Peta planet Saturnus. Saturnus: kisah tentang planet bercincin. Ciri-ciri dan komposisi atmosfer planet

> Planet Saturnus

Deskripsi planet ini Saturnus untuk anak-anak: fakta menarik dengan foto dan gambar, ukuran raksasa gas, terbuat dari apa, mitos tentang satelit dan sistem cincin yang indah.

Mungkin, untuk anak-anak kecil Tidak diketahui bahwa Saturnus berada di urutan keenam dari Matahari dan menerima nilai terbesar kedua di antara planet-planet di tata surya. Namanya didapat dari Kron (dewa dalam tradisi Romawi) - penguasa semua raksasa dalam mitos Yunani. Selain itu, Saturnus adalah akar kata dari kata bahasa Inggris “Saturday”. Penting untuk diingat bahwa dalam mitos Saturnus (Cronus) dikenang karena melahap semua anak. Hanya Zeus yang berhasil melarikan diri.

Mulai penjelasan untuk anak orang tua atau guru Di sekolah Bisa karena Saturnus adalah planet terjauh dari Bumi yang bisa dilihat tanpa menggunakan peralatan khusus. Meskipun yang terbaik adalah tidak mengabaikan teleskop untuk mengagumi cincin itu. Meskipun raksasa gas lain memiliki cincin (Jupiter, Uranus, dan Neptunus), Saturnus tidak diragukan lagi menonjol.

Kami menawarkan untuk mendalami penjelasan detail tentang Saturnus dengan lengkap ciri-ciri, foto, gambar dan fakta menarik tentang planet di tata surya. Anda akan belajar lebih banyak tentang raksasa gas besar, bulan-bulannya, dan sistem cincinnya yang indah (yang terbesar di sistem kami). Untuk membuat ceritanya sejelas mungkin, gunakan semua materi di situs ini, bersama dengan peta Saturnus, dan baca juga lebih lanjut tentang mitos Yunani kuno (Anda akan melihat bahwa semua nama planet dihubungkan dengan nama para dewa dan kekerabatan mereka).

Ciri-ciri fisik Saturnus - penjelasan untuk anak-anak

Saturnus adalah planet menakjubkan di tata surya yang patut mendapat perhatian khusus Anda. Ke jelaskan kepada anak-anak Beberapa ciri planet ini, perlu dicatat bahwa di hadapan kita terdapat raksasa gas yang sebagian besar berisi hidrogen dan helium. Dimensinya memungkinkannya menampung 760 planet mirip Bumi, dan massanya 95 kali lebih besar dari Bumi. Namun ia memiliki kepadatan paling rendah dan merupakan satu-satunya yang lebih rendah daripada air dalam hal ini. Jika ada bak mandi raksasa, Saturnus tidak akan bisa tenggelam di dalamnya.

Komposisi Saturnus - penjelasan untuk anak-anak

• Komposisi atmosfer (berdasarkan volume): molekul hidrogen (96,3%), helium (3,25%) dan sejumlah kecil amonia, metana, etana, hidrogen deuterida, aerosol es air, aerosol es amonia, dan aerosol amonium hidrosulfida.
• Medan magnet: hampir 578 kali lebih kuat dari medan magnet bumi.
• Komposisi Kimia: Inti dalam yang panas (besi dan material berbatu) ditempatkan di inti luar (air, amonia, dan metana). Berikutnya adalah lapisan hidrogen metalik terkompresi (dalam bentuk cair), diikuti oleh hidrogen cair dan helium. Dua yang terakhir menjadi gas lebih dekat ke permukaan dan menyatu dengan atmosfer.
• Struktur internal: intinya 10-20 kali lebih besar dari bumi.

Orbit dan rotasi Saturnus - penjelasan untuk anak-anak

• Jarak rata-rata dari Matahari: 1.426.725.400 km (9,53707 kali lebih besar dari Bumi).
• Perihelion (jarak terdekat ke Matahari): 1.349.467.000 km (9,177 kali Bumi).
• Aphelion (jarak terjauh dari Matahari): 1.503.983.000 km (9,886 kali lebih besar dari Bumi).

Bulan Saturnus - penjelasan untuk anak-anak

Saturnus memiliki 62 bulan yang diketahui. Kebanyakan dari mereka diganti namanya dengan julukan para Titan dan perwakilan mereka selanjutnya, serta raksasa dari mitos Galia, Inuit, dan Skandinavia.

Titan adalah bulan terbesar Saturnus. Dalam ukurannya, ia melebihi dan menempati posisi kedua dalam ukuran di sistem kita (Bulan Bumi berada di posisi ke-5). Di urutan pertama ada Ganymede.

Anak-anak Perlu diketahui bahwa Titan bersembunyi di bawah atmosfer yang tebal dan kaya nitrogen. Ini mungkin mirip dengan apa yang kita alami sebelum kehidupan dimulai. Jika dalam kasus kita atmosfer meluas hingga 60 km ke luar angkasa, maka bagi Titan jaraknya 10 kali lebih jauh. Atmosfer mengandung banyak hidrokarbon dan bahan kimia yang mewakili bahan bakar fosil bumi. Hujan metana menetes dari langit dan melewati kerak es. Penelitian terbaru menemukan propilena di atmosfer, yang digunakan untuk membuat plastik.

Tahukah kamu?

Meskipun para ilmuwan telah menemukan banyak bulan, mereka terus-menerus diciptakan dan dihancurkan oleh bulan-bulan kecil lainnya dalam sistem yang kacau ini.

Satelit-satelit ini bisa jadi sangat aneh. Pan dan Atlas tampak seperti piring terbang, sedangkan Iapetus tampak seperti zebra: satu sisi berwarna putih salju dan sisi lainnya gelap. Enceladus memiliki aktivitas vulkanisme es yang nyata, dengan 101 geyser yang menembakkan air dan bahan kimia lainnya ke kutub selatan. Peran sahabat gembala diberikan kepada Prometheus dan Pandora. Artinya, mereka terpaksa berinteraksi dengan material cincin untuk menjaga cincin tetap pada orbitnya.

Cincin Saturnus - penjelasan untuk anak-anak

Galileo Galilei benar ketika dia melihat fitur ini dengan teleskopnya pada tahun 1610. Meskipun baginya mereka lebih mirip tangan. Tinjauan baru ini dilakukan oleh astronom Belanda Christiaan Huygens, menggunakan peralatan yang lebih baik. Dia memperhatikan sebuah cincin lonjong dan datar.

Belakangan, para ilmuwan menemukan banyak cincin, yang diwakili oleh miliaran partikel es dan batu, yang volumenya mencapai lebih kecil dari sebutir pasir, tetapi juga mampu tumbuh lebih besar dari sebuah rumah. Yang terbesar melebihi diameter planet sebanyak 200 kali lipat. Cincin tersebut diyakini merupakan puing-puing yang ditinggalkan oleh komet, asteroid, atau satelit yang hancur. Mereka dapat terlihat menyebar ke luar angkasa sejauh ribuan mil dari planet ini, namun formasi utamanya biasanya hanya setebal 30 kaki. Pesawat ruang angkasa Cassini-Huygens menemukan formasi vertikal di beberapa cincin, dengan tonjolan sebesar 3 km.

Menurut tradisi, cincin-cincin itu diberi nama berdasarkan huruf abjad sesuai urutan penemuannya. Kita dapat mengatakan bahwa lokasinya dekat. Namun ada pengecualian yang ditemukan Cassini. Ini adalah jarak 4.700 km. Cincin utama yang berfungsi pada planet ini adalah C, B, dan A. Di dalamnya terdapat cincin D yang sangat lemah. Cincin terluar, yang diperlihatkan pada tahun 2009, mampu menampung miliaran bola bumi.

Palang aneh terlihat di cincin tersebut, yang dapat terbentuk dan menghilang dalam beberapa jam. Para peneliti percaya bahwa mereka dapat diisi dengan partikel bermuatan listrik yang tidak lebih besar dari setitik debu. Mereka tercipta dari meteor kecil yang menabrak cincin, atau karena sinar elektron dari petir planet. Cincin-F juga dihadirkan dalam bentuk yang aneh - ini adalah beberapa cincin tipis, yang kelengkungan dan balok-baloknya yang bersinar mampu meyakinkan pemirsa bahwa untaian ini dijalin menjadi satu kesatuan yang tidak dapat dipisahkan. Perubahan cincin Saturnus, seperti halnya Jupiter, disebabkan oleh tumbukan dan.

