SATÜRN: ÖZELLIKLER, KOMPOZISYON, YÖRÜNGE, YAPI - ARTE - 2025

Satürn , Jüpiter'den sonra güneş sistemindeki en büyük ikinci gezegendir. Halka sistemiyle tanınan bu gezegen, onları kayalık gezegenlerden ayıran asteroit kuşağından sonra yer alan Jovians adlı gezegenlere aittir.

Eski çağlardan beri bilinen, çıplak gözle görülebilen ve onlardan en uzak olan 5 gezegenden biri olduğu için Galileo, onu 1610 yılında teleskopla ilk gözlemleyen oldu. Halkaların neden olduğu deformasyonu fark etse de aletin çözünürlük eksikliği olmadı. onun şeklini ayırt etmesine izin verdi.

Gaz halindeki Satürn gezegeni, Dünya'ya kıyasla 95 kat daha küçük. Kaynak: Satürn görüntüsü: NASA / JPL / Uzay Bilimleri Enstitüsü Dünya görüntüsü: NASA / Apollo 17 mürettebatı / Kamu malı.

Yıllar sonra, 1659'da Christian Huygens ünlü yüzükleri uygun bir şekilde tarif etti. Kısa bir süre sonra, İtalyan gökbilimci Giovanni Cassini, halkaların şu anda Cassini bölümü olarak adlandırılan bir bölüme sahip olduğunu fark etti.

Antik çağdaki gökbilimciler halka sistemini ayrıntılandıramamış olsalar da, gezegenin halihazırda görkemli olan görüntüsü, onları Kaldeliler için "Alap Sahmas" (Güneşin yıldızı), "Phaenon" (Güneş ışığı kadar parlak) gibi isimler verecek kadar etkilemiş olmalı. Sun) Yunanlılar için veya İbraniler için "Khima" (evrensel selden sorumlu).

Eski Romalılar gezegeni Satürn dedikleri Zeus'un babası Yunan tanrısı Cronos ile ilişkilendirdiler. Bu tanrının şerefine, Aralık ayında eski Hıristiyanların Noel'le ilişkilendirdiği Satürnali adı verilen festivaller kutlandı.

Hindular, Çinliler ve Mayalar gibi diğer eski kültürlerin de kayıtlarında gezegenle ilgili gözlemler var. Mayalar için Satürn, Jüpiter ve Mars kavuşumlarının gerçekleştiği tarihler bayramdı.

Satürn'ün genel özellikleri

Satürn Jüpiter kadar büyük değildir, kütlesinin yalnızca üçte biridir, oysa yarıçapı% 16 daha küçüktür.

Gezegenlerin en az yoğun olanıdır; 687 kg / m3'te, ^onu tutacak kadar büyük bir okyanus olsaydı su üzerinde yüzebilirdi. Başlıca hidrojen ve helyum, bilinen en hafif elementlerden oluşur, ancak diğerlerini çok daha küçük oranda içerir.

Satürn'ün kendi manyetik alanı vardır, Jüpiter'inkinden daha az yoğun, ancak Dünya'nınkinden çok daha fazladır ve manyetik eksen dönme eksenine paraleldir. Bu nedenle auroralar, her kutup bölgesinde, eşmerkezli daireler şeklinde yaygındır. Bunlar, gezegenin yoğun manyetik alanının ortasında elektrik yüklü parçacıkların hareketiyle oluşur.

Satürn'ün diğer bir ayırt edici özelliği, uzaya yaydığı ve Güneş'ten aldığı enerjinin neredeyse iki katını yayan ısıdır. Satürn'ün içi çok sıcak ve bilim adamları, bunun sıvı hidrojenin yüksek basınçta yoğunlaşmasından kaynaklandığına inanıyor. .

Satürn'ün içindeki basınç, Dünya'nın atmosferik basıncından milyon kez daha büyüktür. Sıvı hidrojen damlacıkları, gezegenin merkezine doğru ilerlerken ısı üreterek hızlanırlar.

Sıvı hidrojen bir metal gibi davranır ve sadece yayılan ısıdan değil, aynı zamanda manyetik alanı yaratan dinamo etkisinden de sorumludur.

