Вселенной называется всё сущее на свете. Это и Земля, на которой мы живём, это и горы и моря, покрывающие её поверхность. Это наша Луна и наше Солнце и это бесчисленные звезды, пылающие над нашей головой.
«Мир» никогда не кончится: вселенная была и будет вечна в своём движении и развитии.


Реферат на тему планета сатурн


Реферат - Планета з кільцем Сатурн

Реферат

на тему:

Планета з кільцем – Сатурн.

Підготувала

Олійник Оксана

студентка 2-А2 курсу

Сатурн – друга планета – велетень і шоста числом планета в Сонячній системі. Майже у всьому подібна до Юпітера, вона обертається навколо Сонця з періодом 29,5 земних років на відстані близько 9,5 а.о. Зоряна доба на Сатурні триває 10 год. 45 хв. Через швидке обертання він сплюснутий біля полюсів: полярний радіус планети менший від екваторіального. Періоди його обертання у різних широтах не однакові. Маса Сатурна в 95 разів більше за масу Землі, а сила тяжіння в 1,12 рази більша за земну.

Сатурн має на диво низьку густину, нижчу за густину води – лише 0,7 г/см3. І якби знайшовся такий велетенський океан з води, куди можна було б занурити Сатурн, він би не потонув. Така маленька густина свідчить про те, що, як і решта планет – гігантів, Сатурн переважно складається з водню і гелію.

Оскільки Сатурн знаходиться в 9,5 разів далі від Сонця, ніж Земля, то на одиницю площі він отримує в 90 разів менше тепла ніж вона. Згідно з рахунками температура зовнішнього шару хмарового покриву повинна становити 80К, насправді температура атмосфери планети дорівнює 90К. Отже, Сатурн, як і Юпітер, перебуває в стані повільного стискання. На диску жовтуватого кольору окремі деталі верхніх шарів атмосфери Сатурна проявляються значно слабкіше, ніж у Юпітері.

Та все ж при екваторіальні темні смуги видно досить добре. Помітно також, що приполярні зони здаються злегка зменшуватими. Окрім, того, час від часу з'являються світлі й темні плями, завдяки яким і було визначено період обертання Сатурна. У верхніх шарах хмарового покриву спостерігаються сильні вітри, швидкість яких в екваторіальній зоні досягає 110 м/с.

Сатурн як і Юпітер, має магнітне поле, радіаційні пояси, і є джерелом радіовипромінювання.

Серед планет-гігантів Сатурн – найцікавіша планета в Сонячній системі.

Широке, цілком плоске кільце оточує екватор планети, як капелюх його криси. Воно розміщене похило до того кола по якому Сатурн обходить Сонце за 29,5 року. Через те залежно від положення Сатурна на його шляху кільце повертається до нас то одним боком, то другим. Кожні 15 років воно стає до нас ребром, і тоді його не можна розглядіти навіть у найпотужніші телескопи, а це значить що кільце дуже тонке і його товщина не перевищує 10-15 км.

Знаменитий астроном Галілей у 1610 році виявив, що Сатурн чимось оточений. Але його телескоп був надто слабкий, і через те Галілей не зміг розібрати, що він бачить навколо Сатурна. Тільки через півстоліття голландському вченому Гюйгенсу вдалося розглядіти, що це насправді плоске кільце, яке оточує планету, і ніде до неї не доторкається. Вивчення Сатурна за допомогою досконаліших телескопів показало, що кільце розпадається на три частини, які утворюють немов три незалежних кільця, вкладених одне в одне. Зовнішнє кільце відокремлюється від середнього темним проміжком – вузькою чорною щілиною. Середнє кільце яскравіше від зовнішнього. З середини до нього щільно підходить напівпрозоре, немов тумани – третє кільце. Що є являють собою ці цікаві кільця? Може, це справді тверді маленькі площадки? Ні, це не так. Видатні вчені – англійський фізик Максвелл і російська жінка-математик С.В. Ковалевська своїми розрахунками довели, що суцільне і тверде кільце такого розміру існувати не може: воно було б миттю зруйноване внаслідок відмінності в силі притягання для різних його частин. Видатний російський астрофізик А.А. Бєлопольський пильними спостереженнями Сатурна підтвердив, що кільце справді не суцільне. Виявилось, що швидкість рухів різних частинок кільця різна. Це значить, що кільця складаються з дрібних уламків, кожний з яких обертається накоїло Сатурна з такою швидкістю, яку мав би супутник планети, що перебуває на такій самій віддалі.

Кожний такий уламок – ніби незалежний супутник, що сам по собі обертається навколо Сатурна.

Кільця Сатурна мають складну структуру. „Вояжер-1” і „Вояжер-2”, які пролетіли повз Сатурн у 1980-1981 рр., передали на Землю зображення кілець з близької відстані. На фотографії видно, що кільця Сатурна складаються з сотень окремих вузьких кілець, розділених такими ж вузькими проміжками. Самі ж кільця складаються з окремих часток водяного крихкого снігу розміром від дрібних пилинок до брил у 10-15 м завбільшки, які добре відбивають сонячне світло. Ширина кілець разом із найвіддаленішим дуже слабким кільцем, становить 65000 км, а товщина не перевищує 1 км.