Ia akan menempati posisi pertama dalam hal kemasifannya jika bukan karena Jupiter. Gravitasinya juga membantu membentuk sistem kita. Mungkin dia berhasil pindah (planet terdekat ke Saturnus) lebih jauh. Dan bersama Jupiter, ia juga mampu menarik puing-puing yang diperlukan untuk pembentukan planet kita.

Eksplorasi dan misi Saturnus- penjelasan untuk anak-anak

Pesawat luar angkasa pertama yang mendekati Saturnus adalah Pioneer 11 pada tahun 1979. Itu terletak pada jarak 22.000 km dan mendeteksi dua cincin luar, serta adanya medan magnet yang kuat. Voyager menemukan bahwa cincin tersebut terdiri dari cincin yang lebih kecil dan mengirimkan kembali data ini, yang mengungkapkan 9 bulan.

Cassini, yang saat ini mengorbit Saturnus, adalah wahana antarplanet terbesar dengan berat 5.650 kg. Dialah yang memperhatikan pusaran di Enceladus dan mengirim penyelidikan ke Titan, yang berhasil mendarat di permukaan tanpa gangguan. Cassini tidak hanya berhasil turun di antara cincin berkali-kali, memamerkan pemandangan yang menakjubkan, tetapi juga menyelesaikan misinya dengan terjun ke atmosfer planet tersebut. Seluruh dunia menyaksikan Grand Finale. Kini para ilmuwan sedang memproses informasi yang diterima.

Kami harap Anda menikmati cerita tentang Saturnus dan deskripsi planet ini. Anak-anak dari segala usia akan lebih mudah mempelajari fakta menarik jika Anda menggunakan visual. Oleh karena itu, ada baiknya mencari video, foto, dan kartun tentang Saturnus di situs tersebut. Hal ini berguna untuk memanfaatkan gambar dari misi Cassini atau teleskop online secara real time yang secara berkala dapat menangkap planet di langit. Izinkan kami mengingatkan Anda bahwa ini bukanlah dunia terakhir di tata surya dan Uranus juga hidup di antara Saturnus dan Neptunus. Jelajahi planet-planet ini dan pelajari lebih lanjut tentang fitur menakjubkan alam semesta kita.

Saturnus adalah salah satu dari delapan planet utama tata surya. Ciri pembeda utamanya adalah cincinnya yang besar dan sangat indah.

Informasi Umum:

1. Planet ini memiliki berat 95 kali lebih berat dari Bumi. Berat badannya adalah 568 · 10 24 (568 septillion = 568 diikuti 24 nol) kilogram.
2. Raksasa ini mampu menampung Bumi sebanyak 750 kali, menjadi planet terbesar kedua di tata surya setelahnya.
3. Planet ini terdiri dari gas, 94% terdiri dari hidrogen, dan sisanya sebagian besar helium.
4. Sehari di planet ini berlangsung selama 10 seperempat jam.
5. Satu revolusi mengelilingi Matahari memakan waktu hampir 30 tahun Bumi.
6. Suhu permukaannya mencapai -190º Celcius. Planet ini termasuk dalam kelas “raksasa es” yang terpisah di tata surya, dan terletak hampir 10 kali lebih jauh dari Matahari dibandingkan Bumi (sebagai referensi: bola bumi kita berjarak 150 juta km dari bintang panas ini).
7. Diameter cincin itu sekitar 300.000 km. Dengan roket cepat Anda akan terbang dari satu ujung ke ujung lainnya selama 2 hari.
8. Bola besar ini, dikelilingi cincin es, berputar dengan kecepatan 60.000 km/jam.

Sejarah asal usul nama planet

Cahayanya di langit terlihat pada abad ke-7 SM. e. penduduk Asyur Kuno (Irak modern). Berabad-abad kemudian, orang Yunani menamai planet ini Kronos, sesuai dengan nama dewa panen mereka, mungkin karena posisinya yang istimewa di langit selama panen musim panas. Dewa pertanian Romawi adalah Saturnus , itulah sebabnya saat ini planet ini memiliki nama seperti itu. Ngomong-ngomong, satu hari dalam seminggu - Sabtu - juga dinamai menurut nama dewa Romawi ini (Sabtu).

Cincin

Pada tahun 1610 Galileo Galilei adalah orang pertama yang melihat cincin melalui teleskopnya Saturnus. Dia melihat beberapa benda kecil, meskipun dia tidak mengerti benda apa itu. Dalam buku hariannya, ilmuwan menggambar apa yang dilihatnya. Belakangan, 45 tahun kemudian, fisikawan Belanda H. Huygens menjawab pertanyaan ini. Ia juga menyadari bahwa tidak hanya ada satu cincin yang bergerak mengelilingi planet ini, melainkan beberapa cincin raksasa.

Saat ini para astronom Diketahui ada 7 cincin utama. Dan masing-masing mempunyai ciri khasnya masing-masing. Misalnya, cincin A hampir transparan, sehingga cahaya dapat melewatinya dengan mudah. Cincin B padat dan kaya akan material. C bahkan lebih transparan daripada A, dan cincin D sama sekali tidak dapat dibedakan. Cincin-cincin itu hanya dapat dilihat dari Bumi berkat Matahari terdiri dari partikel es yang memantulkan sinar matahari dalam jumlah besar.

Cincin yang berkilauan itu sangat besar. Mereka menyebar begitu luas sehingga bisa berada di antara planet kita dan orbit Bulan. Namun lebarnya tidak lebih tebal dari satu atau dua lantai gedung bertingkat modern. Mereka agak mirip dengan piringan padat, tetapi terdiri dari miliaran keping berbagai puing kosmik. Jika Anda berada di dalam salah satu cincin, Anda akan merasa seperti terjebak dalam badai hujan es.

Keunikan

Saturnus adalah planet keenam dari Matahari. Atmosfernya terdiri dari 5 lapisan. Bola besar hidrogen dan helium ini berputar pada porosnya sambil mengubah bentuknya. Hal serupa terjadi pada pizza saat juru masak melemparkannya. Berputar, menjadi rata dan membentang ke samping.

Saturnus memiliki kepadatan yang sangat rendah. Ini adalah satu-satunya planet di tata surya yang kurang padat dibandingkan air. Itu meningkat, dan gas-gas tersebut memakan banyak ruang dibandingkan dengan massa totalnya. Jika ada lautan luas yang mampu menampung sebuah planet, maka bola besar ini tidak akan tenggelam, melainkan mengapung di atas air.

Raksasa es ini juga memiliki sistem cuaca yang sangat kuat. Ini tampak seperti planet yang sangat sunyi dan tenteram, meskipun sebenarnya tidak. Badai di sana bisa berlangsung berhari-hari, berminggu-minggu, bahkan berbulan-bulan. Kecepatan angin bisa mencapai 1600 km/jam. Hal ini diyakini ada petir yang jutaan kali lebih kuat dari yang ada di Bumi.

Sahabat setia bola es

Satelit terbesar di planet ini - titanium. Ia lebih besar dari Merkurius dan dua kali lebih besar dari Bulan. Ditemukan oleh Christian Huygens pada tahun 1655. Dibandingkan dengan Titan, Enceladus- salah satu satelit kecil. Ini adalah objek yang sangat kecil, dengan diameter hanya 500 km (1/8 dari Bulan). Ditemukan pada tahun 1789 oleh William Herschel. Enceladus adalah bola es dan batu yang berkilau. Ini secara geologis aktif. Para ilmuwan mengamati letusan konstan di sana. Para astronom masih menemukan bulan-bulan Lord of the Rings yang sebelumnya tidak diketahui, sehingga jumlah pastinya tidak diketahui.

pengorbit Cassini

Pada tahun 1997, Cassini, pesawat ruang angkasa berbobot 5,5 ton, berangkat ke Saturnus. Perangkat ini mencapai raksasa luar biasa ini pada tahun 2004. Dan banyak hal tentang planet ini yang diketahui berkat satelit Cassini. Dia mengelilingi cincin, satelit, dan planet itu sendiri. Setiap hari, para ilmuwan melakukan studi menyeluruh terhadap gambar yang diterima dari pesawat ruang angkasa.

Kesimpulan

Laporan kami membantu kami melihat sekilas. Planet bertelinga, seperti yang digambarkan Galileo Galilei dalam catatannya, ternyata merupakan mutiara asli tata surya. Ia menyenangkan pecinta luar angkasa dengan keindahannya yang berkilauan dan memukau para ilmuwan dengan kesempurnaan matematisnya.

