem A i B.

Zaczynając od Saturna mamy pierścień D, C, B, przerwę Cassiniego, pierścień A, F, G i E. W dużej odległości od reszty mamy słabo widoczny pierścień Febe, znajdujący się w orbicie księżyca Saturna o tej samej nazwie – Febe.

Nazwa	Średnica wewnętrzna	Średnica zewnętrzna	Szerokość	Masa
Pierścień-D	67.000	74.500	7500	?
Pierścień-C	74.500	92.000	17500	1.118
Przerwa Maxwella	87.500	88.000	500	-
Pierścień-B	92.000	117.500	25500	2.819
Przerwa Cassiniego	115.800	120.600	4800	-
Szczelina Huygensa	117.680	?	285-440	-
Pierścień-A	122.200	136.800	14600	6.218
Przerwa Encke	133.410	133.740	?	-
Szczelina Keelera	136.510	136.550	?	-
Pierścień F	140.210	?	30-500	?
Pierścień G	165.800	173.800	8000	?
Pierścień E	180.000	480.000	300.000	?

Magnetosfera

Pole magnetyczna Saturna jest słabsze od tego, które posiada Jowisz, ale nadal jest ono 578 razy silniejsze od ziemskiego. Saturn, pierścienie i wiele satelitów planety znajdują się wewnątrz ogromnego pola magnetycznego – jest to miejsce w kosmosie, w którym zachowanie elektrycznie naładowanych cząsteczek jest kontrolowane bardziej przez pole magnetyczne Saturna, niż przez wiatr słoneczny.

Zorza polarna pojawia się, kiedy naładowane cząsteczki wchodzą w kontakt z atmosferą Ziemi i liniami jej pola magnetycznego. Na Ziemi naładowane cząsteczki pochodzą z wiatru słonecznego. Sonda Cassini pokazała nam, że przynajmniej część zorzy widocznej na Saturnie i Jowiszu nie pochodzą od wiatru słonecznego, a raczej z połączenia cząsteczek wyrzucanych przez księżyce Saturna i szybkości obrotu pola magnetycznego planety. Jednakowoś nie rozumiemy jeszcze do końca zorzy, która pochodzi z wiatru słonecznego, więc to wszystko są bardziej założenia niż fakty.

1. Jedna jednostka astronomiczna (AU – astronomical unit) jest odległością Ziemi od Słońca.