Saturn

Saturn
oddaljenost od Sonca	1.429.400.000 km (9,54 AE)		Prinašalec starosti
premer planeta	120.536 km (čez ekvator)
masa planeta	5,68x1026 kg

Saturn je šesti planet od Sonca in drugi največji.

V rimski mitologiji je bil Saturn bog poljedelstva. Povezan grški bog Cronus je bil sin Urana in Gaie ter oče Zeusa (Jupiter). Saturn je v angleščini koren besede "Saturday" - sobota (glej Dodatek 4).

Saturn je znan že iz prazgodovinskih časov. Galileo je bil prvi, ki ga je opazoval s teleskopom leta 1610; opazil je njegov nenavaden izgled in bil zaradi tega zbegan. Zgodnja opazovanja Saturna so bila zapletena zaradi tega, ker Zemlja vsakih nekaj let preide ravnino Saturnovih prstanov, medtem ko se Saturn premika po svoji orbiti. Slike Saturna z majhno ločljivostjo so se zato precej spreminjale. Šele leta 1659 je Christiaan Huygens pravilno ugotovil geometrijo prstana. Saturnovi prstani so ostali edinstveni vse do leta 1977, ko so odkrili zelo šibke prstane okoli Urana in malo za tem okoli Jupitra in Neptuna).

Saturn je najprej leta 1979 obiskal Pioneer 11, kasneje pa sta ga Voyager 1 in Voyager 2. Cassini je zdaj na poti in bo prispel leta 2004.

Saturn je vidno stisnjen, ko ga pogledamo z majhnim teleskopom; njegova ekvatorialna in polarna premera se razlikujeta za skoraj 10% (120.536 km ter 108.728 km). To je posledica hitre rotacije in tekočega stanja. Drugi plinasti planeti so tudi sploščeni, vendar ne toliko.

Saturn je najmanj gost od vseh planetov; njegova specifična gostota (0,7) je manjša kot gostota vode.

Tako kot Jupiter je tudi Saturn iz 75% vodika in 25% helija s sledovi vode, metana, amoniaka in kamnitih materialov, podobno sestavi prvotne Sončeve meglice, iz katere je nastal sončni sistem.

Saturnova notranjost je podobna Jupitrovi; sestavljena je iz kamnitega jedra (plasti tekočega kovinskega vodika in plasti molekularnega vodika. Prisotni so tudi sledovi nekaterih vrst ledu.

Saturnova notranjost je vroča (12000 K v jedru) in zato Saturn oddaja več energije v vesolje kot jo dobiva od Sonca. Večino energije nastaja z Kelvin-Helmholtzovim mehanizmom, podobno kot na Jupitru. Pa vendar to ni dovolj, da bi razložili Saturnovo luminiscenco; na delu mora biti dodaten mehanizem, mogoče helij "dežuje" globoko v Saturnovo notranjost.

Na Jupitru izredno izraziti pasovi so na Saturnu precej šibkejši. Prav tako so precej širši na ekvatorju. Detajli v vrhovih oblakov so nevidni z Zemlje, tako da do srečanj z Voyagerji niso mogli preučevati atmosferske cirkulacije. Saturn ima tudi dolgotrajne ovale (rdečkasta pika v središču slike na desni) in druge značilnosti, ki jih vidimo tudi na Jupitru. Leta 1990 je HST opazoval velikanski bel oblak blizu Saturnovega ekvatorja, ki ga še ni bilo med srečanji z Voyagerji. Leta 1994 so opazovali še en manjši vihar (levo).

Iz Zemlje lahko vidimo dva velika prstana (A in B) in enega šibkejšega (C). Vrzel med A in B se imenuje Cassinijeva vrzel, precej šibkejša vrzel v prstanu A pa kot Enckejeva vrzel (vendar je to neka pomota v imenu, ker je to vrzel prvi videl Keeler, ne pa Encke). Slike Voyagerjev pa kažejo še dodatne štiri šibke prstane. Saturnovi prstani so v nasprotju z drugimi planeti zelo svetli; njihov (albedo znaša med 0,2 in 0,6).

Čeprav izgledajo iz Zemlje enoviti, so prstani pravzaprav sestavljeni iz brezštevilnih majhnih delcev, od katerih je vsak v svoji orbiti. Njihova velikost je od enega centimetra do nekaj metrov. Verjetni so tudi nekaj kilometrski objekti.

Saturnovi prstani so izredno tanki: čeprav imajo premer čez 250.000 km, niso debelejši kot 1,5 kilometra. Čeprav izgledajo impresivno, je v njih zelo malo materiala - če bi prstane stlačili v eno kroglo, ta ne bi bila večja od 100 km.

Delci v prstanu so verjetno iz vodnega ledu, čeprav so vmes tudi kamniti delci z ledeno prevleko.