Jika pesan ini bermanfaat bagi Anda, saya akan senang bertemu Anda

Saturnus merupakan planet keenam dari Matahari dan planet terbesar kedua di Tata Surya setelah Jupiter. Saturnus, serta Jupiter, Uranus, dan Neptunus, diklasifikasikan sebagai raksasa gas. Nama Saturnus diambil dari nama dewa pertanian Romawi.

Saturnus terutama terdiri dari hidrogen, dengan beberapa helium dan sedikit air, metana, amonia, dan unsur-unsur berat. Wilayah bagian dalam adalah inti kecil yang terbuat dari besi, nikel, dan es, ditutupi dengan lapisan tipis logam hidrogen dan lapisan luar berbentuk gas. Atmosfer luar planet tampak tenang dan seragam dari luar angkasa, meskipun terkadang muncul formasi yang bertahan lama. Kecepatan angin di Saturnus bisa mencapai 1.800 km/jam di beberapa tempat, jauh lebih tinggi dibandingkan di Jupiter. Saturnus memiliki medan magnet planet yang kekuatannya berada di tengah-tengah antara medan magnet bumi dan medan kuat Jupiter. Medan magnet Saturnus meluas 1.000.000 kilometer ke arah Matahari. Gelombang kejut terdeteksi Voyager 1 pada jarak 26,2 jari-jari Saturnus dari planet itu sendiri, magnetopause terletak pada jarak 22,9 jari-jari.

Saturnus memiliki sistem cincin menonjol yang sebagian besar terdiri dari partikel es dan sejumlah kecil unsur berat dan debu. Saat ini terdapat 62 satelit yang diketahui mengorbit planet ini. Titan adalah yang terbesar, sekaligus satelit terbesar kedua di Tata Surya (setelah satelit Jupiter, Ganymede), yang lebih besar dari Merkurius dan memiliki satu-satunya atmosfer padat di antara satelit-satelit Tata Surya.

Saat ini di orbit Saturnus terdapat stasiun antarplanet otomatis Cassini, diluncurkan pada tahun 1997 dan mencapai sistem Saturnus pada tahun 2004, yang tugasnya meliputi mempelajari struktur cincin, serta dinamika atmosfer dan magnetosfer Saturnus.

Saturnus di antara planet-planet tata surya

Saturnus adalah salah satu jenis planet gas: sebagian besar terdiri dari gas dan tidak memiliki permukaan padat. Jari-jari khatulistiwa planet ini adalah 60.300 km, radius kutub adalah 54.400 km; Dari semua planet di tata surya, Saturnus memiliki kompresi paling besar. Massa planet ini 95 kali massa Bumi, namun kepadatan rata-rata Saturnus hanya 0,69 g/cm2, menjadikannya satu-satunya planet di tata surya yang kepadatan rata-ratanya lebih kecil daripada air. Oleh karena itu, meskipun massa Jupiter dan Saturnus berbeda lebih dari 3 kali lipat, diameter ekuatornya hanya berbeda 19%. Kepadatan gas raksasa yang tersisa jauh lebih tinggi (1,27-1,64 g/cm2). Percepatan gravitasi di ekuator adalah 10,44 m/s2, sebanding dengan nilai Bumi dan Neptunus, tetapi jauh lebih kecil dibandingkan dengan Jupiter.

Jarak rata-rata antara Saturnus dan Matahari adalah 1430 juta km (9,58 AU). Bergerak dengan kecepatan rata-rata 9,69 km/s, Saturnus mengorbit Matahari setiap 10.759 hari (kira-kira 29,5 tahun). Jarak Saturnus ke Bumi bervariasi dari 1195 (8,0 AU) hingga 1660 (11,1 AU) juta km, jarak rata-rata selama oposisinya adalah sekitar 1280 juta km. Saturnus dan Jupiter berada dalam resonansi 2:5 yang hampir sama persis. Karena eksentrisitas orbit Saturnus adalah 0,056, maka perbedaan jarak ke Matahari pada perihelion dan aphelion adalah 162 juta km.

Karakteristik objek atmosfer Saturnus yang terlihat selama pengamatan berputar dengan kecepatan berbeda-beda bergantung pada garis lintang. Seperti halnya Jupiter, ada beberapa kelompok objek serupa. Yang disebut “Zona 1” memiliki periode rotasi 10 jam 14 menit 00 detik (yaitu, kecepatannya 844,3°/hari). Membentang dari tepi utara sabuk khatulistiwa selatan hingga tepi selatan sabuk khatulistiwa utara. Di semua garis lintang Saturnus lainnya, yang membentuk "Zona 2", periode rotasi awalnya diperkirakan 10 jam 39 menit 24 detik (kecepatan 810,76°/hari). Data kemudian direvisi: perkiraan baru diberikan - 10 jam, 34 menit dan 13 detik. “Zona 3” yang keberadaannya diasumsikan berdasarkan pengamatan emisi radio planet selama penerbangan Voyager 1, memiliki periode rotasi 10 jam 39 menit 22,5 s (kecepatan 810,8°/hari).

Durasi revolusi Saturnus pada porosnya diperkirakan 10 jam, 34 menit, dan 13 detik. Nilai pasti periode rotasi bagian dalam planet masih sulit diukur. Ketika Cassini mencapai Saturnus pada tahun 2004, diketahui bahwa berdasarkan pengamatan pancaran radio, waktu rotasi bagian dalamnya terasa lebih lama dibandingkan periode rotasi di Zona 1 dan Zona 2, yaitu sekitar 10 jam 45 menit 45 detik (±36 detik).

Pada bulan Maret 2007, ditemukan bahwa rotasi pola radiasi radio Saturnus dihasilkan oleh arus konveksi di piringan plasma, yang tidak hanya bergantung pada rotasi planet, tetapi juga pada faktor lain. Dilaporkan juga bahwa fluktuasi periode rotasi pola radiasi dikaitkan dengan aktivitas geyser di bulan Saturnus, Enceladus. Partikel uap air bermuatan di orbit planet menyebabkan distorsi medan magnet dan, akibatnya, pola emisi radio. Gambaran yang ditemukan tersebut memunculkan anggapan bahwa saat ini belum ada metode yang tepat untuk menentukan kecepatan rotasi inti planet.

Asal

Asal usul Saturnus (dan juga Jupiter) dijelaskan oleh dua hipotesis utama. Menurut hipotesis “kontraksi”, komposisi Saturnus, mirip dengan Matahari (sebagian besar hidrogen), dan, sebagai konsekuensinya, kepadatan rendah dapat dijelaskan oleh fakta bahwa selama pembentukan planet pada tahap awal pembentukan planet. Perkembangan Tata Surya, “kondensasi” besar-besaran terbentuk di piringan gas-debu, yang memunculkan planet-planet, yaitu Matahari dan planet-planet terbentuk dengan cara yang sama. Namun hipotesis ini tidak dapat menjelaskan perbedaan komposisi Saturnus dan Matahari.

Hipotesis “akresi” menyatakan bahwa pembentukan Saturnus terjadi dalam dua tahap. Pertama, selama 200 juta tahun, terjadi proses pembentukan benda padat padat, seperti planet kebumian. Pada tahap ini, sebagian gas menghilang dari wilayah Jupiter dan Saturnus, yang kemudian mempengaruhi perbedaan komposisi kimia Saturnus dan Matahari. Kemudian tahap kedua dimulai, ketika benda terbesar mencapai dua kali massa bumi. Proses penambahan gas ke benda-benda ini dari awan protoplanet primer berlangsung selama beberapa ratus ribu tahun. Pada tahap kedua, suhu lapisan terluar Saturnus mencapai 2000 °C.

Suasana dan struktur

Aurora di atas kutub utara Saturnus. Aurora berwarna biru, dan awan di bawahnya berwarna merah. Awan heksagonal yang ditemukan sebelumnya terlihat tepat di bawah aurora.

Atmosfer bagian atas Saturnus terdiri dari 96,3% hidrogen (berdasarkan volume) dan 3,25% helium (dibandingkan dengan 10% di atmosfer Jupiter). Ada pengotor metana, amonia, fosfin, etana dan beberapa gas lainnya. Awan amonia di bagian atas atmosfer lebih kuat dibandingkan awan Jovian. Awan di atmosfer bagian bawah tersusun dari amonium hidrosulfida (NH4SH) atau air.