Satürn'ün atmosferi Jüpiter'in atmosferine benziyor ve benzer bir açık ve koyu şerit modeli var. Bulutlar amonyak, su ve amonyum hidrosülfür kristallerinden oluşur.

Dünyada aylarca süren kuvvetli rüzgarlar ve ara sıra fırtınalar var. Satürn'deki ekvator rüzgarları 500 m / s'ye ulaşabilir.

Gezegenin temel fiziksel özelliklerinin özeti

-Kütle: 5,69 x 10 ²⁶ kg.

Ekvator yarıçapı: 6,0 x 10 ⁴ km

Kutup yarıçapı : 5,4 x 10 ⁴ km

-Shape: düzleştirilmiş.

-Güneşe ortalama uzaklık: 1,4 x 10 ⁹ km

- Yörüngenin eğimi : ekliptiğe göre 2.5º.

-Sıcaklık: -139 ile -189 ºC arası.

Yerçekimi: 10,4 m / s ²

-Kendi manyetik alan: Evet.

-Atmosphere: Evet, çoğunlukla hidrojen.

-Density: 687 kg / ³

-Satellitler: Resmi olarak belirlenmiş 82, diğer birçok küçük uydu , tanım yok.

-Rings: Evet, karmaşık bir sistem.

Satürn'ün halkaları

Satürn'ün halka sistemi, olağanüstü güzelliği nedeniyle güneş sisteminde benzersizdir. Kaynak: Pixabay.

Halkalar Satürn'ün ayırt edici özelliğidir, çünkü diğer gaz devleri de onlara sahip olsa da, şüphesiz bu gezegeninkiler en muhteşem olanlarıdır.

Halkalar esas olarak buz ve kayalardan oluşur ve bazı özel uyduların yerçekimi etkisi sayesinde şekillerini korurlar: çoban uyduları.

Satürn'ün halkalarının çizimi

İlk başta, teleskoplarındaki çözünürlük eksikliği nedeniyle gökbilimciler, halkaların gezegenin etrafında sürekli bir madde diski oluşturduğunu düşünüyorlardı. Her halükarda, sistemin kalınlığı ihmal edilebilir, en fazla, ancak bir kilometre, ve bazı bölgelerde metre olabilir.

İtalyan gökbilimci Giovanni Cassini, aralarında 1675 civarında bir ayırıcı çizginin varlığını ilk fark eden oldu.

Yıllar sonra, Fransız matematikçi Pierre de Laplace, aslında çok sayıda ince halka olduğuna dikkat çekti. Son olarak, James Clerk Maxwell, halkaların her biri bağımsız bir yörüngeyi takip eden birçok parçacıktan oluştuğunu önerdiği bir model oluşturdu.

Gökbilimciler halkaları alfabedeki harflerle ayırırlar. 7 ana ve en parlak halka A, B, C ve D iken, E, F ve G daha soluktur.

Ayrıca binlerce zayıf halka var. En soluk ve en dıştaki olanı kızılötesi bir teleskopla tespit edildi ve Phoebe'nin halkası olarak adlandırıldı.

Satürn'ün halkalarını ve daha büyük uyduları gösteren sanatçı çizimi. Kaynak: photojournal.jpl.nasa.gov.

Cassini'nin bölümü A halkasını B halkasından ayırır, ancak aynı A halkasında Encke bölümü adı verilen ve Satürn'ün uydularından biri olan Pan tarafından sürdürülen karanlık bir bölge vardır: Bölgede ayrıca son derece ince bir halka da vardır.

Colombo, Huygens, Maxwell ve Keeler gibi ünlü gökbilimcilerin adını da alan çeşitli genişliklerde bölümler vardır.

Yüzüklerin kökeni

Halkalar, bir kum tanesinden (mikron) onlarca metre uzunluğundaki dev kayalara kadar değişen boyutlarda parçacıklardan oluşuyor, ancak gökbilimciler bunların gezegenle aynı zamanda değil, çok yakın zamanda ortaya çıktıkları konusunda hemfikir.

A, B ve C ana halkalarının muhtemelen birkaç yüz milyon yaşında olduğu tahmin ediliyor ve bu astronomik açıdan çok az. Bilim adamları, güneş sistemindeki tüm gezegenlerin yaklaşık 4.6 milyar yıl önce aynı anda oluştuğundan eminler.