Окрім кілець, Сатурн має 30 відомих на сьогодні супутників. Найбільший супутник Сатурна, Титан, має потужну непрозору атмосферу товщиною до 200 км. Вона складається з азоту з домішками метану і водню. Але всі вони далеко менші від Титану. Сатурн багато в чому нагадує свого Сократа – Юпітера.

www.ronl.ru

Реферат на тему Планета Сатурн

Реферат

на тему:

Планета Сатурн

Сатурн – друга планета – велетень і шоста числом планета в Сонячнійсистемі. Майже у всьому подібна до Юпітера, вона обертається навколоСонця з періодом 29,5 земних років на відстані близько 9,5 а.о. Зорянадоба на Сатурні триває 10 год. 45 хв. Через швидке обертання вінсплюснутий біля полюсів: полярний радіус планети менший відекваторіального. Періоди його обертання у різних широтах не однакові.Маса Сатурна в 95 разів більше за масу Землі, а сила тяжіння в 1,12 разибільша за земну.

Сатурн має на диво низьку густину, нижчу за густину води – лише 0,7г/см3. І якби знайшовся такий велетенський океан з води, куди можна булоб занурити Сатурн, він би не потонув. Така маленька густина свідчить проте, що, як і решта планет – гігантів, Сатурн переважно складається зводню і гелію.

Оскільки Сатурн знаходиться в 9,5 разів далі від Сонця, ніж Земля, то наодиницю площі він отримує в 90 разів менше тепла ніж вона. Згідно зрахунками температура зовнішнього шару хмарового покриву повиннастановити 80К, насправді температура атмосфери планети дорівнює 90К.Отже, Сатурн, як і Юпітер, перебуває в стані повільного стискання. Надиску жовтуватого кольору окремі деталі верхніх шарів атмосфери Сатурнапроявляються значно слабкіше, ніж у Юпітері.

Та все ж при екваторіальні темні смуги видно досить добре. Помітнотакож, що приполярні зони здаються злегка зменшуватими. Окрім, того, часвід часу з'являються світлі й темні плями, завдяки яким і було визначеноперіод обертання Сатурна. У верхніх шарах хмарового покривуспостерігаються сильні вітри, швидкість яких в екваторіальній зонідосягає 110 м/с.

Сатурн як і Юпітер, має магнітне поле, радіаційні пояси, і є джереломрадіовипромінювання.

Серед планет-гігантів Сатурн – найцікавіша планета в Сонячній системі.

Широке, цілком плоске кільце оточує екватор планети, як капелюх йогокриси. Воно розміщене похило до того кола по якому Сатурн обходить Сонцеза 29,5 року. Через те залежно від положення Сатурна на його шляхукільце повертається до нас то одним боком, то другим. Кожні 15 роківвоно стає до нас ребром, і тоді його не можна розглядіти навіть унайпотужніші телескопи, а це значить що кільце дуже тонке і його товщинане перевищує 10-15 км.

Знаменитий астроном Галілей у 1610 році виявив, що Сатурн чимосьоточений. Але його телескоп був надто слабкий, і через те Галілей незміг розібрати, що він бачить навколо Сатурна. Тільки через півстоліттяголландському вченому Гюйгенсу вдалося розглядіти, що це насправдіплоске кільце, яке оточує планету, і ніде до неї не доторкається.Вивчення Сатурна за допомогою досконаліших телескопів показало, щокільце розпадається на три частини, які утворюють немов три незалежнихкільця, вкладених одне в одне. Зовнішнє кільце відокремлюється відсереднього темним проміжком – вузькою чорною щілиною. Середнє кільцеяскравіше від зовнішнього. З середини до нього щільно підходитьнапівпрозоре, немов тумани – третє кільце. Що є являють собою ці цікаві

ою ці цікавікільця? Може, це справді тверді маленькі площадки? Ні, це не так.Видатні вчені – англійський фізик Максвелл і російська жінка-математикС.В. Ковалевська своїми розрахунками довели, що суцільне і тверде кільцетакого розміру існувати не може: воно було б миттю зруйноване внаслідоквідмінності в силі притягання для різних його частин. Видатнийросійський астрофізик А.А. Бєлопольський пильними спостереженнямиСатурна підтвердив, що кільце справді не суцільне. Виявилось, щошвидкість рухів різних частинок кільця різна. Це значить, що кільцяскладаються з дрібних уламків, кожний з яких обертається накоїло Сатурназ такою швидкістю, яку мав би супутник планети, що перебуває на такійсамій віддалі.

Кожний такий уламок – ніби незалежний супутник, що сам по собіобертається навколо Сатурна.

Кільця Сатурна мають складну структуру. „Вояжер-1” і „Вояжер-2”, якіпролетіли повз Сатурн у 1980-1981 рр., передали на Землю зображеннякілець з близької відстані. На фотографії видно, що кільця Сатурнаскладаються з сотень окремих вузьких кілець, розділених такими жвузькими проміжками. Самі ж кільця складаються з окремих часток водяногокрихкого снігу розміром від дрібних пилинок до брил у 10-15 мзавбільшки, які добре відбивають сонячне світло. Ширина кілець разом ізнайвіддаленішим дуже слабким кільцем, становить 65000 км, а товщина неперевищує 1 км.

Окрім кілець, Сатурн має 30 відомих на сьогодні супутників. Найбільшийсупутник Сатурна, Титан, має потужну непрозору атмосферу товщиною до 200км. Вона складається з азоту з домішками метану і водню. Але всі вонидалеко менші від Титану. Сатурн багато в чому нагадує свого Сократа –Юпітера.

Із Землі в телескоп добре видні три кільця: зовнішнє, середньоїяскравості кільце А; середнє, найбільш яскраве кільце В в внутрішнє,неяскраве напівпрозоре кільце З, що іноді називається креповим. Кільцяледве більше жовтуватого диска Сатурна. Розташовано вони в площиніекватора планети і дуже тонкі: при загальній ширині в радіальномунапрямку приблизно 60 тис.км. вони мають товщину менш 3 км.Спектроскопічно було встановлено, що кільця обертаються не так, яктверде тіло, - з відстанню від Сатурна швидкість убуває. Більш того,кожна крапка кілець має таку швидкість, яку мав би на цій відстанісупутник, що вільно рухається навколо Сатурна по круговій орбіті. Звідсиясно: кільця Сатурна власне кажучи являють собою колосальне скупченнядрібних твердих часток, що самостійно звертаються навколо планети.Розміри часток настільки малі, що їх не видно не тільки в земнітелескопи, але і з борта космічних апаратів. Характерна риса будівлікілець - темні кільцеві проміжки (розподілу), де речовини дуже мало.Саме широке з них (3500 км) відокремлює кільце У від кільця А иназивається "розподілом Кассіні" на честь астронома, що вперше побачивйого в 1675 році. При винятково гарних атмосферних умовах такихрозподілів із Землі видно понад десять.Природа їх, очевидно, резонансна.Так, розподіл Кассіні - це область орбіт, у якій період звертання кожної

якій період звертання кожноїчастки навколо Сатурна рівно вдвічі менше, ніж у найближчого великогосупутника Сатурна - Мімаса. Через такий збіг Мимас своїм притяганням якби розгойдує частки, що рухаються усередині розподілу, і і зрештою викидає їх відтіля. Бортові камери "Вояджеров" показали, що з близькоївідстані кільця Сатурна схожі на грамофонну пластинку: вони як бирозшаровані на тисячі окремих вузьких колечок з темними прогалинами міжними. Прогалин так багато, що пояснити їх резонансами з періодамизвертання супутників Сатурна вже неможливо. Чим же порозумівається цятонка структура? Імовірно, рівномірний розподіл часток по площинікілець механічно хитливо. Унаслідок цього виникають кругові хвиліщільності - це і є тонка структура, що спостерігається. Крім кілець А,Ви С "Вояджери" знайшли ще чотири: D,E,F і G. Усі вони дуже розріджені ітому неярки. Кільця D і E із працею видні з Землі при особливосприятливих умовах; кільця F і G виявлені вперше. Порядок позначеннякілець порозумівається історичними причинами, тому він не збігається залфавітним. Якщо розташувати кільця в міру їхнього видалення відСатурна, то ми одержимо ряд: D,C,B,A,F,G,E. Особливий інтерес і великудискусію викликало кільце F. До сожале- нию, вивести остаточне судженняпро цей об'єкт поки не удалося, тому що спостереження двох "Вояджеров"не погодяться між з- бій. Бортові камери "Вояджера-1" показали, щокільце F складається з декількох колечок загальною шириною 60 км.,причому два з них перевиті один з одним, як шнурок. Якийсь час пануваломнение, що відповідальність за цю незвичайну конфігурацію несуть дваневеликих нововідкритих супутники, що рухаються безпосередньо поблизукільця F, - один із внутрішнього краю, іншої - у зовнішнього (ледвеповільніше першого, тому що він далі від Сатурна). Притягання цихсупутників не дає крайнім часткам іти далеко від його середини, тобтосупутники як би "пасуть" частки, за що й одержали назва "пастухів". Вониж, як показали розрахунки, викликають рух часток по хвилястій лінії, щоі створює переплетення компонентів, що спостерігаються, кільця. Але"Вояджер-2", що пройшов біля Сатурна дев'ятьма місяцями пізніше, незнайшов у кільці F ні переплетень, ні яких-небудь інших перекручуваньформи, - зокрема, і в безпосередній близькості від "пастухів". Такимчином, форма кільця виявилася мінливою. Для судження про причини і закономірності цієї мінливості двох спостережень, звичайно, мало. ЗЗемлі ж спостерігати кільце F сучасними засобами неможливо -яскравість його занадто мала. Залишається сподіватися, що більш ретельнедослідження отриманих "Вояджерами" знімків кільця проллє світло на цюпроблему. Кільце D - найближче до планети. Видимо, воно простирається до самої хмарної кулі Сатурна. Кільце E - саме зовнішнє. Украй раз-виряджене, воно в той же час найбільш широке з усіх - близько 90 тис.км. Величина зони, що воно займає, від 3,5 до 5 радіусів плані- ти.Густина речовини в кільці E зростає в напрямку до орбіти супутника

ти супутника Сатурна Енцелада. Можливо, Енцелад - джерело речовини цього кільця. Частки кілець Сатурна, імовірно, крижані, покриті зверху ине- їм. Цебуло відоме ще з наземних спостережень, і бортові прилади космічнихапаратів лише підтвердили правильність такого висновку. Розміри частокголовних кілець оцінювалися з наземних спостережень у межах відсантиметрів до метрів (природно, частки не можуть бути однаковими повеличині: не виключається також, що в різних кільцях типовий поперечникчасток різний). Коли "Вояджер-1" проходив поблизу Сатурна,радіопередавач космічного апарата послідовно пронизував радиолучом нехвилі 3,6 див. кільце А, розподіл Кассини і кільце С. Потім радіовипромінювання було прийнято на Землі і піддалося аналізу.Удалося з'ясувати, що частки зазначених зон розсіюють радіохвиліпереважно вперед, хоча і трохи по-різному. Завдяки цьому оцінилисередній поперечник часток кільця А в 10 м, розподілу Кассіні - у 8 м ікільця З - у 2 м. Сильне розсіювання вперед, але цього разу у видимомусвітлі, виявлено в кілець F і E. Це означає наявність у них значноїкількості дрібного пилу (поперечник порошини біля десятитисячних часткоюміліметра). У кільці В знайшли новий структурний елемент - радіальніутворення, що одержали назви "спиць" через зовнішню подібність зіспицями колеса. Вони також складаються з дрібного пилу і розташованінад площиною кільця. Не виключено, що "спиці" утримуються там силамиелектростатичного відштовхування. Цікаво відзначити: зображення"спиць" були знайдені на деяких замальовках Сатурна, зроблених ще вминулому столітті. Але тоді ніхто не додав їм значення. Досліджуючикільця, "Вояджери" знайшли несподіваним ефект - численні короткочаснісплески радіовипромінювання, що надходить від кілець. Це не що інше, яксигнали від електростатичних розрядів - свого роду блискавки. Джерелоелектризації часток, очевидно, зіткнення між ними. Крім того6 булавідкрита окутивающая кільця газоподібна атмос- фера з нейтральногоатомарного водню. "Вояджерами" спостерігалася лінія Лайсан-альфа (1216А) в ультрафіолетовій частині спектра. По її інтенсивності оцінили числоатомів водню в кубічному сантиметрі атмосфери. Їх виявилося приблизно600. Потрібно сказати, деякі вчені задовго до запуску до Сатурнакосмічних апаратів пророкували можливість існування атмосфери в кілецьСатурна. "Вояджерами" була також зроблена спроба вимірити масу кілець.Труднощі полягали в тому, що маса кілець принаймні в мільйон разів меншемаси Сатурна. Через цього траєкторія руху космічного апарата поблизуСатурна у величезному ступені визначається могутнім притяганням самоїпланети і лише мізерно обурюється слабким притяганням кілець. Тим часомсаме слабке притягання і необхідно виявити. Найкраще для цієї метипідходила траєкторія "Піонера-11". Але аналіз вимірів траєкторії апаратапо його радіовипромінюванню показав, що кільця ( у межах точностівимірів) на рух апарата не вплинули. Точність же склала 1,7 х 10 масиСатурна. Іншими словами, маса кілець свідомо менше 1,7 мільйонних часток

ншими словами, маса кілець свідомо менше 1,7 мільйонних частокмаси планети.

Якщо до польотів космічних апаратів до Сатурна було відомо 10супутників планети, те зараз ми знаємо 17 (Земля і Всесвіт, 1981, N2, с.40-45-Ред.). Нові сім супутників дуже малі, але тим не менш деякі з нихвпливають на динаміку системи Сатурна. Такий, наприклад, маленькийсупутник, що рухається в зовнішнього краю кільця А; він не дає часткамкільця виходити за межі цього краю. Це Атлас. (У грецькій міфологіїбагатоокий велетень, що стерегет за наказом богині Гери кохану Зевса Іо.У переносом змісті - пильний страж). Титан є другим по величинісупутником у Сонячної Систе- ме. Його радіус дорівнює 2575 кілометрів.Його маса складає 1,346 х 10 грумм (0,022 маси Землі), а середнящільність 1,881 г/см . Це єдиний супутник, що володіє значноюатмосферою, причому його атмосфера щільніше, ніж у кожної з планетземної групи, крім Венери. Титан подібний Венері ще і тим, що в ньогомаються глобальний серпанок і навіть невеликий тепличний підігрів уповерхні. У його атмосфері, імовірно, маються метанові хмари, але цетвердо не встановлено. Верхня атмосфера дуже близька до ізотермічногостану на всьому шляху від стратосфери до екзосфери, а температура наповерхні з точністю до декількох градусів однакова по всій сфері ідорівнює 94 ДО. Радіуси темно-жовтогарячих чи коричневих частокстратосферного аерозоля в основному не перевищують 0,1 мкм, а на великихглибинах можуть існувати більш великі частки. Передбачається, щоаерозоли є кінцевим продуктом фотохімічних перетворень метану і що вониакумулюються на поверхні (чи розчиняються в рідкому чи метані етане).Вуглеводні, що спостерігаються, і органічні молекули можуть виникати приприродних фотохімічних процесах. Дивною властивістю верхньої атмосфериє УФ-емиссии, присвячені до денної сторони, але занадто яскраві, щоб їхмогла збудити сонячна енергія, що надходить. Водень швидко диссипирует,поповнюючи тор, що спостерігається, разом з деякою кількістю азоту, щовибивається при дисоціації N2 електронними ударами. На основірозщеплення температури, що спостерігається, можна побудувати глобальнусистему вітрів. Глобальний склад Титана, очевидно, визначається тимнабором конденсованих речовин, що утворилися в щільному газовому дискунавколо прото-Сатурна. Існують три можливих сценарії походження:холодна аккреція, гаряча аккреция при відсутності щільної газової фазиі гаряча аккреция в присутності щільної газової фази. Япет. Можливо,що самий таємничий із супутників Сатурна, Япет, є єдиним по інтерваліальбедо його поверхні - від 0,5 (типове значення для крижаних тіл) до0,05 у центральних частинах його ведучого по ходу звертання півкулі."Вояджером - 1" були отримані зображення з максимальним дозволом 50км/пари ліній, що показують в основному півкулю звернене до Сатурна, іграницю між ведучою (темної) і відомої (світлої) сторонами. Булозареєстровано величезне екваторіальне темне кільце діаметром близько 300км із довготою центра близько 300 . Вояджеровські спостереження,

центра близько 300 . Вояджеровські спостереження,отримані з найбільшим дозволом, показують, що світла сторона ( іособливо область північного полюса) сильно кратеризована: поверхневащільність складає 205+16 кратерів ( D>30 км) на 10 км . Екстраполяція до діаметрів 10 км приводить до щільності більш 2000 кратерів ( D>10км) на 10 км . Така щільність порівнянна з щільностями на інших сильнократеризованних тілах,таких, як Меркурій і Каллисто, чи з щільністюкратерів на місячних континентах. Характерною рисою границі між темноюі світлою областями на Япете є існування численних кратерів з темнимдном на світлій речовині і відсутність на темній речовині кратерівзі світлим чи дном кратерів з гало (чи інших білих плям). Щільність Япета, рівна 1,16+0,09 г/см характерна для крижаних СупутниківСатурна і погодиться з моделями, у яких водяний лід є головної складовий. Белл вважає, що темна речовина є основним компонентомвихідного конденсату, з якого утворився Япет. Рея. Майже двійник Япетапо розмірах, але без його темного вещес- тва, Рея може являти собоювідносно простий прототип крижаного супутника зовнішніх областейСонячної системи. Діаметр Реї 1530 км, а щільність 1,24+0,05 г/см . Їїгеометричне альбедо дорівнює 0,6 і виявляється подібним альбедо полюсіві відомої півкулі Япета.

Література:

Зоряна енциклопедія. – К., 2000.

Астрономія. Підручник. – К., 2001.

PAGE

PAGE 2

alive-inter.net

Реферат на тему Планета с кольцом

Сатурн с его кольцом - самая удивительная планета в солнечной системе. Широкое, совершенно плоское кольцо окружает экватор планеты, как шляпу - ее поля. Оно расположено наклонно к тому кругу, по которому Сатурн обходит Солнце за 29,5 лет. Поэтому в зависимости от положения Сатурна на его пути кольцо поворачивается к нам то одной стороной, то другой. Каждые 15 лет оно располагается к нам ребром, и тогда его нельзя разглядеть даже в самые сильные телескопы, а это значит, что кольцо очень тонкое: его толщина не более 10 - 15 км.

Первым кольца Сатурна открыл в XVII веке Галилей, Гюйгенс. В XIX в. английский физик Дж. Максвелл (1831-1879), изучавший устойчивость движения колец Сатурна, а также русский астрофизик А.А. Белополъский (1854-1934) доказали, что кольца Сатурна не могут быть сплошными.

С Земли в лучшие телескопы видно несколько колец, разделенных промежутками. Но на фотографиях, переданных с АМС, видно множество колец. Кольца очень широкие: они простираются над облачным слоем планеты на 60 000 км. Каждое состоит из частиц и глыб, движущихся по своим орбитам вокруг Сатурна. Толщина же колец не более 1 км. Поэтому, когда Земля при своем движении вокруг Солнца оказывается в плоскости колец Сатурна (это случается через 14-15 лет, так было в 1994 г.), кольца перестают быть видимыми: нам кажется, что они исчезают. Не исключено, что вещество, из которого состоят кольца, не вошло в состав планет и их больших спутников во время формирования этих небесных тел.

Знаменитый астроном Галилей в 1610 г. обнаружил, что Сатурн окружен чем-то. Но его телескоп был слишком слаб, и потому Галилей не смог разобрать, что он видит около Сатурна. Только полвека спустя голландскому ученому Гюйгенсу удалось рассмотреть, что это на самом деле плоское кольцо, которое окружает планету и нигде к ней не прикасается.

Изучение Сатурна при помощи более совершенных телескопов показало, что кольцо распадается на три части, составляющие как бы три независимых кольца, вложенных одно в другое. Внешнее кольцо отделяется от среднего темным промежутком - узкой черной щелью. Среднее кольцо ярче внешнего. Изнутри к нему примыкает полупрозрачное, как бы туманное, третье кольцо.

Что же собой представляют эти замечательные кольца? Может быть, это действительно твердые гладкие площадки? Нет, это не так. Выдающиеся ученые - английский физик Максвелл (1831 - 1879) и русская женщина-математик С. В. Ковалевская (1850 - 1891) своими расчетами доказали, что сплошное и твердое кольцо такого размера существовать не может: оно было бы мгновенно разрушено под влиянием различия в силе притяжения для разных его частей. Выдающийся русский астрофизик А. А. Белопольский тщательными наблюдениями Сатурна подтвердил, что кольцо действительно не сплошное. Оказалось, что скорость движения в разных частях кольца различна. Это значит, что кольца состоят из мелких обломков, каждый из которых обращается вокруг Сатурна с такой скоростью, какую имел бы спутник планеты годящийся на таком же расстоянии. Каждый такой обломок - как бы независимый спутник, сам по себе обращающийся вокруг Сатурна.

Что же представляют собой эти обломки? Это, вероятно, камешки разного размера: от нескольких сантиметров до метра в поперечнике, но, возможно, в кольцах есть и пыль. Кроме колец, вокруг Сатурна движутся девять спутников. Из них один - Титан - по размерам приблизительно равен Меркурию и немного уступает ему по массе. Другие спутники имеют разные размеры. Но все они значительно меньше Титана.

Сатурн во многом напоминает своего собрата - Юпитера. Многие странные, на наш взгляд, особенности Юпитера выражены у Сатурна еще более резко. Например, он сжат у полюсов еще сильнее и состоит из вещества, более легкого, чем вода. Сатурн, как и Юпитер, окружен сплошным облачным покровом, но только эта туманная пелена на нем менее пестрая. Полосы и пятна на Сатурне хотя и есть, но они выделяются не так резко, как на диске Юпитера.

Атмосфера, в которой плавают облака, имеет тот же состав, что и на Юпитере: в ней содержатся метан и аммиак. Расстояние Сатурна от Солнца составляет 1426 млн. км, и солнечные лучи там греют в 90 раз слабее, чем на Земле, и в 3.5 раза слабее, чем на Юпитере. Понятно, что и мороз там очень силен - он доходит до 150°. Сутки на Сатурне длятся 10 часов 14 минут.

Кольца Сатурна

К настоящему времени у Сатурна установлено существование 7 колец, три из которых видны с Земли и обнаружены астрономами уже давно. Кольца Сатурна состоят из множества ледяных частиц с размерами от долей миллиметра до нескольких метров. Только это не лед в том виде, в котором его знают лезвия коньков жителей планеты Земля. Скорее, это снег, а не лед. Да, обычный водяной снег, причем, снег очень рыхлый, совсем не отличающийся известной прочностью льда

Кольцо Сатурна настолько широко, что по нему, будь такое возможно, мог бы катиться Нептун или Уран. Или оба сразу. Ширина кольца составляет 137 000 км. В то же время, кольцо имеет в толщину всего несколько десятков метров. Если представить себе Сатурн в виде футбольного мяча, кольца бы у такой планеты были гораздо тоньше волоса. Кольцо Сатурна, из-за своей большой ширины и высокой отражательной способности составляющих его частиц, очень яркое. Свет, идущий от кольца, мешает астрономам искать вблизи Сатурна его маленькие спутники. Но примерно раз в 15 лет Земля пересекает плоскость колец Сатурна, и в этот не продолжительный промежуток времени, когда кольца повернуты к Земле ребром, их почти невозможно разглядеть даже в самые большие телескопы. Такими случаями и пользуются астрономы, фотографируя Сатурн, изучая снимки, на которых нет помех от яркого кольца. Так были открыты новые спутники в 1966-м году. На фотографиях, сделанным на телескопе им. Хаббла, тоже были найдены четыре новых спутника в 1995-м году. Впрочем, как выяснилось позже, в этом случае открытие было, скорее всего, ошибочным

"Вояджер 1" позволил подробнее рассмотреть структуру колец. Множество щелей, кроме уже известной давно щели Кассини, побудили ученых выдвинуть гипотезу о наличии маленьких спутников, орбиты которых лежат внутри этих щелей, и, считалось, что такие спутники, как бы, собирают все частицы на своем пути. Однако, "Вояджер 2", проводивший систематический поиск таких спутников, ничего не обнаружил. Не смотря на то, что некоторые из астрономов по-прежнему предполагают найти подобное сосуществование спутника и щели, многочисленные исследования привели к выводу о том, что виновниками образования многих щелей действительно являются спутники, но только те, чьи орбиты лежат за пределами колец. Да и механизм образования щелей совсем иной

И частицы, и спутники обращаются вокруг Сатурна, подчиняясь законам Кеплера, из которых, в частности, следует, что чем дальше находится тело от центра, вокруг которого оно обращается, тем больше период его обращения. Это означает, что и внутри колец период обращения частиц вокруг Сатурна зависит только от расстояния до планеты. Для любого спутника найдется такое кольцо, для которого больший период обращения спутника окажется кратным периоду обращения частиц, находящихся в этом кольце. Скажем, период обращения спутника окажется почти точно в три раза больше, чем период обращения частиц. Этот спутник через равные промежутки времени изменяет движение всех таких частиц, и те покидают, со временем, свою орбиту, образуя тонкую щель, почти свободную от частиц. Таким образом, за каждой щелью стоит влияние определенного спутника, "личность" которого легко выясняется. Астрономы говорят, что эту щель спутник пасет. Здесь слово "пасет" используется как термин, а спутники, присматривающие за щелями в кольце Сатурна, называют "пастухами"

Существует три основных кольца, названных A, B и C. Они различимы без особых проблем с Земли. Есть имена и у более слабых колец - D, E, F. При ближайшем рассмотрении, как мы помним, колец оказывается великое множество. Между кольцами существуют щели, где нет частиц. Та из щелей, которую можно увидеть в средний телескоп с Земли (между кольцами А и В), названа щелью Кассини. В ясные ночи с хорошими телескопами можно увидеть менее заметные щели

Кольца являются остатками того допланетного облака, которое породило все тела Солнечной системы. На тех расстояниях от планеты, на которых вращается большая доля частиц кольца, возникновение спутников невозможно из-за гравитационного воздействия самой планеты, разрушающей все более или менее крупные тела. Частицы колец многократно сталкиваются, разрушаются и слипаются вновь. Напомним, что они настолько хрупки, что уступают в этом самому рыхлому снегу, который Вы можете себе вообразить

Состав и исследования Сатурна

Сатурн был известен с доисторических времен. Галилей первым наблюдал его в телескоп в 1610 году. Ранние наблюдения Сатурна были усложнены предположением, согласно которому Земля проходит через плоскость колец Сатурна каждые несколько лет, когда Сатурн пересекает ее орбиту. Только в 1659 году Кристиан Гюйгенс правильно вывел геометрию колец. Кольца Сатурна оставались уникальными для Солнечной системы до 1977 года, когда были обнаружены очень слабые кольца вокруг Урана и вскоре после этого вокруг Юпитера и Нептуна.

Первым кораблем, летавшим к Сатурну, был Pioneer 11 в 1979 году, и позднее - Voyager, 1 и Voyager 2. Cassini, который сейчас находится на пути к нему, прибудет туда в 2004 году.

Даже в малый телескоп можно заметить, что Сатурн явно сплющен; его экваториальный и полярный диаметры различаются почти на 10 % (120,536 км и 108,728 км). Это - результат быстрого вращения и жидкого состояния. Другие газовые планеты тоже сплющены, но не так сильно.

Сатурн имеет самую низкую плотность среди всех планет, его удельный вес составляет всего 0.7 - меньше, чем у воды.

Подобно Юпитеру, Сатурн состоит приблизительно на 75 % из водорода и на 25 % из гелия со следами воды, метана, аммиака и камня, что соответствует составу исконной Солнечной Туманности, из которой была сформирована Солнечная система.

По своему внутреннему строению Сатурн подобен Юпитеру и состоит из скалистого ядра, жидкого металлического водородного слоя и молекулярного водородного слоя. Присутствуют также следы различных льдов.

Внутри Сатурна - горячее ядро с температурой 12000 K, и он излучает в космос большее количество энергии, чем получает от Солнца. Основная часть дополнительной энергии сгенерирована механизмом Келвина - Гельмгольца, как в Юпитере. Но этого недостаточно, чтобы объяснить видимую яркость Сатурна; должен присутствовать некоторый дополнительный механизм внутри Сатурна.

Полосы, так выделяющиеся на Юпитере, на Сатурне намного более слабые. Они намного более широки ближе к экватору. У Сатурна также существуют долговечные пятна и другие особенности, общие с Юпитером.

Два основных кольца (А и B) и одно слабое кольцо (C) могут наблюдаться с Земли. Промежуток между кольцами А и B известен как раздел Cassini. Изображения Voyager показывают четыре дополнительных слабых кольца. Кольца Сатурна, в отличие от колец других планет, являются очень яркими (альбедо 0.2 - 0.6).

Хотя с Земли кольца выглядят непрерывными, фактически они состоят из бесчисленных малых частичек, каждая из которых имеет свою собственную независимую орбиту. Расстояние между ними колеблется от сантиметра до нескольких метров.

Кольца Сатурна необычайно тонки: хотя их диаметр - 250,000 км или чуть больше, их толщина составляет 1.5 км. Они состоят в основном из льда и частиц горных пород, покрытых ледяной коркой.

Наиболее удаленное кольцо Сатурна, называемое F-кольцом, является сложной структурой, составленной из отдельных малых колец, вдоль которых видны "узлы". Эти узлы состоят из скоплений материала, составляющего кольца.

Происхождение колец Сатурна и других планет неизвестно, возможно, они возникли путем разрушения больших спутников. Кольцевые системы не устойчивы, они должны восстанавливаться постоянно продолжающимися процессами.

Как и другие планеты группы Юпитера, Сатурн имеет значительное магнитное поле.

Сатурн легко увидеть в ночном небе невооруженным глазом. Хотя он не такой яркий, как Юпитер, его просто идентифицировать как планету, так как он не "мерцает", как звезды. Кольца и большие спутники можно наблюдать в небольшой телескоп.