Menurut Voyagers, angin kencang bertiup di Saturnus; perangkat tersebut mencatat kecepatan udara 500 m/s. Angin bertiup terutama ke arah timur (dalam arah putaran aksial). Kekuatannya melemah seiring dengan semakin jauhnya jarak dari garis khatulistiwa; Saat kita menjauh dari garis khatulistiwa, arus atmosfer barat juga muncul. Sejumlah data menunjukkan, sirkulasi atmosfer tidak hanya terjadi di lapisan awan bagian atas, tetapi juga pada kedalaman minimal 2 ribu km. Selain itu, pengukuran Voyager 2 menunjukkan bahwa angin di belahan bumi selatan dan utara simetris terhadap ekuator. Ada asumsi bahwa aliran simetris tersebut entah bagaimana terhubung di bawah lapisan atmosfer yang terlihat.

Di atmosfer Saturnus, terkadang muncul formasi stabil yang merupakan badai super dahsyat. Objek serupa juga diamati di planet gas lain di Tata Surya (lihat Bintik Merah Besar di Jupiter, Bintik Gelap Besar di Neptunus). Sebuah "Oval Putih Besar" raksasa muncul di Saturnus setiap 30 tahun sekali, terakhir terlihat pada tahun 1990 (badai kecil lebih sering terjadi).

Pada 12 November 2008, kamera Cassini menangkap gambar kutub utara Saturnus dalam inframerah. Di sana, para peneliti menemukan aurora yang belum pernah diamati sebelumnya di Tata Surya. Aurora ini juga diamati dalam rentang ultraviolet dan cahaya tampak. Aurora adalah cincin terang, terus menerus, berbentuk oval yang mengelilingi kutub planet. Cincin tersebut terletak pada garis lintang, biasanya 70-80°. Cincin selatan terletak pada garis lintang rata-rata 75 ± 1°, dan cincin utara sekitar 1,5° lebih dekat ke kutub, hal ini disebabkan oleh fakta bahwa medan magnet agak lebih kuat di belahan bumi utara. Terkadang cincin menjadi berbentuk spiral, bukan oval.

Berbeda dengan Jupiter, aurora Saturnus tidak terkait dengan rotasi lapisan plasma yang tidak merata di bagian luar magnetosfer planet. Agaknya, mereka muncul karena penyambungan kembali magnetis di bawah pengaruh angin matahari. Bentuk dan penampakan aurora Saturnus sangat bervariasi dari waktu ke waktu. Lokasi dan kecerahannya sangat terkait dengan tekanan angin matahari: semakin tinggi, semakin terang auroranya dan semakin dekat ke kutub. Kekuatan rata-rata aurora adalah 50 GW pada kisaran 80-170 nm (ultraviolet) dan 150-300 GW pada kisaran 3-4 mikron (inframerah).

Pada tanggal 28 Desember 2010, Cassini memotret badai yang menyerupai asap rokok. Badai dahsyat lainnya tercatat terjadi pada 20 Mei 2011.

Formasi heksagonal di Kutub Utara

Formasi atmosfer heksagonal di kutub utara Saturnus

Awan di kutub utara Saturnus membentuk segi enam – segi enam raksasa. Pertama kali ditemukan saat Voyager terbang melintasi Saturnus pada tahun 1980an, fenomena serupa belum pernah diamati di tempat lain di tata surya. Segi enam terletak pada garis lintang 78°, dan masing-masing sisinya kira-kira panjangnya 13.800 km, lebih besar dari diameter Bumi. Periode rotasinya adalah 10 jam 39 menit. Jika kutub selatan Saturnus dengan badai yang berputar tidak tampak aneh, maka kutub utara mungkin dianggap jauh lebih tidak biasa. Periode ini bertepatan dengan periode perubahan intensitas emisi radio, yang dianggap sama dengan periode rotasi interior Saturnus.

Struktur awan aneh ini ditunjukkan dalam gambar inframerah yang diambil oleh pesawat ruang angkasa Cassini yang mengorbit Saturnus pada bulan Oktober 2006. Gambar menunjukkan segi enam tetap stabil selama 20 tahun setelah penerbangan Voyager. Film yang memperlihatkan kutub utara Saturnus menunjukkan awan mempertahankan struktur heksagonal saat berputar. Awan individual di Bumi mungkin berbentuk heksagonal, namun berbeda dengan awan di Saturnus, sistem awan di Saturnus memiliki enam sisi yang jelas dan panjangnya hampir sama. Empat Bumi bisa muat di dalam segi enam ini. Diasumsikan terdapat variabilitas awan yang signifikan di wilayah segi enam. Daerah yang hampir tidak ada tutupan awan memiliki ketinggian hingga 75 km.

Belum ada penjelasan lengkap mengenai fenomena ini, namun para ilmuwan mampu melakukan percobaan yang cukup akurat mensimulasikan struktur atmosfer ini. Para peneliti menempatkan botol air berukuran 30 liter di atas mesin yang berputar, dengan cincin kecil di dalamnya yang berputar lebih cepat dari wadahnya. Semakin tinggi kecepatan cincin, semakin berbeda bentuk pusaran yang terbentuk selama rotasi gabungan elemen pemasangan dari lingkaran. Percobaan tersebut juga menghasilkan pusaran berbentuk segi enam.

Struktur internal

Struktur internal Saturnus

Jauh di dalam atmosfer Saturnus, tekanan dan suhu meningkat, dan hidrogen berubah menjadi cair, tetapi transisi ini terjadi secara bertahap. Pada kedalaman sekitar 30 ribu km, hidrogen menjadi logam (dan tekanannya mencapai sekitar 3 juta atmosfer). Sirkulasi arus listrik dalam logam hidrogen menciptakan medan magnet (lebih lemah dibandingkan medan magnet Jupiter). Di pusat planet ini terdapat inti besar yang terbuat dari material berat - batu, besi, dan mungkin es. Massanya berkisar antara 9 hingga 22 massa Bumi. Suhu inti mencapai 11.700 °C, dan energi yang dipancarkannya ke luar angkasa 2,5 kali lebih besar daripada energi yang diterima Saturnus dari Matahari. Sebagian besar energi ini dihasilkan karena mekanisme Kelvin-Heimholtz, yaitu ketika suhu planet turun, tekanan di dalamnya juga turun. Akibatnya, ia berkontraksi, dan energi potensial zatnya berubah menjadi panas. Namun, pada saat yang sama, mekanisme ini terbukti tidak bisa menjadi satu-satunya sumber energi bagi planet ini. Diasumsikan bahwa sebagian panas tambahan tercipta karena kondensasi dan jatuhnya helium melalui lapisan hidrogen (kurang padat dibandingkan tetesan) jauh ke dalam inti. Hasilnya adalah konversi energi potensial tetesan ini menjadi energi panas. Wilayah inti diperkirakan memiliki diameter kurang lebih 25.000 km.

Medan magnet

Struktur magnetosfer Saturnus

Magnetosfer Saturnus ditemukan oleh pesawat ruang angkasa Pioneer 11 pada tahun 1979. Dalam ukurannya, ia adalah yang kedua setelah magnetosfer Yupiter. Magnetopause, batas antara magnetosfer Saturnus dan angin matahari, terletak pada jarak sekitar 20 jari-jari Saturnus dari pusatnya, dan magnetotail memanjang hingga ratusan jari-jari. Magnetosfer Saturnus dipenuhi dengan plasma yang dihasilkan oleh planet dan bulan-bulannya. Di antara satelit, peran terbesar dimainkan oleh Enceladus, yang geysernya mengeluarkan sekitar 300-600 kg uap air setiap detik, sebagian di antaranya terionisasi oleh medan magnet Saturnus.

Interaksi antara magnetosfer Saturnus dan angin matahari menghasilkan aurora oval terang di sekitar kutub planet, terlihat dalam cahaya tampak, ultraviolet, dan inframerah. Medan magnet Saturnus, seperti Jupiter, tercipta karena efek dinamo selama sirkulasi logam hidrogen di inti luar. Medan magnetnya hampir dipol, sama seperti bumi, dengan kutub magnet utara dan selatan. Kutub magnet utara terletak di belahan bumi utara, dan kutub selatan berada di belahan bumi selatan, berbeda dengan bumi yang letak kutub geografisnya berlawanan dengan letak kutub magnetnya. Besarnya medan magnet di ekuator Saturnus adalah 21 μT (0,21 G), yang setara dengan momen magnet dipol sekitar 4,6? 10 18 T m3. Dipol magnet Saturnus terhubung erat dengan sumbu rotasinya, sehingga medan magnetnya sangat asimetris. Dipolnya sedikit bergeser sepanjang sumbu rotasi Saturnus menuju kutub utara.