Halkaları oluşturan malzeme, gezegenin yerçekimi nedeniyle parçalanmış bir kuyruklu yıldız, meteor veya aydan gelmiş olabilir. Her durumda, gezegenin oluşumunun kalıntıları değildir.

Şüphesiz halkaların kökeni şu anda belirsizdir, ancak genel fikir birliği, oldukça istikrarsız olduklarıdır, bu nedenle oluştukları anda birkaç milyon yıl içinde yok olabilirler.

Çeviri hareketi

Satürn'ün yörüngesi. Satürn ile Güneş arasındaki ortalama mesafe 1.400.000.000 km'den (9 AU) fazladır. Ortalama yörünge hızı 9,69 km / s olan Satürn'ün Güneş'in etrafında dolaşması için 10,759 Dünya gününe ihtiyacı vardır. Kaynak: Todd K. Timberlake Easy Java Simulation kitabının yazarı = Francisco Esquembre / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses /by-sa/3.0)

Satürn'ün Güneş etrafındaki yörüngesini dolaşması 29 yıl 167 gün sürüyor. İlginçtir ki, Satürn ve Jüpiter yörünge rezonansındadır, çünkü aralarında yerçekimsel etkileşim vardır. Elbette Güneş'in çekiciliği çok daha fazla, ancak Jüpiter'inki de etkiliyor.

Astronomik nesneler arasında yörüngesel rezonans olduğunda, yörünge dönemleri her zaman küçük sayılarla belirli bir orantıyı korur. Satürn-Jüpiter durumunda, Satürn'ün her 2 dönüşü için ikincisi 5 tur döner ve bu rezonansın her iki gezegenin yörüngeleri için dengeleyici etkileri olduğu kabul edilir.

Satürn'ün halkalarını oluşturan parçacıklar ile aralarında yörüngede bulunan uydular arasında oluşan yörünge rezonansı, örneğin Cassini bölünmesinin varlığı gibi halkaların yapısı üzerinde güçlü bir etki yaratır.

Satürn, güneş sistemindeki en fazla uyduya sahip gezegendir, bunlardan 6'sının ilgili yörünge dönemleri var, bakalım:

-Mimas ve Tethys, 1: 2 oranında. 1 tur Mimas için Tethys 2 kez döner.

-Encélado ve Dione, 1: 2'ye göre.

-Hyperion ve Titan, 4: 3 oranında.

Son olarak, güneş sisteminin açısal momentumunun% 85'inin en büyük iki gezegen olan Jüpiter ve Satürn'de yoğunlaşması, en yüksek kütle yüzdesine sahip olmalarına rağmen çok az açısal momentuma sahip olan Güneş'in aksine dikkat çekicidir.

Bir sistemin açısal momentumu ilginç bir fiziksel niceliktir, çünkü dış etkileşimlerin yokluğunda korunur. Bir değişikliğin meydana gelmesi için içeriden net bir tork gereklidir.

Satürn hareket verileri

Aşağıdaki veriler, Satürn'ün hareketini kısaca açıklamaktadır:

Yörüngenin ortalama yarıçapı: 1.43 x 109 km

- Yörüngenin eğimi : ekliptik düzlemine göre 2.5º

Eksantriklik: 0,056

- Ortalama yörünge hızı : 9,6 km / s

- Transfer süresi: 29,46 yıl

- Rotasyon süresi: 10.66 saat

Satürn ne zaman ve nasıl gözlemlenir?

Satürn gezegeni, yörüngesi Dünya'nın yörüngesinin dışında olduğu için üstün bir gezegen olarak kabul edilir. Daha yüksek gezegenler Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün'dür. Aksine, yörüngesi Güneş'e en yakın olan gezegenlere aşağı gezegenler denir: Merkür ve Venüs.

Üstün bir gezegeni gözlemlemek için en iyi zaman, Dünya ile Güneş arasına girdiği zamandır. Öte yandan, Dünya'dan daha uzakta ve Güneş'e yakın olduğu için onu gizleyen kavuşumda olduğunu görmek daha zordur. Durum aşağıdaki görüntüde grafiksel olarak açıklanmıştır:

Bir dış gezegenin karşıtlığı ve kavuşması. Kaynak: Maran, S. Aptallar için Astronomi.