Voyagerja sta potrdila obstoj nenavadnih radialnih nehomogenosti v prstanih, imenovanih "napere", ki so jih prvi opazili amaterski astronomi (levo). Njihova narava ostaja skrivnostna, toda verjetno ima tu nekaj vpliva Saturnovo magnetno polje.

Saturnov najbolj zunanji prstan, prstan F, je zapletena struktura iz večih majhnih prstanov z "vozli". Znanstveniki menijo, da so vozli skupki prstanovega materiala ali pa majhne lunice. Nenavadne spletene strukture, kot jo je videl Voyager 1 (desno), Voyager 2 ni videl, mogoče zato, ker je slikal prstan tam, kjer so sestavljeni prstani skoraj paralelni.

Med nekaterimi Saturnovimi lunami in sistemom prstanov obstajajo zapletene plimne resonance: nekatere lune, tako imenovane "pastirske lune" (npr. Atlas, Prometej in Pandora) so zelo pomembne, da držijo prstane na mestu; Mimas je verjetno odgovoren za majhno količino materiala v Cassinijevi vrzeli, ki je podobna Kirkwoodovim vrzelim v asteroidnem pasu; Pan je v notranjosti Enckejeve vrzeli. Celoten sistem je zapleten in zato malo razumljen.

Nastanek sistema prstanov pri Saturnu (in pri drugih plinastih planetih) je neznan. Čeprav mogoče prstani obstajajo že od nastanka planetov, sistem prstanov ni stabilen in nastaja znova in znova, najbrž z razpadanjem večjih satelitov.

Tako kot ostali plinasti planeti, ima tudi Saturn znatno magnetno polje.

Ko je Saturn na nočnem nebu, ga zlahka vidimo z prostim očesom. Čeprav ni tako svetel kot Jupiter, ga zlahka prepoznamo, ker ne "migota" tako kot zvezde. Prstani in večji sateliti se vidijo z majhnim astronomskim teleskopom. Obstaja precej spletnih strani, ki prikazujejo trenutne položaje Saturna (in drugih planetov) na nebu. Bolj podrobne in nastavljive diagrame lahko naredimo s planetarijskimi programi.

Saturnovi sateliti

Saturn ima 18 imenovanih satelitov.

• Od tistih, katerih perioda rotacije je znana, vsi razen Febe in Hiperiona rotirajo sinhrono.
• Trije pari Mimas-Tetis, Encelad-Diona in Titan-Hiperion medsebojno gravitacijsko vplivajo na svoje orbite: perioda Mimasove orbite je natančno polovica periode Tetis, sta v tako imenovani 1:2 resonanci; Encelad-Diona sta prav tako 1:2; Titan-Hiperion sta v 3:4 resonanci.
• Poleg 18 imenovanih satelitov je bilo sporočenih 10 dobrih kandidatov ter vsaj še ducat drugih in so dobili začasne označbe. Kaže pa, da je pravih le 10 nedavno odkritih.

Saturnovi prstani

Opombe:

• razdalja je v kilometrih iz Saturnovega središča
• n/d: ni dano
• "Enckejev minim" je slengovski izraz, ki ga uporabljajo amaterski astronomi; ni uradna oznaka IAU

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.

Dodatne informacije o Saturnu in njegovih satelitih

več slik Saturna

splošno

• od LANL
• od ASU
• od JPL
• od RPIF
• od Stardate
• od RGO
• od NSSDC
• od NASA Spacelink
• Saturnovi dogodki od TAMU

Saturnovi prstani

• Saturnov sistem prstanov
• vzrok vrzelim v kolobarju iz odličnega dela Bitsize Astronomy Phila Plaita
• prečenje ravnine Saturnovih prstanov v letih 1995-1996 vsebuje veliko informacij o Saturnu in njegovih prstanih
• prečenje ravnine Saturnovih prstanov informacije od JPL, informacije in slike od STScI
• Sončevo prečenje ravnine Saturnovih prstanov od WIYN Observatory
• Zgodovinsko ozadje Saturnovih prstanov in satelitov (od JPL)

ostalo

• Voyager Saturn Science Summary
• Nomenklaturne tabele za Saturnov sistem

Odprta vprašanja

• Kako Saturn proizvaja svojo notranjo toploto?
• Kaj so "prečke" v prstanih?
• Kako so nastali prstani? Kaj nam to pove o nastanku celotnega sončnega sistema? Zakaj so Saturnovi prstani toliko bolj izraziti kot pri ostalih planetih?
• Če bo šlo vse v redu, bo odprava Cassini prišla v orbito okoli Saturna leta 2004. Razen obsežnega proučevanja Saturna in njegovih večjih lun, bo tudi spustila sondo (imenovano Huygens, zgrajena od Evropske vesoljske agencije) na površino Titana.

Hitro na Titan