Medan magnet internal Saturnus membelokkan angin matahari menjauh dari permukaan planet, mencegahnya berinteraksi dengan atmosfer, dan menciptakan wilayah yang disebut magnetosfer, berisi plasma yang sangat berbeda dengan plasma angin matahari. Magnetosfer Saturnus merupakan magnetosfer terbesar kedua di Tata Surya, yang terbesar adalah magnetosfer Yupiter. Seperti pada magnetosfer bumi, batas antara angin matahari dan magnetosfer disebut magnetopause. Jarak dari magnetopause ke pusat planet (sepanjang garis lurus Matahari - Saturnus) bervariasi dari 16 hingga 27 Rs (Rs = 60.330 km - jari-jari khatulistiwa Saturnus). Jaraknya bergantung pada tekanan angin matahari, yang bergantung pada aktivitas matahari. Jarak rata-rata ke magnetopause adalah 22 Rs. Di sisi lain planet ini, angin matahari meregangkan medan magnet Saturnus menjadi ekor magnet yang panjang.

Penelitian Saturnus

Saturnus merupakan salah satu dari lima planet di tata surya yang mudah terlihat dengan mata telanjang dari Bumi. Maksimumnya, kecemerlangan Saturnus melebihi magnitudo pertama. Untuk mengamati cincin Saturnus, Anda memerlukan teleskop dengan diameter minimal 15 mm. Dengan bukaan instrumen 100 mm, tutup kutub yang lebih gelap, garis gelap di dekat daerah tropis, dan bayangan cincin di planet terlihat. Dan pada ukuran 150-200 mm, empat hingga lima pita awan di atmosfer dan ketidakhomogenan di dalamnya akan terlihat, tetapi kontrasnya akan jauh lebih kecil dibandingkan dengan Jupiter.

Pemandangan Saturnus melalui teleskop modern (kiri) dan melalui teleskop pada zaman Galileo (kanan)

Mengamati Saturnus untuk pertama kalinya melalui teleskop pada tahun 1609-1610, Galileo Galilei memperhatikan bahwa Saturnus tidak tampak sebagai sebuah benda langit tunggal, namun sebagai tiga benda yang hampir saling bersentuhan, dan menyatakan bahwa ini adalah dua “pendamping” besar (satelit) dari Saturnus. Dua tahun kemudian, Galileo mengulangi pengamatannya dan, yang membuatnya takjub, tidak menemukan satelit.

Pada tahun 1659, Huygens, dengan menggunakan teleskop yang lebih kuat, menemukan bahwa “pendamping” sebenarnya adalah cincin datar tipis yang mengelilingi planet dan tidak menyentuhnya. Huygens juga menemukan bulan terbesar Saturnus, Titan. Sejak 1675, Cassini telah mempelajari planet ini. Dia memperhatikan bahwa cincin itu terdiri dari dua cincin yang dipisahkan oleh celah yang terlihat jelas - celah Cassini, dan menemukan beberapa satelit Saturnus yang lebih besar: Iapetus, Tethys, Dione, dan Rhea.

Tidak ada penemuan signifikan lebih lanjut sampai tahun 1789, ketika W. Herschel menemukan dua satelit lagi - Mimas dan Enceladus. Kemudian sekelompok astronom Inggris menemukan satelit Hyperion, dengan bentuk yang sangat berbeda dari bola, dalam resonansi orbit dengan Titan. Pada tahun 1899, William Pickering menemukan Phoebe, yang termasuk dalam kelas satelit tidak beraturan dan tidak berputar secara sinkron dengan Saturnus seperti kebanyakan satelit. Masa revolusinya mengelilingi planet ini lebih dari 500 hari, sedangkan revolusinya berlawanan arah. Pada tahun 1944, Gerard Kuiper menemukan keberadaan atmosfer kuat di satelit lain, Titan. Fenomena ini unik untuk satelit di Tata Surya.

Pada tahun 1990-an, Saturnus, bulan-bulan dan cincinnya dipelajari berulang kali oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble. Pengamatan jangka panjang memberikan banyak informasi baru yang tidak tersedia bagi Pioneer 11 dan Voyager selama satu kali terbang melintasi planet ini. Beberapa satelit Saturnus juga ditemukan, dan ketebalan maksimum cincinnya telah ditentukan. Selama pengukuran yang dilakukan pada 20-21 November 1995, struktur detailnya ditentukan. Selama periode kemiringan cincin maksimum pada tahun 2003, 30 gambar planet diperoleh dalam rentang panjang gelombang berbeda, yang pada saat itu memberikan cakupan spektrum emisi terbaik sepanjang sejarah pengamatan. Gambar-gambar ini memungkinkan para ilmuwan untuk mempelajari lebih baik proses dinamis yang terjadi di atmosfer dan membuat model perilaku musiman di atmosfer. Selain itu, observasi Saturnus skala besar dilakukan oleh Observatorium Eropa Selatan dari tahun 2000 hingga 2003. Beberapa satelit kecil berbentuk tidak beraturan ditemukan.

Penelitian menggunakan pesawat luar angkasa

Gerhana Matahari oleh Saturnus pada 15 September 2006. Foto stasiun antarplanet Cassini dari jarak 2,2 juta km

Pada tahun 1979, stasiun antarplanet otomatis AS (AIS) Pioneer 11 terbang dekat Saturnus untuk pertama kalinya dalam sejarah. Studi tentang planet ini dimulai pada 2 Agustus 1979. Setelah pendekatan terakhir, perangkat tersebut melakukan penerbangan di bidang cincin Saturnus pada tanggal 1 September 1979. Penerbangan tersebut dilakukan pada ketinggian 20.000 km di atas ketinggian awan maksimum di planet ini. Gambar planet dan beberapa satelitnya telah diperoleh, namun resolusinya tidak cukup untuk membedakan detail permukaan. Selain itu, karena rendahnya pencahayaan Saturnus oleh Matahari, gambarnya menjadi terlalu redup. Perangkat itu juga mempelajari cincin itu. Di antara penemuan tersebut adalah penemuan cincin F tipis. Selain itu, ditemukan bahwa banyak area yang terlihat terang dari Bumi, terlihat gelap dari Pioneer 11, dan sebaliknya. Perangkat tersebut juga mengukur suhu Titan. Penelitian di planet ini berlanjut hingga 15 September, setelah itu perangkat tersebut terbang ke bagian terluar tata surya.

Pada 1980-1981, Pioneer 11 juga disusul oleh pesawat luar angkasa Amerika Voyager 1 dan Voyager 2. Voyager 1 mendekati planet ini pada 13 November 1980, namun penjelajahannya di Saturnus dimulai tiga bulan sebelumnya. Sejumlah foto beresolusi tinggi diambil selama perjalanan. Gambar satelit dapat diperoleh: Titan, Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea. Pada saat yang sama, perangkat tersebut terbang di dekat Titan pada jarak hanya 6.500 km, yang memungkinkan pengumpulan data tentang atmosfer dan suhunya. Ditemukan bahwa atmosfer Titan sangat padat sehingga tidak memancarkan cukup cahaya dalam jarak tampak, sehingga foto detail permukaannya tidak dapat diperoleh. Setelah itu, perangkat tersebut meninggalkan bidang ekliptika Tata Surya untuk memotret Saturnus dari kutub.

Saturnus dan bulan-bulannya - Titan, Janus, Mimas dan Prometheus - dengan latar belakang cincin Saturnus, terlihat dari tepi dan piringan planet raksasa

Setahun kemudian, pada 25 Agustus 1981, Voyager 2 mendekati Saturnus. Selama penerbangannya, perangkat tersebut melakukan studi tentang atmosfer planet menggunakan radar. Data diperoleh tentang suhu dan kepadatan atmosfer. Sekitar 16.000 foto observasi dikirim kembali ke Bumi. Sayangnya, selama penerbangan, sistem rotasi kamera macet selama beberapa hari, dan beberapa gambar yang diperlukan tidak dapat diperoleh. Kemudian perangkat tersebut, menggunakan gaya gravitasi Saturnus, berbalik dan terbang menuju Uranus. Selain itu, perangkat ini adalah yang pertama menemukan medan magnet Saturnus dan menjelajahi magnetosfernya, mengamati badai di atmosfer Saturnus, memperoleh gambaran rinci tentang struktur cincin dan menentukan komposisinya. Celah Maxwell dan celah Keeler pada cincin ditemukan. Selain itu, beberapa satelit baru di planet ini ditemukan di dekat cincin tersebut.

Pada tahun 1997, wahana antariksa Cassini-Huygens diluncurkan ke Saturnus, yang, setelah 7 tahun penerbangan, mencapai sistem Saturnus pada tanggal 1 Juli 2004 dan memasuki orbit mengelilingi planet tersebut. Tujuan utama dari misi ini, yang awalnya dirancang selama 4 tahun, adalah untuk mempelajari struktur dan dinamika cincin dan satelit, serta mempelajari dinamika atmosfer dan magnetosfer Saturnus serta studi mendetail tentang satelit terbesar di planet ini, Titan. .

Sebelum memasuki orbit pada bulan Juni 2004, pesawat ruang angkasa melewati Phoebe dan mengirimkan gambar resolusi tinggi dan data lainnya kembali ke Bumi. Selain itu, pengorbit Cassini Amerika telah beberapa kali terbang melewati Titan. Gambar danau besar dan garis pantainya dengan sejumlah besar gunung dan pulau diperoleh. Kemudian wahana khusus Huygens Eropa dipisahkan dari peralatannya dan diterjunkan pada 14 Januari 2005 ke permukaan Titan. Keturunannya memakan waktu 2 jam 28 menit. Saat turun, Huygens mengambil sampel atmosfer. Menurut interpretasi data dari wahana Huygens, bagian atas awan terdiri dari es metana, dan bagian bawah terdiri dari metana cair dan nitrogen.

Sejak awal tahun 2005, para ilmuwan telah mengamati radiasi yang berasal dari Saturnus. Pada tanggal 23 Januari 2006, terjadi badai di Saturnus, yang menghasilkan suar 1000 kali lebih kuat dari radiasi normal. Pada tahun 2006, NASA melaporkan bahwa peralatan tersebut telah mendeteksi jejak air yang jelas yang keluar dari geyser Enceladus. Pada bulan Mei 2011, ilmuwan NASA mengatakan bahwa Enceladus "tampaknya merupakan tempat paling layak huni di tata surya setelah Bumi."

Saturnus dan bulan-bulannya: di tengah gambar adalah Enceladus, di sebelah kanan, dari dekat, separuh Rhea terlihat, dari belakangnya Mimas mengintip. Foto diambil oleh wahana Cassini, Juli 2011

Foto-foto yang diambil oleh Cassini menghasilkan penemuan penting lainnya. Dengan menggunakannya, cincin planet yang belum ditemukan sebelumnya ditemukan di luar wilayah terang utama cincin tersebut dan di dalam cincin G dan E. Cincin ini diberi nama R/2004 S1 dan R/2004 S2. Bahan pembuat cincin ini diduga terbentuk akibat tumbukan meteorit atau komet pada Janus atau Epimetheus. Pada bulan Juli 2006, gambar Cassini mengungkapkan keberadaan danau hidrokarbon di dekat kutub utara Titan. Fakta ini akhirnya dikonfirmasi oleh foto-foto tambahan pada bulan Maret 2007. Pada bulan Oktober 2006, badai dengan diameter 8.000 km ditemukan di kutub selatan Saturnus.

Pada bulan Oktober 2008, Cassini mengirimkan gambar belahan bumi utara planet tersebut. Sejak tahun 2004, ketika Cassini terbang ke sana, perubahan nyata telah terjadi, dan sekarang dicat dengan warna yang tidak biasa. Alasannya masih belum jelas. Perubahan warna yang terjadi akhir-akhir ini diyakini disebabkan oleh pergantian musim. Dari tahun 2004 hingga 2 November 2009, 8 satelit baru ditemukan menggunakan perangkat tersebut. Misi utama Cassini berakhir pada tahun 2008, ketika perangkat tersebut menyelesaikan 74 orbit mengelilingi planet ini. Misi penyelidikan ini kemudian diperpanjang hingga September 2010 dan kemudian hingga 2017 untuk mempelajari siklus musiman penuh Saturnus.

Pada tahun 2009, proyek gabungan Amerika-Eropa antara NASA dan ESA meluncurkan Misi Sistem Saturnus Titan untuk mempelajari Saturnus dan satelitnya Titan dan Enceladus. Selama itu, stasiun tersebut akan terbang ke sistem Saturnus selama 7-8 tahun, dan kemudian menjadi satelit Titan selama dua tahun. Ia juga akan meluncurkan balon penjelajah ke atmosfer Titan dan modul pendaratan (mungkin mengambang).

Satelit

Satelit terbesar - Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Titan dan Iapetus - ditemukan pada tahun 1789, namun hingga saat ini satelit tersebut tetap menjadi objek penelitian utama. Diameter satelit ini bervariasi dari 397 (Mimas) hingga 5150 km (Titan), sumbu semi-mayor orbit dari 186 ribu km (Mimas) hingga 3561 ribu km (Iapetus). Distribusi massa sesuai dengan distribusi diameter. Titan memiliki eksentrisitas orbit terbesar, sedangkan Dione dan Tethys memiliki eksentrisitas orbit paling kecil. Semua satelit dengan parameter yang diketahui terletak di atas orbit sinkron, yang menyebabkan pemindahannya secara bertahap.

bulan Saturnus

Satelit terbesar adalah Titan. Ia juga merupakan yang terbesar kedua di Tata Surya secara keseluruhan, setelah bulan Jupiter, Ganymede. Titan terdiri dari sekitar setengah es air dan setengah batu. Komposisi ini mirip dengan beberapa satelit besar lainnya di planet gas, namun Titan sangat berbeda dari mereka dalam komposisi dan struktur atmosfernya, yang sebagian besar terdiri dari nitrogen, dan juga memiliki sejumlah kecil metana dan etana, yang mana membentuk awan. Titan juga merupakan satu-satunya benda selain Bumi di Tata Surya yang telah terbukti keberadaan cairan di permukaannya. Kemungkinan munculnya organisme sederhana tidak dikesampingkan oleh para ilmuwan. Diameter Titan 50% lebih besar dari diameter Bulan. Ia juga lebih besar dari planet Merkurius, meskipun massanya lebih rendah darinya.

Satelit besar lainnya juga memiliki ciri khas. Jadi, Iapetus memiliki dua belahan dengan albedo berbeda (masing-masing 0,03-0,05 dan 0,5). Oleh karena itu, ketika Giovanni Cassini menemukan satelit ini, dia menemukan bahwa satelit tersebut hanya terlihat jika berada di sisi tertentu Saturnus. Belahan depan dan belakang Dione dan Rhea juga memiliki perbedaannya masing-masing. Belahan depan Dione memiliki banyak kawah dan kecerahannya seragam. Belahan posterior berisi area gelap, serta jaringan garis tipis tipis, yaitu punggung bukit dan tebing es. Ciri khas Mimas adalah kawah tumbukan besar Herschel dengan diameter 130 km. Begitu pula Tethys yang memiliki kawah Odysseus dengan diameter 400 km. Enceladus, seperti yang dicitrakan oleh Voyager 2, memiliki permukaan dengan wilayah dengan usia geologis yang bervariasi, kawah besar di garis lintang utara tengah dan tinggi, dan kawah kecil di dekat garis khatulistiwa.

Pada Februari 2010, 62 satelit Saturnus diketahui. 12 diantaranya ditemukan menggunakan pesawat luar angkasa: Voyager 1 (1980), Voyager 2 (1981), Cassini (2004-2007). Sebagian besar satelit, kecuali Hyperion dan Phoebe, memiliki rotasi sinkronnya sendiri - mereka selalu menghadap Saturnus dengan satu sisi. Belum ada informasi mengenai rotasi satelit terkecil. Tethys dan Dione masing-masing ditemani oleh dua satelit di titik Lagrange L4 dan L5.

Pada tahun 2006, tim ilmuwan yang dipimpin oleh David Jewitt dari Universitas Hawaii, yang bekerja di Teleskop Subaru Jepang di Hawaii, mengumumkan penemuan 9 bulan Saturnus. Semuanya termasuk dalam apa yang disebut satelit tidak beraturan, yang dicirikan oleh orbit retrograde. Periode revolusi mereka mengelilingi planet ini berkisar antara 862 hingga 1300 hari.

Cincin

Perbandingan Saturnus dan Bumi

Saat ini kita mengetahui bahwa keempat gas raksasa tersebut mempunyai cincin, namun cincin Saturnus adalah yang paling menonjol. Cincin-cincin tersebut terletak pada sudut kira-kira 28° terhadap bidang ekliptika. Oleh karena itu, dari Bumi, bergantung pada posisi relatif planet-planet, mereka terlihat berbeda: mereka dapat dilihat baik dalam bentuk cincin maupun “tepi-atas”. Seperti yang juga diasumsikan Huygens, cincin bukanlah benda padat padat, melainkan terdiri dari miliaran partikel kecil yang terletak di orbit mengelilingi planet. Hal ini dibuktikan dengan pengamatan spektrometri oleh A. A. Belopolsky di Observatorium Pulkovo dan dua ilmuwan lainnya pada tahun 1895-1896.

Ada tiga cincin utama dan cincin keempat yang lebih tipis. Bersama-sama mereka memantulkan lebih banyak cahaya dibandingkan piringan Saturnus itu sendiri. Tiga cincin utama biasanya ditandai dengan huruf pertama alfabet Latin. Cincin B adalah yang tengah, terluas dan paling terang, dipisahkan dari cincin luar A oleh celah Cassini, lebarnya hampir 4000 km, yang berisi cincin tertipis dan hampir transparan. Di dalam cincin A terdapat celah tipis yang disebut strip pemisah Encke. Cincin C, yang terletak lebih dekat ke planet daripada B, hampir transparan.

Cincin Saturnus sangat tipis. Dengan diameter sekitar 250.000 km, ketebalannya bahkan tidak mencapai satu kilometer (walaupun ada juga pegunungan aneh di permukaan cincin). Meskipun penampilannya mengesankan, jumlah zat yang membentuk cincin itu sangatlah kecil. Jika dirangkai menjadi satu monolit, diameternya tidak akan melebihi 100 km. Gambar yang diperoleh dari wahana tersebut menunjukkan bahwa cincin tersebut sebenarnya terbentuk dari ribuan cincin yang bergantian dengan celah; gambarnya menyerupai jejak piringan hitam. Partikel-partikel yang membentuk cincin memiliki ukuran mulai dari 1 sentimeter hingga 10 meter. Komposisinya adalah 93% es dengan sedikit pengotor, yang mungkin termasuk kopolimer yang terbentuk di bawah pengaruh radiasi matahari dan silikat, dan 7% karbon.

Terdapat konsistensi dalam pergerakan partikel di cincin dan satelit planet. Beberapa di antaranya, yang disebut “bulan gembala”, berperan dalam menjaga cincin tetap di tempatnya. Mimas, misalnya, berada dalam resonansi 2:1 dengan celah Cassinia dan, di bawah pengaruh daya tariknya, materi dikeluarkan darinya, dan Pan terletak di dalam jalur pemisah Encke. Pada tahun 2010, data diterima dari wahana Cassini yang menunjukkan bahwa cincin Saturnus sedang berosilasi. Osilasi tersebut terdiri dari gangguan konstan yang ditimbulkan oleh Mimas dan gangguan spontan yang timbul akibat interaksi partikel yang terbang di dalam cincin. Asal usul cincin Saturnus masih belum jelas. Menurut salah satu teori yang dikemukakan pada tahun 1849 oleh Edouard Roche, cincin terbentuk karena hancurnya satelit cair di bawah pengaruh gaya pasang surut. Menurut yang lain, satelit itu hancur akibat hantaman komet atau asteroid.

Planet Saturnus

Saturnus adalah planet terjauh dari lima planet yang diketahui manusia zaman dahulu.
Pada tahun 1610, astronom Italia Galileo Galilei adalah orang pertama yang melihat Saturnus melalui teleskop. Yang mengejutkannya, dia melihat beberapa objek di kedua sisi planet ini. Dia membuat gambar Saturnus sebagai bola terpisah, percaya bahwa Saturnus memiliki tiga benda.
Pada tahun 1659, astronom Belanda Christiaan Huygens, dengan menggunakan teleskop yang lebih canggih daripada Galileo, mengusulkan bahwa Saturnus dikelilingi oleh cincin datar yang tipis. Pada tahun 1675, astronom kelahiran Italia Jean-Dominique Cassini menemukan celah antara cincin A dan B.
Seperti, Saturnus sebagian besar terdiri dari hidrogen dan helium. Volumenya 755 kali lebih besar dari volume .
Angin di atmosfer bagian atas bertiup dengan kecepatan 500 m/detik di wilayah khatulistiwa. (Angin dengan kekuatan badai terkuat di Bumi mencapai kecepatan tertinggi 110 m/detik.)
Angin super cepat dan bersuhu tinggi di dalam planet ini menyebabkan garis-garis kuning dan emas terlihat di atmosfer.

Pada awal tahun 1980-an, pesawat ruang angkasa Voyager 1 dan pesawat ruang angkasa Voyager 2 menunjukkan bahwa cincin Saturnus sebagian besar terdiri dari es dan debu.
Sistem cincin Saturnus terbentang ratusan ribu kilometer dari planet ini, dan lebar vertikal cincin biasanya sekitar 10 m.
Selama ekuinoks Saturnus pada musim gugur 2009, ketika sinar matahari menyinari tepi cincin, pesawat ruang angkasa Cassini menangkap formasi vertikal di beberapa cincin; partikel-partikel tersebut membentuk kelompok berukuran sekitar 3 km.

Bulan terbesar Saturnus: Titan, yang sedikit lebih besar dari planet Merkurius.
Titan adalah bulan terbesar kedua di tata surya; itu dilampaui oleh bulan Jupiter Ganymede.
Titan tercakup dalam atmosfer kaya nitrogen yang mungkin serupa dengan yang ditemukan sebelumnya di Bumi.
Eksplorasi lebih lanjut di bulan ini menjanjikan akan mengungkap banyak hal tentang pembentukan planet dan mungkin tahun-tahun awal keberadaan Bumi.
Saturnus juga memiliki banyak bulan es yang lebih kecil. Setiap satelit Saturnus adalah unik.

Meskipun medan magnet Saturnus tidak sekuat Jupiter, namun medan magnetnya 500 kali lebih kuat dari medan magnet Bumi.
Satelit Saturnus terletak di dekatnya, atau lebih baik lagi, di ruang magnetosfernya sendiri.

Pesawat ruang angkasa Cassini, yang mengorbit Saturnus sejak 2004, terus menjelajahi planet tersebut dan bulan-bulannya, cincin dan magnetosfernya. Pada Juli 2009, Cassini telah mengirimkan lebih dari 200.000 gambar.
bulan Saturnus
Saturnus, planet keenam dari Matahari, adalah rumah bagi beragam dunia yang menarik dan unik.

Christiaan Huygens menemukan bulan Saturnus pertama yang diketahui. Dia melakukannya pada tahun 1655 - itu adalah Titan.
Giovanni Domenico Cassini membuat empat penemuan bulan berikut: Iapetus (1671), Rhea (1672), Dione (1684), dan Tethys.

Saat ini, total 53 satelit alam telah ditemukan di orbit Saturnus. Setiap bulan Saturnus memiliki sejarah yang unik. Dua satelit menciptakan celah di cincin utama. Beberapa di antaranya, seperti Prometheus dan Pandora, terletak di dalam cincin Saturnus.
Janus dan Epimetheus terkadang lewat begitu dekat satu sama lain sehingga mereka mengubah lintasan orbitnya saat berinteraksi.

Berikut adalah contoh beberapa bulan Saturnus:

Titan sangat besar sehingga mempengaruhi orbit bulan lainnya. Diameternya 5.150 km dan merupakan bulan terbesar kedua di tata surya.
Titan memiliki atmosfer yang sebagian besar terdiri dari nitrogen.
Atmosfer Titan terdiri dari 95% nitrogen dan sedikit gas metana. Atmosfer bumi terbentang kurang lebih 60 km dari permukaan, atmosfer Titan terbentang hampir 600 km (sepuluh kali lipat atmosfer bumi) di angkasa.

Bulan Iapetus memiliki satu sisi seterang salju dan satu sisi beludru hitam.

Phoebe mengorbit planet ini dengan arah yang berlawanan dengan rotasi semua bulan besar Saturnus.

Mimas memiliki kawah besar di salah satu sisinya, akibat benturan yang hampir membelah bulan menjadi dua bagian.

Parameter planet Saturnus:

Jarak dari Matahari:

Rata-rata: 1.426.666.422 km
Sebagai perbandingan: jarak Bumi ke Matahari 9,537

Perihelion (minimum): 1.349.823.615 km
Sebagai perbandingan: Jarak Bumi ke Matahari 9,176

Apohelium (maksimum): 1.503.509.229km
Sebagai perbandingan: jarak Bumi ke Matahari 9,885

Periode peredaran (panjang tahun):

29.447498 tahun Bumi
10.755,70 hari Bumi

Lingkar orbit:

Metrik: 8957504604 km
Sebagai perbandingan: 9.530 keliling Bumi

Kecepatan orbit rata-rata:

34701 km/jam
Sebagai perbandingan: kecepatan orbit bumi 0,324

Jari-jari rata-rata planet ini:

58232km
Sebagai perbandingan: 9,1402 jari-jari bumi

Lingkar khatulistiwa:

365.882,4 km
Sebagai perbandingan: 9,1402 keliling bumi

Volume

827 129 915 150 897 km3
Sebagai perbandingan: 763.594 volume bumi

Berat:

568 319 000 000 000 000 000 000 000kg
Sebagai perbandingan: 95.161 massa bumi

Kepadatan:

0,687 gram/cm3
Sebagai perbandingan: kepadatan bumi 0,125

Persegi:

42.612.133.285 km2
Sebagai perbandingan: 83.543 luas bumi

Gravitasi permukaan:

10,4 m/dtk 2
Bahasa Inggris: 34,3 m/s 2
Sebagai perbandingan, jika berat Anda 100 kg di Bumi, berat Anda akan menjadi sekitar 107 kg di Saturnus (di garis khatulistiwa).

Kecepatan lepas kedua:

35,5 km/detik

Periode rotasi (panjang hari):

0,444 hari Bumi
10.656 jam
Sebagai perbandingan: 0,445 kali panjang satu hari Bumi

Suhu rata-rata:

-178°C

Komposisi atmosfer Saturnus:

Hidrogen, helium
Catatan Ilmiah: H 2 , He
Sebagai perbandingan, atmosfer bumi sebagian besar terdiri dari N2 dan O2.

Ciri-ciri planet ini:

• Jarak dari Matahari: 1,427 juta km
• Diameter planet: ~ 120.000 km*
• Hari di planet ini: 10 jam 13 menit 23 detik**
• Tahun di planet ini: 29,46 tahun***
• t° di permukaan: -180°C
• Suasana: 96% hidrogen; 3% helium; 0,4% metana dan jejak unsur lainnya
• Satelit: 18

* diameter di ekuator planet
**periode rotasi pada porosnya (dalam hari Bumi)
***periode orbit mengelilingi Matahari (dalam hari Bumi)

Saturnus adalah planet keenam dari Matahari - jarak rata-rata ke bintangnya hampir 9,6 AU. e.(≈780 juta km).

Presentasi: planet Saturnus

Periode orbit planet ini adalah 29,46 tahun, dan waktu rotasi pada porosnya hampir 10 jam 40 menit. Jari-jari khatulistiwa Saturnus adalah 60.268 km, dan massanya lebih dari 568 ribu miliar megaton (dengan kepadatan rata-rata materi planet ≈0,69 g/cc). Dengan demikian, Saturnus merupakan planet terbesar dan masif kedua di tata surya setelah Jupiter. Pada tingkat tekanan atmosfer 1 bar, suhu atmosfer adalah 134 K.

Struktur internal

Unsur kimia utama penyusun Saturnus adalah hidrogen dan helium. Gas-gas ini berubah pada tekanan tinggi di dalam planet, pertama menjadi cair, dan kemudian (pada kedalaman 30 ribu km) menjadi padat, karena dalam kondisi fisik yang ada di sana (tekanan ≈3 juta atm.) hidrogen memperoleh a struktur logam. Medan magnet yang kuat tercipta dalam struktur logam ini; intensitasnya di puncak awan dekat khatulistiwa adalah 0,2 G. Di bawah lapisan hidrogen metalik terdapat inti padat dari unsur-unsur yang lebih berat, seperti besi.

Suasana dan permukaan

Selain hidrogen dan helium, atmosfer planet ini mengandung sejumlah kecil metana, etana, asetilena, amonia, fosfin, arsin, germane, dan zat lainnya. Berat molekul rata-rata adalah 2,135 g/mol. Ciri utama atmosfer adalah homogenitas, yang tidak memungkinkan seseorang untuk membedakan detail-detail kecil di permukaan. Kecepatan angin di Saturnus tinggi - di ekuator mencapai 480 m/s. Suhu batas atas atmosfer adalah 85 K (-188°C). Ada banyak awan metana di lapisan atas atmosfer - beberapa lusin sabuk dan sejumlah pusaran individu. Selain itu, badai petir dan aurora yang dahsyat cukup sering terlihat di sini.

Satelit planet Saturnus

Saturnus adalah planet unik yang memiliki sistem cincin dengan miliaran benda kecil berupa partikel es, besi, dan batuan, serta banyak bulan - yang semuanya mengorbit planet ini. Beberapa satelit berukuran besar. Misalnya saja Titan, salah satu satelit terbesar di Tata Surya, yang ukurannya kedua setelah satelit Jupiter, Ganymede. Titan merupakan satu-satunya satelit di seluruh tata surya yang memiliki atmosfer serupa dengan Bumi, dimana tekanannya hanya satu setengah kali lebih tinggi dibandingkan permukaan planet Bumi. Secara total, Saturnus memiliki 62 satelit yang sudah ditemukan; mereka memiliki orbitnya sendiri mengelilingi planet ini, sisa partikel dan asteroid kecil adalah bagian dari apa yang disebut sistem cincin. Semakin banyak satelit baru yang mulai ditemukan oleh para peneliti, sehingga pada tahun 2013 satelit terakhir yang dikonfirmasi adalah Egeon dan S/2009 S 1.

Ciri utama Saturnus yang membedakannya dari planet lain adalah sistem cincinnya yang sangat besar - lebarnya hampir 115 ribu km dan ketebalan sekitar 5 km. Unsur penyusun formasi ini adalah partikel (ukurannya mencapai beberapa puluh meter) yang terdiri dari es, oksida besi, dan batuan. Selain sistem cincin, planet ini memiliki banyak satelit alami - sekitar 60. Yang terbesar adalah Titan (satelit ini terbesar kedua di tata surya), yang radiusnya melebihi 2,5 ribu km.

Dengan bantuan wahana antarplanet Cassini, sebuah fenomena unik di planet ini, badai petir, berhasil ditangkap. Ternyata di Saturnus, seperti halnya di planet Bumi kita, badai petir terjadi, hanya saja frekuensinya jauh lebih jarang, namun durasi badai petir tersebut berlangsung selama beberapa bulan. Badai petir dalam video ini berlangsung di Saturnus dari bulan Januari hingga Oktober tahun 2009 dan merupakan badai nyata di planet ini. Suara retakan frekuensi radio (yang menjadi ciri kilatan petir) juga terdengar dalam video tersebut, seperti yang dikatakan Georg Fischer (seorang ilmuwan di Institut Penelitian Luar Angkasa di Austria) tentang fenomena yang tidak biasa ini - “Untuk pertama kalinya, kami secara bersamaan mengamati petir dan mendengarkan data radio.”

Menjelajahi Planet Ini

Galileo adalah orang pertama yang mengamati Saturnus pada tahun 1610 melalui teleskopnya dengan perbesaran 20x. Cincin itu ditemukan oleh Huygens pada tahun 1658. Kontribusi terbesar terhadap studi planet ini dibuat oleh Cassini, yang menemukan beberapa satelit dan retakan pada struktur cincin, yang terluas menyandang namanya. Dengan berkembangnya ilmu astronotika, studi tentang Saturnus dilanjutkan dengan menggunakan pesawat ruang angkasa otomatis, yang pertama adalah Pioneer 11 (ekspedisi dilakukan pada tahun 1979). Penelitian luar angkasa dilanjutkan dengan seri Voyager dan Cassini-Huygens.