Doğal olarak, herhangi bir gökyüzü gözlemcisinin temel amaçlarından biri, küçük bir teleskopun yeterli olduğu halkaları görmektir. Ancak bazen halkaların Dünya'ya göre kenarda olduğunu ve bu nedenle görünmez olduklarını hesaba katmak gerekir.

Halkaların görüntülendiği açı 30 yıl içinde değişir, bu da Satürn'ün Güneş'in etrafında döndüğü zamandır.

Satürn'ün bir sonraki muhalefetleri:

-2020 : 20 Temmuz

-2021 : 2 Ağustos

-2022 : 14 Ağustos

-2023 : 27 Ağustos

-2024 : 08 Eylül

-2025 : 21 Eylül

Dönen hareket

Satürn'ün kendi dönüş ekseninde bir turu tamamlaması ortalama 10.66 saat sürüyor, ancak tüm bölgeleri aynı hızda dönmüyor. Örneğin, ekvatorda dönüş hızı 10.25 saattir, gezegenin içinde ise yaklaşık 10.65 saattir.

Bu fenomen diferansiyel rotasyon olarak bilinir ve daha önce söylediğimiz gibi gezegenin katı olmaması gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Ayrıca sıvı-gaz ​​halindeki yapısı nedeniyle gezegen, dönme hareketi nedeniyle deformasyon yaşar ve kutuplarda düzleşir.

Kompozisyon

Satürn'ün bileşimi temelde Jüpiter ve diğer gaz halindeki gezegenlerinkiyle aynıdır: hidrojen ve helyum, sadece Satürn'de düşük yoğunluk göz önüne alındığında hidrojen oranı daha yüksektir.

Satürn, güneş sistemini oluşturan bulutsunun dış bölgesinde oluştuğundan, gezegen hızla büyüyebildi ve bulutsudaki hidrojen ve helyumu büyük miktarda yakalayabildi.

Derinleştikçe artan muazzam basınçlar ve sıcaklıklar nedeniyle, yüzeydeki moleküler hidrojen metalik hidrojene dönüşür.

Gezegen gaz halinde olmasına rağmen, çekirdeğinde magnezyum, demir ve silikon gibi en azından kısmen kayalık olan daha az oranda daha ağır elementler vardır.

Bu elementlere ek olarak, yüksek sıcaklıkta olan gezegenin merkezine doğru birikme eğiliminde olan amonyak, su ve metan buzu gibi çeşitli buz türleri de bol miktarda bulunur. Bu nedenle malzeme gazdan çok sıvıdır.

Satürn'ün bulutları amonyak ve su buzundan oluşurken, atmosferde bu maddelere ek olarak asetilen, metan, propan ve diğer gazların izleri de tespit edilmiştir.

İç yapı

Satürn'ün iç ve dış yapısı. Kaynak: Kelvinsong / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Hidrojen ve helyum hakim olmasına rağmen, Satürn'ün doğada kayalık bir çekirdek içerdiğine inanılıyor. Güneş sistemindeki gezegenlerin oluşum sürecinde gazlar, bu çekirdeğin çevresinde yoğunlaşarak, hızlı bir şekilde büyümesini sağladı.

Satürn'ün çekirdeği, söylediğimiz gibi, bir sıvı hidrojen tabakasıyla çevrili kayalar, uçucu elementler ve bileşikler içerir. Bilim adamları, bu çekirdeğin Dünya'dan 9 ila 22 kat daha büyük olduğunu tahmin ediyor: yaklaşık 25.000 km yarıçaplı.

Bu sıvı hidrojen tabakası, daha sonra en dıştaki tabakalarda gaz haline gelen sıvı hidrojen ve helyum tabakalarıyla çevrilidir. Frenkel hattı, gaz halindeki sıvıyı sıvıdan ayıran termodinamik bir sınırdır.

Satürn'ün doğal uyduları

En son sayılara göre, Satürn'ün 82 belirlenmiş uydusu ve hala eksik olan çok sayıda mini uydusu vardır. Bu, Satürn'ü bugüne kadarki en çok uyduya sahip gezegen yapar.

Satürn'ün uydu sistemi çok karmaşıktır; örneğin, halkalar üzerinde doğrudan bir etkiye sahip oldukları biliniyor: çoban uyduları.