У Сатурна 18 спутников, имеющих свои наименования. Из тех спутников, скорости вращения которых известны, все, кроме Фебы и Гиперона, вращаются синхронно. Три пары спутников - Мимас - Тезис, Енцелад - Диона и Титан - Гиперон - взаимодействуют гравитационно таким образом, чтобы поддержать устойчивые связи между их орбитами. В дополнение к этим 18 спутникам по крайней мере еще дюжине были присвоены временные обозначения, но теперь считается, что вряд ли все они реальны и являются спутниками Сатурна.

alive-inter.net

Реферат на тему Планета з кільцем - Сатурн - Астрономія, авіація, космонавтика - Реферати - Каталог статей

Сатурн - друга планета - велетень і шоста числом планета в Сонячній системі. Майже у всьому подібна до Юпітера, вона обертається навколо Сонця з періодом 29,5 земних років на відстані близько 9,5 а.о. Зоряна доба на Сатурні триває 10 год. 45 хв. Через швидке обертання він сплюснутий біля полюсів: полярний радіус планети менший від екваторіального. Періоди його обертання у різних широтах не однакові. Маса Сатурна в 95 разів більше за масу Землі, а сила тяжіння в 1,12 рази більша за земну.

Сатурн має на диво низьку густину, нижчу за густину води - лише 0,7 г/см3. І якби знайшовся такий велетенський океан з води, куди можна було б занурити Сатурн, він би не потонув. Така маленька густина свідчить про те, що, як і решта планет - гігантів, Сатурн переважно складається з водню і гелію.

Оскільки Сатурн знаходиться в 9,5 разів далі від Сонця, ніж Земля, то на одиницю площі він отримує в 90 разів менше тепла ніж вона. Згідно з рахунками температура зовнішнього шару хмарового покриву повинна становити 80К, насправді температура атмосфери планети дорівнює 90К. Отже, Сатурн, як і Юпітер, перебуває в стані повільного стискання. На диску жовтуватого кольору окремі деталі верхніх шарів атмосфери Сатурна проявляються значно слабкіше, ніж у Юпітері.

Та все ж при екваторіальні темні смуги видно досить добре. Помітно також, що приполярні зони здаються злегка зменшуватими. Окрім, того, час від часу з'являються світлі й темні плями, завдяки яким і було визначено період обертання Сатурна. У верхніх шарах хмарового покриву спостерігаються сильні вітри, швидкість яких в екваторіальній зоні досягає 110 м/с.

Сатурн як і Юпітер, має магнітне поле, радіаційні пояси, і є джерелом радіовипромінювання.

Серед планет-гігантів Сатурн - найцікавіша планета в Сонячній системі.

Широке, цілком плоске кільце оточує екватор планети, як капелюх його криси. Воно розміщене похило до того кола по якому Сатурн обходить Сонце за 29,5 року. Через те залежно від положення Сатурна на його шляху кільце повертається до нас то одним боком, то другим. Кожні 15 років воно стає до нас ребром, і тоді його не можна розглядіти навіть у найпотужніші телескопи, а це значить що кільце дуже тонке і його товщина не перевищує 10-15 км.

Знаменитий астроном Галілей у 1610 році виявив, що Сатурн чимось оточений. Але його телескоп був надто слабкий, і через те Галілей не зміг розібрати, що він бачить навколо Сатурна. Тільки через півстоліття голландському вченому Гюйгенсу вдалося розглядіти, що це насправді плоске кільце, яке оточує планету, і ніде до неї не доторкається. Вивчення Сатурна за допомогою досконаліших телескопів показало, що кільце розпадається на три частини, які утворюють немов три незалежних кільця, вкладених одне в одне. Зовнішнє кільце відокремлюється від середнього темним проміжком - вузькою чорною щілиною. Середнє кільце яскравіше від зовнішнього. З середини до нього щільно підходить напівпрозоре, немов тумани - третє кільце. Що є являють собою ці цікаві кільця? Може, це справді тверді маленькі площадки? Ні, це не так. Видатні вчені - англійський фізик Максвелл і російська жінка-математик С.В. Ковалевська своїми розрахунками довели, що суцільне і тверде кільце такого розміру існувати не може: воно було б миттю зруйноване внаслідок відмінності в силі притягання для різних його частин. Видатний російський астрофізик А.А. Бєлопольський пильними спостереженнями Сатурна підтвердив, що кільце справді не суцільне. Виявилось, що швидкість рухів різних частинок кільця різна. Це значить, що кільця складаються з дрібних уламків, кожний з яких обертається накоїло Сатурна з такою швидкістю, яку мав би супутник планети, що перебуває на такій самій віддалі.

Кожний такий уламок - ніби незалежний супутник, що сам по собі обертається навколо Сатурна.

Кільця Сатурна мають складну структуру. „Вояжер-1” і „Вояжер-2”, які пролетіли повз Сатурн у 1980-1981 рр., передали на Землю зображення кілець з близької відстані. На фотографії видно, що кільця Сатурна складаються з сотень окремих вузьких кілець, розділених такими ж вузькими проміжками. Самі ж кільця складаються з окремих часток водяного крихкого снігу розміром від дрібних пилинок до брил у 10-15 м завбільшки, які добре відбивають сонячне світло. Ширина кілець разом із найвіддаленішим дуже слабким кільцем, становить 65000 км, а товщина не перевищує 1 км.

Окрім кілець, Сатурн має 30 відомих на сьогодні супутників. Найбільший супутник Сатурна, Титан, має потужну непрозору атмосферу товщиною до 200 км. Вона складається з азоту з домішками метану і водню. Але всі вони далеко менші від Титану. Сатурн багато в чому нагадує свого Сократа - Юпітера.

plagiatik.at.ua