Buna ek olarak, diğer uyduların 60º önünde veya arkasında sabit bir yörüngede kalan Truva atı uyduları vardır. Örneğin, Telesto ve Calypso uyduları, Satürn'ün en büyük uydularından biri olan Thetys'in Truva atlarıdır.

Satürn'ün ana uyduları Titan, Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Hyperion, Iapetus ve Phoebe'dir. Bu uydular uzay görevlerinden önce biliniyor, ancak Satürn'ün araştırma sondaları çok daha fazlasını keşfetti.

Solda Mimas ve büyük bir çarpma krateri. Sağda Titan'ın yüzeyi. Her iki görüntü de Cassini probundan geliyor. Kaynak: Wikimedia Commons.

Satürn'ün tüm uydularının en büyüğü, aynı zamanda kendi atmosferi olan ve Jüpiter'in büyük ayı Ganymede'den sonra tüm güneş sistemindeki en büyük ikinci olan Titan'dır. Titan, Merkür'den bile daha büyük.

Öte yandan, Satürn'ün altıncı uydusu olan Enceladus, şaşırtıcı olan büyük bir kartopudur: çekirdeği sıcak sıvı su okyanusuyla kaplıdır.

Satürn ve Titan, en önemli uydusu

Satürn'ün uyduları arasında ilginç bir gerçek, yörüngeleri aynı olan, ancak çarpışmamayı başaran uyduların olmasıdır. Bu koorbital uyduların en dikkate değer olanları Janus ve Epimetheus'tur.

Satürn'ün tüm uyduları küre biçiminde değildir, genellikle küçük boyutlu ve gezegenden oldukça uzakta yörüngeli pek çok düzensiz uydu vardır.

Titan ve atmosferi

2015 yılında Cassini sondası tarafından çekilen Titan'ın kızılötesi görüntülerinin mozaiği. Kaynak: Wikimedia Commons aracılığıyla NASA.

Teleskop yardımıyla Dünya'dan küçük bir ışık noktası olarak görülebilen Satürn uydularının en büyüğü ve en önemlisidir. Hollandalı gökbilimci Christian Huygens, onu 1655 civarında ilk gören oldu ve 19. yüzyılda John Herschel onu Titan olarak adlandırdı.

Yaklaşık yoğunluğu 1,9 g / cm ³ olup, kayalık bir çekirdek içermesine rağmen neredeyse tamamı buzdan yapılmış bir dünyadır.

Titan, nitrojen ve küçük bir metan yüzdesinin yanı sıra hidrokarbon kalıntılarının hakim olduğu yoğun bir atmosfere sahiptir. Bu, diğer uyduların kendilerine ait bir atmosferden yoksun olduğu için güneş sisteminde dikkate değer bir nadirliktir.

Aynı zamanda okyanuslar ve yağışlar var, ancak su yok, metan var. Bu bileşiğin varlığı, gökbilimci Gerard Kuiper tarafından gerçekleştirilen spektroskopi sayesinde 20. yüzyılın ortalarından beri bilinmektedir. Daha sonra Voyager araştırması bu keşfi doğruladı.

Titan'la ilgili ilginç olan şey, burada yaşamın habercisi olan metana ek olarak birçok organik bileşiğin tespit edilmiş olmasıdır. Titan'ın bu tuhaf atmosferi elde ettiği mekanizma hala bilinmemektedir, ancak hidrokarbon bolluğu Dünya'nınkinden çok daha fazla olduğu için büyük ilgi görmektedir.

Cassini'nin Satürn'e yaptığı görevin bir parçası olarak Huygens sondası Titan'ın yüzeyine inmeyi başardı ve donmuş bir yüzey buldu, ancak yer şekilleriyle dolu.

Titan, çeşitli jeoloji ve iklime sahip olmasına rağmen, insanlar için istenmeyen bir dünya. Atmosferi çok dinamik; Örneğin, yüksek hızlı rüzgarların, kara kaynaklı en büyük kasırgalara göre çok daha üstün bir şekilde estiği bilinmektedir.

Satürn'e Görevler

Pioneer 11

NASA tarafından 1973'te başlatıldı ve birkaç yıl sonra, 1979'da Satürn'ün yörüngesine ulaştı. Bu görev, düşük çözünürlüklü görüntüler yakaladı ve ayrıca Dünya'dan hiç görülmeyen bilinmeyen uydular ve halkalar buldu.

Sonda 1995'te nihayet sürüklendi, ancak yabancı gezginlerin karşılaşması durumunda Carl Sagan ve Frank Drake tarafından yaratılan ünlü mesajın bulunduğu plaketi taşıyordu.

gezgin

Bu görev, Voyager 1 ve Voyager 2 olmak üzere iki sondanın fırlatılmasından oluşuyordu.

Voyager 1, Jüpiter ve Satürn'e ulaşacak şekilde tasarlanmış olsa da, 2012 yılında yıldızlararası uzaya girerek güneş sisteminin sınırlarını çoktan aştı. En önemli bulguları arasında, Titan'ın atmosferinin varlığının doğrulanması ve önemli veriler var Satürn'ün atmosferi ve halka sistemi.

Voyager 2, Satürn'ün atmosferi, atmosfer basıncı ve çok sayıda yüksek kaliteli görüntü hakkında bilgi topladı. Satürn'ü ziyaret ettikten sonra, sonda Uranüs ve Neptün'e ulaştı ve ardından kardeş sonda gibi yıldızlararası uzaya girdi.

Cassini

Cassini misyonu, NASA, Avrupa Uzay Ajansı ve İtalyan Uzay Ajansı arasında ortak bir projeydi. 1997 yılında Cape Canaveral'dan fırlatıldı ve amacı Satürn gezegenini ve uydu sistemini incelemekti.

Sonda, 2004 yılında Satürn'e ulaştı ve yakıtın bittiği 2017 yılına kadar gezegenin yörüngesinde 294 kez dolanmayı başardı. Sonda daha sonra uydulardan birine çarpmasını önlemek ve böylece radyoaktif kirlenmeyi önlemek için kasıtlı olarak Satürn'e batırıldı.

Cassini, asteroit kuşağının ötesinde bir dünyaya inen ilk insan yapımı nesne olan Huygens sondasını taşıdı: Satürn'ün en büyük uydusu Titan.

Huygens, Titan'ın manzarasının yanı sıra halkaların yapısına da katkıda bulundu. Ayrıca Satürn'ün halkaları otlatan bir başka uydusu olan Mimas'ın görüntülerini de elde etti. Ortasında büyük bir dağ olan dev Herschel kraterini gösteriyorlar.

Cassini ayrıca, Satürn'ün altıncı buzlu uydusu Enceladus'ta 500 km çapında Dione ile yörünge rezonansında olan suyun varlığını doğruladı.

Enceladus, içinde bir okyanus barındıran Satürn'ün buzlu uydusu. Cassini prob görüntüsü. Kaynak: Wikimedia Commons. NASA / JPL / Uzay Bilimleri Enstitüsü / Kamu malı.

Enceladus'un suyu sıcaktır ve gezegen su buharı ve organik bileşikleri dışarı atan gayzerler ve fumarollerle doludur, bu yüzden çoğu kişi onun yaşamı barındırabileceğine inanmaktadır.

Satürn'ün büyük uydularından biri olan Iapetus hakkında, Cassini görüntüleri, kökeni henüz belirlenemeyen karanlık bir tarafı ortaya çıkardı.

Referanslar

1. Ayın gökyüzü. Dış gezegenler bağlaçları ve karşıtlıkları. Elcielodelmes.com adresinden kurtarıldı.
2. Maran, S. Aptallar için Astronomi.
3. TENCERE. Cassini Görevleri. Solarsystem.nasa.gov adresinden kurtarıldı.
4. Powell, M. Gece Gökyüzünde Çıplak Göz Gezegenleri (ve bunların nasıl tanımlanacağı). Çıplakeyeplanets.com'dan kurtarıldı.
5. Tohumlar, M. 2011. Güneş Sistemi. Yedinci Baskı. Cengage Learning.
6. Vikipedi. Gezegen halkası. Es.wikipedia.org adresinden kurtarıldı.
7. Vikipedi. Satürn (gezegen). Es.wikipedia.org adresinden kurtarıldı.
8. Vikipedi. Satürn (gezegen). En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı.