Satürn | |
2008 yılında Cassini sondası tarafından görülen Satürn . | |
yörünge özellikleri | |
---|---|
Yarı büyük eksen | 1426700000 km (9,536 7 yılında ) |
aphelia | 1.503.500.000 km (10.05 au ) |
Günberi | 1.349.800.000 km (9,023 inç ) |
yörünge çevresi | 8.957.500.000 km (59.877 inç ) |
eksantriklik | 0.0539 |
devrim dönemi | 10 754 gün (≈ 29.44 bir ) |
sinodik dönem | 378.039 gün |
Ortalama yörünge hızı | 9.640 7 km / s |
Maksimum yörünge hızı | 10.182 km / s |
Minimum yörünge hızı | 9.141 km / s |
Eğim üzerinde ekliptik | 2.486 ° |
artan düğüm | 113.7 ° |
günberi argümanı | 338.94 ° |
bilinen uydular | 82 doğrulandı (53'ü isimlendirildi) ve yaklaşık 150 küçük uydu . |
Bilinen halkalar | Ana 7 , ince bölünmüş. |
Fiziksel özellikler | |
ekvator yarıçapı | 60.268 km (9.4492 Dünya) |
kutup yarıçapı | 54.359 km (8.5521 Dünya) |
Hacimsel ortalama yarıçap |
58.232 km ( 9.014 Arazi) |
düzleştirme | 0.09796 |
ekvator çevresi | 378.675 km |
Alan | 4.346 6 × 10 10 km 2 ( 83.703 Kara ) |
Ses | 8.271 3 × 10 14 km 3 (763 Kara) |
Yığın | 5.684 6 × 10 26 kg (95.152 Dünya) |
Genel yoğunluk | 687.3 kg / 3 |
Yüzey yerçekimi | 10.44 m / s 2 (1.064 gr) |
Serbest bırakma hızı | 35,5 km / s |
Dönme periyodu ( yıldız günü ) |
0,448 gün (10 saat 33 dakika) |
Dönme hızı ( ekvatorda ) |
34.821 km / s |
eksen eğimi | 26.73 ° |
Kuzey kutbunun sağ yükselişi | 40.60 ° |
Sapma açısı Kuzey Kutbu | 83.54 ° |
Görsel geometrik albedo | 0.47 |
bağ albedo | 0.342 |
güneş ışınımı | 14.90 W / m 2 (0.011 Toprak) |
Siyah cisim denge sıcaklığı |
81,1 K ( -191.9 °C ) |
Yüzey sıcaklığı | |
• 10 k Pa'da Sıcaklık | 84 K ( -189 ° C ) |
• 100 k Pa'da Sıcaklık | 134 K ( -139 °C ) |
Atmosferin özellikleri | |
Yoğunluk az 100 k Pa |
0.19 kg / 3 |
Ölçek yüksekliği | 59,5 km |
Ortalama molar kütle | 2.07 g / mol |
Dihidrojen H 2 | > %93 |
helyum o | > %5 |
metan CH 4 | %0.2 |
Buhar suyu H 2 O | %0.1 |
Amonyak NH 3 | %0.01 |
Etan Cı 2 H 6 | %0.0005 |
Fosfor hidrit PH 3 | %0.0001 |
Öykü | |
Babil tanrısı | Ninurta ( Ninib ) |
Yunan tanrısı | Κρόνος |
Çince adı (ilgili öğe) |
Tǔxīng土星 (toprak) |
Satürn altıncı gezegen içinde Güneş Sistemi'nin uzaklık sırasına içinde Güneş ve sonra boyut ve kütle en büyük ikinci Jüpiter böyle bir olduğunu, gaz devi gezegen . 58.232 Onun ortalama yarıçapı km arasında bu konuda dokuz buçuk katıdır Dünya'da ve 568,46 × 10 onun kütlesi 24 kg 95 kat daha fazladır. Güneş (9.5 1.4 milyon kilometre ortalama yaklaşık yörüngede astronomik birim ) gösterilen, devrim süresi hemen altında 30 olan yaş olarak ise dönüş süresi olarak tahmin edilmektedir 10 saat 33 dakika .
Gezegenin en ünlü özelliği belirgin halka sistemidir . Esas olarak buz ve toz parçacıklarından oluşan bu parçacıklar ilk kez 1610'da Galileo tarafından gözlemlendi ve 100 milyon yıldan daha kısa bir süre önce oluşmuş olmalıydı. Satürn, maiyetinde 82 onaylı ve yüzlerce küçük uydu ile en fazla sayıda doğal uyduya sahip gezegendir . En büyük uydusu Titan , Güneş Sistemi'ndeki en büyük ikinci uydudur ( Jüpiter'in uydusu Ganymede'den sonra , her ikisi de Merkür'ünkinden daha büyük bir çapa sahiptir ) ve önemli bir atmosfere sahip olduğu bilinen tek aydır . Bir başka dikkat çekici uydu olan Enceladus , güçlü buz gayzerleri yayar ve mikrobiyal yaşam için potansiyel bir yaşam alanı olduğu söylenir .
Satürn'ün içi, büyük olasılıkla , helyumla karıştırılmış , sırasıyla metalik, sonra sıvı, sonra gaz halindeki hacimce %96 hidrojenden oluşan katmanlarla çevrili, kayalık bir silikat ve demir çekirdeğinden oluşur . Bu nedenle, katı bir yüzeye sahip ile gezegen etmez düşük ortalama yoğunluk 0.69 g / cc ile 3 - bu% 70 su . Metalik hidrojen tabakasındaki bir elektrik akımı , Güneş Sistemi'ndeki en büyük ikinci, ancak Jüpiter'inkinden çok daha küçük olan manyetosferini ortaya çıkarır . Satürn atmosfer uzun süreli özellikleri bir gibi görünse de, genellikle donuk ve kontrast eksik olan Kuzey kutbu ile altıgen . Rüzgarlar Satürn'de hıza ulaşabilir 1,800 km / s , ikinci en hızlı Güneş Sistemi'ndeki olanlar sonra Neptün . Bu edilmiş araştırdı dört tarafından uzay sondaları : Pioneer 11 , Voyager 1 ve 2 ve Cassini-Huygens (iki ismini gökbilimciler avansı bilgisi ile büyük ölçüde Satürn sisteminin içinde XVII inci yüzyıl ).
Gözlemlenebilir ile çıplak gözle içinde gece gökyüzü onun sayesinde ortalama görünür büyüklüğü 0.46 - diğer gezegenlerde daha düşük bir parlaklığa sahip olmasına rağmen - bu olmuştur bilinen beri tarih öncesi zamanlarda ve böylece uzun dünyanın gezegen olmuştur en uzak mesafede. güneş malum. Ayrıca, kendi nişan ilham verdi mitleri ve adını aldığı Roma tanrısı ait tarım Satürn ( Cronos içinde Yunan mitolojisinde ), onun astronomik sembolü temsil eden ♄ tanrı orak .
Satürn bir devrim elipsoidi şeklindedir : gezegen kutuplarda düzleşir ve ekvatorda şişer, bu da kendi üzerindeki hızlı dönüşü ve aşırı akışkan iç bileşiminin bir sonucudur. Geleneksel olarak, gezegenin yüzeyi, atmosfer basıncının 1 bar'a (100.000 Pa ) eşit olduğu yer olarak tanımlanır ve yükseklikler için bir referans noktası olarak kullanılır. Onun ekvatoral ve kutupsal yarıçapları 60268 ile neredeyse% 10 oranında farklı Km 54364 karşı Km 58232 ortalama hacimsel yarıçapı verir Km Dünya'nın yarıçapından daha 9.5 kat daha büyük -. Bu , dev gezegenlerin ve genel olarak Güneş Sistemindeki gezegenlerin en büyüğü olan 0.098'lik bir basıklığa gelir .
Satürn 3.3 kat daha az bir kütleye sahip, güneş Sistemde ikinci en büyük gezegen Jüpiter , ama 5,5 kat bu Neptün ve 6.5 kat bu Uranüs . Jüpiter ve Satürn, Dünya kütlesinin sırasıyla 318 ve 95 katını temsil eden iki gezegen, Güneş Sisteminin toplam gezegen kütlesinin %92'sine sahiptir.
Yüzey ağırlık ekvator boyunca, 8.96 m / s 2 , yüzeyinde bu% 90 olan ve dünyanın ekvatorundan . Bununla birlikte, ekvatordaki serbest bırakma hızı , Dünya'dan yaklaşık üç kat daha hızlı olan 35.5 km / s'dir .
Satürn Solar Sistemde daha az yoğun gezegen 0.69 g / cc 3. su yoğunluğunun veya yaklaşık 70%. Gerçekten de, Satürn'ün çekirdeği sudan çok daha yoğun olmasına rağmen, geniş atmosferi nedeniyle ortalama yoğunluk daha düşüktür . Bunu açıklamak için, bazen onu içine alacak kadar büyük bir okyanus olsaydı, yüzeceğinden bahsedilir. Gerçekte, yeterince derin bir okyanusa sahip bir gezegene sahip olmak açıkça imkansız olurdu - Güneş'in büyüklüğü düzeyinde olurdu ve bu nedenle sabit olmazdı - ve gaz halinde olduğu için Satürn'ün uyumu sürdürülemezdi, bu nedenle çok yoğun çekirdeği buna göre akacaktır.
Satürn, esas olarak hidrojen ve helyumdan oluştuğu için bir gaz devi olarak sınıflandırılır . Bu nedenle, standart gezegen modelleri, Satürn'ün iç kısmının, hidrojen ve helyumla çevrili kayalık bir çekirdeğe ve ayrıca "buz" olarak da adlandırılan uçucu madde izlerine sahip Jüpiter'inkine benzer olduğunu ileri sürer .
Kaya çekirdeği, bileşim olarak Dünya'ya benzer, silikatlar ve demirden oluşur , ancak daha yoğundur. Gezegenin yerçekimi alanı ve gazlı gezegenlerin jeofizik modellerinden , çekirdeğin Dünya kütlesinin 9 ila 22 katı arasında değişen bir kütleye sahip olması ve yaklaşık 25.000 km çapa ulaşması gerektiği tahmin edilmektedir . Bu, daha kalın bir sıvı metalik hidrojen tabakası ile çevrilidir , ardından irtifa arttıkça yavaş yavaş gaza dönüşen sıvı bir moleküler hidrojen ve helyum tabakası gelir . En dıştaki katman 1000 km boyunca uzanır ve gazdan oluşur. Ayrıca, Satürn kütlesinin çok büyük değildir aşaması arasında gaz yoğunluğu aştığında, hidrojen, sıvı hale gelir, çünkü 0.01 gr / cm 3 , bir kürenin yüzeyinde erişilen bu sınır olmak Satürn kütlesinin% 99.9 tekabül etmektedir.
Satürn çok yüksek bir iç sıcaklığa sahiptir, kalbinde 12.000 K'ye (11,727 °C ) ulaşır ve Jüpiter gibi uzaya Güneş'ten aldığından daha fazla enerji yayar - yaklaşık 1.78 kat. Termal enerji Jüpiter tarafından oluşturulan Kelvin-Helmholtz mekanizması arasında çekim sıkıştırma yavaş fakat daha az yoğun olduğu için, tek başına böyle bir işlem Satürn ısı açıklamaya yeterli değildir. Alternatif veya ek bir mekanizma , Satürn'ün derinliklerindeki helyum damlacıklarının "yağmurları" ile ısı üretimi olacaktır . Damlacıklar düşük yoğunluklu hidrojenden aşağı indikçe, süreç sürtünme yoluyla ısıyı serbest bırakır ve Satürn'ün dış katmanlarını helyumdan yoksun bırakır. Bu alçalan damlacıklar, çekirdeği çevreleyen bir helyum kabuğunda birikmiş olabilir. 1970'lerden beri teorik olarak tahmin edilen hidrojen ve helyumun bu karışmazlığı , 2021'de deneysel olarak doğrulandı . Jüpiter'de olduğu gibi Satürn'de ve buz devleri Uranüs ve Neptün'de de elmas yağmurlarının meydana geldiği ileri sürüldü .
Ulaşana kadar ancak güneş uzaklığı göz önüne alındığında, Satürn sıcaklığı hızla düşer 134 K (-139 ° C) ' de 1 bar daha sonra 84 K (-189 ° C)' de 0.1 etkili bir sıcaklık bar, 95 K (-178 °C) .
Satürn'ün üst atmosferi hacimce % 96,3 hidrojen ve %3,25 helyumdur . Bu helyum oranı, bu elementin güneşteki bolluğundan önemli ölçüde düşüktür . Helyumdan daha ağır elementlerin ( metalik olarak adlandırılır ) miktarı kesin olarak bilinmemektedir, ancak oranların Güneş Sistemi'nin oluşumundan kaynaklanan ilkel bolluklara karşılık geldiği varsayılmaktadır ; Bu elementlerin toplam kütlesinin , Satürn'ün çekirdeği bölgesinde yer alan önemli bir kısmıyla , Dünya'nınkinin 19 ila 31 katı olduğu tahmin edilmektedir . CH 4 metan izleri, Etan Cı 2 H 6, Amonyak NH 3, Asetilen Cı 2 H 2ve fosfin PH 3 da tespit edildi.
Ultraviyole ışıma güneş nedenlerden fotoliz üretimine yol açan, üst atmosferinde metan hidrokarbon , elde edilen ürünler ile aşağı doğru taşınmaları türbülanslı girdaplar tarafından difüzyon . Bu fotokimyasal döngü , Satürn'ün mevsimsel döngüsü tarafından modüle edilir .
Bulut katmanlarıJüpiter'e benzer şekilde, Satürn'ün atmosferi paralel bantlar halinde düzenlenmiştir, ancak bu bantlar ekvator yakınında daha az zıt ve daha geniştir. Bu bantlara gezegen atmosferindeki metan varlığından kaynaklanır, ne kadar karanlık olursa konsantrasyon o kadar fazla olur.
Satürn'ün bulut sistemi sadece 1980'lerde Voyager misyonları sırasında gözlemlendi.O zamandan beri, karasal teleskoplar ilerledi ve Satürn atmosferinin evrimini takip etmeyi mümkün kıldı. Böylece, uzun ömürlü oval gök gürültülü fırtınalar gibi Jüpiter'de yaygın olan özellikler Satürn'de bulunur; dahası, bu bantları tanımlamak için kullanılan isimlendirme Jüpiter'deki ile aynıdır. In 1990 , Hubble Uzay Teleskobu Voyager sondaları geçişi sırasında mevcut değildi Satürn'ün ekvator yakınındaki çok büyük beyaz bulut bulut gözlenen ve 1994 yılında daha mütevazı boyutta bir fırtına gözlendi.
Satürn'ün bulutlarının bileşimi artan derinlik ve basınçla değişir. Sıcaklıkların 100 K (−173°C) ile 160 K (−113°C) arasında ve basıncın 0,5 ile 2 bar arasında değiştiği en yüksek bölgelerde, bulutlar amonyak kristallerinden oluşur . H 2 O su buzu 2,5 ile 9 bar arasında bulunursıcaklıklarda 185 K (-88 ° C) ile 270 K (-3 ° C) . Bu bulutlar buz bulutlarıyla içe amonyum hidrosülfid NH 4 SH3 ila 6 bar arasında , 190 K (−83°C) ila 235 K (−38°C) arasındaki sıcaklıklarda . Son olarak, basınçların 10 ile 20 bar arasında ve 270 K (-3°C) ile 330 K (57°C) arasındaki sıcaklıkların olduğu alt katmanlar, amonyak ( sulu çözeltide amonyak ) içeren bir su damlacıkları bölgesi içerir .
2007 yılında Cassini sondası tarafından iletilen görüntülerde , kuzey yarımkürenin atmosferi Uranüs'ünkine benzer şekilde mavi görünüyor . Bu renge muhtemelen Rayleigh saçılması neden olur .
fırtınalarRüzgarlar Satürn olanlar sonra, Güneş Sistemi'nin gezegenleri arasında ikinci en hızlı olan Neptün . Voyager verileri , 500 m/s'ye ( 1.800 km/s ) varan doğu rüzgarlarını gösterir .
1990'da gözlemlenen fırtına , kuzey yarımküre yaz gündönümü sırasında her Satürn yılında veya her 30 Dünya yılında bir meydana gelen benzersiz ancak kısa ömürlü bir fenomen olan Büyük Beyaz Nokta'nın bir örneğidir . Daha önce 1876 , 1903 , 1933 ve 1960 yıllarında büyük beyaz noktalar gözlenmiştir . Son Büyük Beyaz Leke Cassini tarafından 2010 ve 2011 yıllarında gözlemlendi. Periyodik olarak büyük miktarlarda su salan bu fırtınalar, alt Satürn atmosferinin Jüpiter'inkinden daha fazla su içereceğini gösteriyor.
Yaklaşık + 78° enlemde kuzey kutup girdabı etrafında devam eden altıgen dalga sistemi - Satürn altıgeni olarak adlandırılır - ilk olarak Voyager görüntüleri sayesinde fark edilir . Altıgenin kenarlarının her biri yaklaşık 13.800 km uzunluğundadır, bu da Dünya'nın çapından daha fazladır. Tüm yapı , gezegenin radyo emisyon periyoduna tekabül eden ve iç Satürn'ün dönüş periyodu olarak kabul edilen 10 sa 39 dakika 24 s'nin biraz üzerinde bir periyotla döner . Bu sistem, görünür atmosferdeki diğer bulut yapıları gibi boylamda kayma yapmaz. Modelin kökeni kesin değil, ancak çoğu bilim adamı, bunun atmosferdeki duran dalgaların bir koleksiyonu olduğuna inanıyor . Gerçekten de, sıvıların diferansiyel rotasyonu ile laboratuvarda benzer çokgen şekiller yeniden üretildi.
Güney kutbunda, Hubble Uzay Teleskobu tarafından 1997'den 2002'ye kadar çekilen görüntüler , bir kutup girdabı veya benzer bir altıgen sistem değil, bir jet akımının varlığını gösteriyor . Ancak NASA , Kasım 2006'da Cassini'nin Güney Kutbu'nda konuşlanmış ve açıkça tanımlanmış bir gözü olan bir kasırgaya benzer bir fırtına gözlemlediğini bildirdi . Dünya dışında bir gezegende şimdiye kadar gözlemlenen tek gözdür; örneğin, Galileo uzay aracından alınan görüntüler Jüpiter'in Büyük Kırmızı Noktasında bir göz göstermiyor . Ayrıca termografi , bu kutupsal girdabın sıcak olduğunu, Güneş Sistemi'nde böyle bir fenomenin bilinen tek örneği olduğunu ortaya koyuyor . Satürn etkin sıcaklık ise 95 K (-178 ° C) , girdap sıcaklıklara varan 151 K (-122 ° C), olasılıkla Satürn üzerinde sıcak nokta yapım. Yaklaşık 8.000 km genişliğinde, Dünya ile karşılaştırılabilir bir boyutta olacak ve 550 km / s'lik rüzgarlara maruz kalacaktı . Milyarlarca yaşında olabilir.
Kaynaktan 2004 için 2009 , Cassini prob içeren şiddetli fırtına oluşumu, geliştirme ve son gözlenen ejderha fırtına oluşturan bulut yapısı ya da boşluklar "inci zincirleri" . Satürn'ün gök gürültülü fırtınaları özellikle uzundur; örneğin, Kasım 2007'den Temmuz 2008'e kadar yayılan bir gök gürültülü fırtına. Benzer şekilde, Ocak 2009'da çok şiddetli bir gök gürültülü fırtına başlar ve sekiz aydan fazla sürer. Bunlar, Güneş Sistemi'nde şimdiye kadar gözlemlenen en uzun gök gürültülü sağanak yağışlardır. Ekvatorun 35 ° güneyinde yer alan "fırtına sokağı" olarak adlandırılan bölge etrafında 3.000 km'den fazla çapa yayılabilirler. Satürn'deki gök gürültülü fırtınaların neden olduğu elektrik şokları, karasal gök gürültülü fırtınalardan on bin kat daha güçlü radyo dalgaları yayar.
Satürn, basit bir şekle sahip olan ve manyetik bir dipol gibi davranan , neredeyse gezegenin dönme ekseni ile hizalı ve manyetik kuzey kutbu coğrafi güney kutbuna karşılık gelen içsel bir manyetik alana sahiptir . 1979'da Pioneer 11 probu tarafından yoğunluğunu ölçtüğünde keşfedildi : ekvatordaki kuvveti yaklaşık 0,2 Gauss (20 µT ) veya Jüpiter'in alanının yirmide biri ve karasal manyetik alandan biraz daha zayıf . Sonuç olarak, Satürn'ün manyetosferi ( gezegenin manyetik alanı tarafından güneş rüzgarında oluşturulan bir boşluk) Güneş Sistemi'ndeki en büyük ikinci boşluktur ancak Jüpiter'inkinden çok daha küçük kalır . Satürn'ün manyetosferi ile güneş rüzgarı arasındaki sınır olan manyetopoz , gezegenin merkezinden Satürn'ün yarıçapının (1.200.000 km ) yalnızca yirmi katı kadar uzanırken, manyetik kuyruk Satürn ışınının yüzlerce katı kadar geriye uzanır.
Büyük olasılıkla, manyetik alan, sıvı metalik hidrojen tabakasındaki konveksiyon akımları ile bir dinamo etkisi yaratan Jüpiter'inkiyle aynı şekilde üretilir . Bu manyetosfer, parçacıkları güneş rüzgarından saptırmakta etkilidir . Satürn'ün manyetosferi ve güneş rüzgarlarının etkileşimi, Dünya'da olduğu gibi, gezegenin kutuplarında görünür , kızılötesi ve morötesi alemlerde Kuzey Işıklarını üretir .
Satürn'ün manyetosferi, gezegenden ve doğal uydularından , özellikle güney kutbunda bulunan gayzerleri aracılığıyla 600 kg / s'ye kadar su buharı çıkaran Enceladus'tan veya iyonize parçacıkları manyetosfer ile etkileşime giren Titan atmosferinden kaynaklanan plazma ile doludur. . Ayrıca manyetosferin içinde , Dünya için Van Allen kuşağına benzer , on megaelektronvolta ulaşabilen enerji parçacıklarını içeren bir radyasyon kuşağı vardır .
İçin en çok kullanılan oluşum mekanizması gezegenlerin oluşumu olan kalbin yığılma deseni gelen yığılma diski . Dev gezegenleri Satürn, ötesinde formu gibi buz hattı , yörüngesinin ötesinde bölgenin Mart malzeme buzun farklı türleri için soğuk yeterlidir katı halde kalır. Diskten, en hafif ama aynı zamanda en bol element olan helyum - hidrojen gazı biriktirmeye başlayacak kadar büyük olana kadar büyürler . Bu fenomen yarışırken, Jüpiter ve Satürn'ün kütlelerinin çoğunu sadece 10.000 yılda biriktirdiği tahmin ediliyor. Jüpiter'e kıyasla Satürn'ün önemli ölçüde daha küçük kütlesi, Jüpiter'den birkaç milyon yıl sonra, çevresinde daha az gaz bulunduğunda oluşmuş olacağı gerçeğiyle açıklanmaktadır.
Yarı-büyük eksen güneşin etrafındaki Satürn'ün yörüngesinin 1427000000 kilometre (veya 9 astronomik birim ). Ortalama yörünge hızı 9,68 km/s olan aracın dönüş süresi yaklaşık 29 buçuk yıldır (10.759 Dünya günü). Eliptik yörünge Satürn Toprak, yörünge düzlemine göre ° 2.48 eğiktir ekliptik . İçin mesafeler günberi ve günöteleri nedeniyle, sırasıyla 9,195 ve 9,957 AU ortalama olan yörünge basıklık 0.054 arasında.
Jüpiter benzer şekilde, bağlı olarak farklı hızlarda Satürn döndürmek görünür özellikleri enlem a - diferansiyel dönme - ve bu nedenle tüm kendi sahip dönme süreleri . Geleneksel olarak, her biri kendi dönüş periyoduna sahip birkaç sistem tanımlanır.
10 sa 14 dk 0 s periyoduna sahip olan birincisi, güney ekvator kuşağının kuzey kenarı ile boreal ekvator kuşağının güney kenarı arasında uzanan ekvator bölgesine karşılık gelir. Kuzey ve güney kutup bölgeleri de birinci sisteme bağlıdır.
İkincisi, diğer tüm enlemlerle ilgilidir ve geleneksel olarak 10 sa 39 dak. 24 s'lik bir dönüş periyoduna sahiptir .
Son olarak, üçüncü bir sistem , Satürn'ün radyo yayınlarının dönüşüne dayanır , özellikle Voyager 1 ve Voyager 2 tarafından tespit edilir, çünkü Satürn tarafından yayılan dalgalar, Dünya atmosferi tarafından engellenen düşük frekanslardadır ve dönüş periyodu 10 sa 39 dakika 22 s'dir. . Bu değer, bilinmeyen kalsa bile, daha sonra gezegenin iç rotasyon periyoduna eşit olarak kabul edildi. 2004 yılında Satürn'e yaklaşırken, Cassini , Satürn'ün radyo dönüş periyodunun önceki uçuşlardan bu yana önemli ölçüde arttığını , değişikliğin kesin nedeni olmadan yaklaşık 10 saat 45 dakika 45 saniye biliniyor.
Mart 2007'de, gezegenin radyo emisyonları dönemindeki değişimin aslında Satürn'ün dönüşüne karşılık gelmediği, Satürn'ü çevreleyen plazma diskinin dönüşten bağımsız olan konveksiyon hareketlerinden kaynaklandığı gözlemlendi. Bunlar , Ay Enceladus'un gayzerlerinin varlığının sonucu olabilir . Gerçekten de, bu aktivite ile Satürn'ün yörüngesinde yayılan su buharı elektriksel olarak yüklenir ve Satürn'ün manyetik alanında bir sürüklenmeye neden olur ve gezegeninkiyle karşılaştırıldığında dönüşünü biraz yavaşlatır.
2019'da yapılan bir araştırma, rotasyon periyodunun ölçülmesi söz konusu olduğunda mevsimsel değişikliklerin kafa karıştırıcı bir değişken olabileceğini öne sürüyor. Nitekim, dönme periyodu radyo ölçümleri sayesinde uzun süredir bilinen ve ekseni 3° olan Jüpiter'in aksine , Satürn 27° -Dünya'nın 23°'sinden daha fazla- bir eğime sahiptir ve bu nedenle mevsimleri bilir . Alınan güneş enerjisindeki bu değişim, bir sürüklenme yaratarak Satürn'ün etrafındaki plazmayı ve dolayısıyla dönme periyodunu etkileyecektir. Aynı yıl NASA , Cassini sondası tarafından toplanan en son verilere göre Satürn'ün dönüş süresinin 10 saat 33 dakika 38 saniye olduğunu öne sürüyor . Bu değer, halkalarındaki bozulmalar gözlemlenerek elde edilmiştir . Bununla birlikte, 2020'de, gezegenin NASA Bilgi Sayfası , Voyager tarafından döndürülen üçüncü sistemin değerini , yani 10.656 saat veya 10 sa 39 dak 22 s , dönme süresi olarak her zaman gösterir .
2020'de Satürn'ün 53'ü adlandırılmış ve diğer 29'u geçici atamaya sahip 82 doğal uydusu bilinmektedir . Buna ek olarak, Satürn'ün halkalarında çapları 40 ila 500 metre arasında değişen onlarca ila yüzlerce küçük uydunun bulunduğuna dair kanıtlar vardır, ancak bunlar ay olarak kabul edilemez. Aylar çoğu küçük: 34 10'dan az bir çapa sahip Km ve 14 diğerleri adet 10 ila 50 var km . Titan , Rhea , Iapetus , Dione , Tethys , Enceladus ve Mimas (kütlesini azaltarak) sadece yedi tanesi kendi yerçekimi altında küresel bir form alabilecek kadar kütlelidir . Düzensiz bir şekle sahip olan Hyperion ile bu sekiz uydunun “majör” olduğu söyleniyor .
Geleneksel olarak, Satürn'ün 24 normal uydular - olduğu, yörünge neredeyse dairesel ve hafif eğimli bir prograd olanlar, - adını taşır Titanlar gelen Yunan mitolojisinden veya tanrı ile bağlantılı şahısların Satürn . Diğerleri hepsi düzensiz uydular çok daha uzak ve güçlü bir yörüngeye sahip eğimli gezegenin ekvator düzlemine - haricinde de, hem de otuz kilometre daha az bir büyüklüğe - onlar Satürn tarafından yakalanan nesnelerdir öne süren Phoebe'yi ve siarnaq . Onlar adını taşır devleri dan Inuit , İskandinav ve Kelt mitolojiler .
Titan, Satürn'ün en büyük uydusudur ve halkalar da dahil olmak üzere gezegenin yörüngesindeki kütlenin yaklaşık %96'sını oluşturur. Tarafından Bulunan Hristiyan Huygens içinde 1655 , bu gözlenen ilk ay. Ganymede'den sonra Güneş Sistemi'ndeki en büyük ikinci doğal uydudur - çapı örneğin Merkür veya Plüton'dan daha büyüktür - ve esas olarak azottan oluşan ve içinde karmaşık organik kimyanın oluştuğu ana atmosferi olan tek ürün. Aynı zamanda denizleri ve gölleri olan hidrokarbon içeren tek uydudur .
Çoğunlukla kaya ve su buzundan oluşan uydu, ikliminin yüzeyini Dünya'da olanlara benzer şekilde şekillendirdiğini görüyor ve bazen "ilkel bir Dünya" ile karşılaştırılmasına neden oluyor . Haziran 2013'te, bilim adamları, Instituto de astrofisica de Andalucía saptanmasını rapor polisiklik aromatik hidrokarbon içinde , mezosferin Titan, olası bir yaşam öncüsü . Bu nedenle, olası bir mikrobiyal dünya dışı yaşam ev sahibidir ve olası bir yeraltı okyanusu, yaşam için uygun bir ortam olarak hizmet edebilir. Haziran 2014'te NASA , Titan'ın atmosferindeki nitrojenin Satürn'ü oluşturan malzemelerden değil, kuyruklu yıldızlarla ilişkili Oort bulutundaki malzemelerden geldiğine dair güçlü kanıtlara sahip olduğunu iddia etti .
Satürn'ün ikinci en büyük uydusu Rhea, kendi halka sistemine ve ince bir atmosfere sahiptir . Iapetus ise rengiyle -bir yarım küresinin özellikle parlak, diğeri ise çok karanlık- ve uzun ekvator sırtıyla dikkat çekicidir. Dioné ve Téthys ile birlikte, bu dört uydu Jean-Dominique Cassini tarafından 1671-1684 yılları arasında keşfedildi .
William Herschel daha sonra 1789'da Enceladus ve Mimas'ı keşfetti. Kimyasal bileşimi kuyruklu yıldızlara benzeyen ilki, güçlü gaz ve toz gayzerleri yayması ve Güney Kutbu'nun altında sıvı su içerebilmesi nedeniyle dikkat çekicidir . Bu nedenle, mikrobiyal yaşam için potansiyel bir habitat olarak da kabul edilir . Bu olasılığın kanıtı, örneğin, Enceladus'tan atılan buzun çoğunun sıvı tuzlu suyun buharlaşmasından geldiğini gösteren " okyanus benzeri" bir bileşime sahip tuz bakımından zengin parçacıkları içerir. 2015 yılında Cassini'ye Enceladus'taki bir bulut aracılığıyla genel bir bakış, metanojenez uygulayan yaşam formlarını desteklemek için gerekli bileşenlerin çoğunun varlığını ortaya koyuyor . Bu arada Mimas, Cassini'nin tümeninin oluşumundan sorumludur ve görünüşü - çapının üçte biri kadar olan bir kraterle - onu düzenli olarak Star Wars destanının Ölüm Yıldızı ile karşılaştırır .
Ekim 2019 yılında gelen gökbilimciler ekibi Carnegie Bilim Enstitüsü içinde Satürn gezegeni yapım 20 yeni uydular gözlenen Güneş Sistemi'nin önde Jüpiter ve onun 79 doğruladı 82 ile en çok bilinen doğal uyduları ile aylar .
Satürn'ün en iyi bilinen özelliklerinden biri , onu görsel olarak benzersiz kılan gezegen halkaları sistemidir . Halkalar, yaklaşık 360.000 km çapında - Dünya-Ay mesafesinden biraz daha az - ana halkalar - A, B ve C olarak adlandırılan - gezegenin ekvatorundan yaklaşık 75.000 ila 137.000 km arasında uzanan ve kalınlığa sahip olan bir disk oluşturur. sadece birkaç on metre. Ayrıca, her zaman gezegenin ekvatoruyla aynı eğimi korurlar. Esas olarak su buzundan ( spektroskopik analizlere göre %95 ila 99 saf su buzu ), eser miktarda tholin safsızlıkları ve amorf bir karbon kaplamadan oluşurlar . Dünya'dan bakıldığında sürekli gibi görünseler de aslında boyutları birkaç mikrometreden on metreye kadar değişen ve her biri farklı yörünge ve yörünge hızına sahip sayısız parçacıktan oluşurlar . Diğer dev gezegenler - Jüpiter, Uranüs ve Neptün - de halka sistemlerine sahipken, Satürn'ünki 0,2 ila 0,6'lık bir albedo ile Güneş Sistemi'ndeki en büyük ve en görünür gezegendir , hatta Dünya'dan dürbünle gözlemlenebilir .
İlk defa görüldüler 25 Temmuz 1610İtalyan bilim adamı Galileo , ürettiği bir teleskop sayesinde . Bu, Satürn'ün her iki tarafında, Dünya'dan görüldüğü gibi gezegenin yörüngesi sırasında kaybolan ve yeniden ortaya çıkan iki gizemli uzantı olarak gördüklerini yorumlar. Galileo'dan daha iyi bir teleskoptan yararlanan Hollandalı Christian Huygens , 1655'te aslında Satürn'ü çevreleyen bir halka olduğunu öne süren ilk kişidir ve böylece Dünya'nın kendi düzleminden geçmesiyle gözlemlenen kaybolmaları açıklar. In 1675 , Jean-Dominique Cassini aslında aralarında bir bölümü çeşitli halkalar bulunduğunu keşfeder; bu nedenle A ve B halkaları arasında gözlemlenen ayrıma, onun onuruna " Cassini'nin bölünmesi " denir . Bir asır sonra, James Clerk Maxwell halkaların katı olmadığını, gerçekte çok sayıda parçacıktan oluştuğunu gösteriyor.
Yüzükler, keşfedilme sırasına göre alfabetik olarak adlandırılır. Parçacık yoğunluğunun büyük ölçüde azaldığı yaklaşık 5 bin kilometre genişliğindeki Cassini bölümü hariç, genellikle dar "bölümler" içinde aralıklı olarak birbirlerine nispeten yakındırlar . Bu bölünmelere çoğunlukla Satürn'ün uydularının, özellikle de çoban uydularının yerçekimi etkileşimi neden olur . Örneğin Pan , Encke bölümünde yer alır ve Daphnis , sırasıyla etkileriyle yaratacakları Keeler bölümünde bulunur - bu aynı zamanda bu uyduların kütlesini tam olarak hesaplamayı mümkün kılar. Cassini'nin bölünmesi ise Mimas'ın yerçekimi tarafından oluşturulmuş gibi görünüyor .
Halkaların su bolluğu radyal olarak değişir, en dıştaki A halkası buzlu suda en saf olanıdır; bolluktaki bu farklılık bir meteor bombardımanı ile açıklanabilir . A , B ve C halkaları en görebilir - B halkası aralarında parlak - ve böylece söz konusu "ana" . D , E , F ve G halkaları ise daha incedir ve daha sonra keşfedilmiştir. E halkasındaki buzun bir kısmı Ay Enceladus'un gayzerlerinden gelir .
2009 yılında, kızılötesi Spitzer uydusu tarafından çok daha uzak bir halka ortaya çıkarıldı . Phoebe halkası adı verilen bu yeni halka çok incedir ve Satürn'ün uydularından biri olan Phoebe ile hizalıdır . Böylece ayın başlangıç olduğu ve geriye dönük yörüngesini paylaştığı varsayılır .
Soyadı | İç yarıçap | Dış yarıçap | Genişlik
(km) |
Kalınlık
(m) |
Adı üstünde | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|
km | R S | km | R S | ||||
D halkası | 66.900 | 1.110 | 74 510 | 1.236 | 7 610 | ? | |
C halkası | 74.658 | 1.239 | 92.000 | 1.527 | 17 342 | 5 | |
B halkası | 92.000 | 1.527 | 117.580 | 1.951 | 25.580 | 5-10 | |
Cassini Bölümü | 117.500 | 1,95 | 122.200 | 2.03 | 4.700 | - | Jean-Dominique Cassini |
A halkası | 122 170 | 2.027 | 136.775 | 2.269 | 14.605 | 20-40 | |
Encke Bölümü | 133.589 | 2,216 | - | - | 325 | - | Johann franz |
Keeler'ın Bölümü | 136.530 | 2.265 | - | - | 35 | - | James edward keeler |
Roche Bölümü | 136.775 | 2.284 | 139.380 | 2.313 | 2.600 | ? | edward roche |
F halkası | 140 180 | 2.326 | - | - | 30-500 | ? | |
G halkası | 170.000 | 2.82 | 175.000 | 2.90 | 5.000 | 1 × 10 5 | |
E halkası | 181.000 | 3 | 483.000 | 8 | 302.000 | 1 × 10 7 | |
Phoebe'nin Yüzüğü | ~ 4.000.000 | 66 | > 13.000.000 | 216 | - | - | phoebe |
Oluşumlarının mekanizması konusunda bir fikir birliği yoktur, ancak esas olarak halkaların kökenine ilişkin iki ana hipotez ileri sürülmektedir. Bir hipotez, halkaların Satürn'den tahrip olmuş bir ayın kalıntıları olduğu ve ikincisi, halkaların Satürn'ün oluştuğu orijinal nebula malzemesinden kaldığıdır . Bu teorik modeller, halkaların Güneş Sistemi tarihinde erken ortaya çıkacağını varsayarsa , Cassini araştırmasından elde edilen veriler yine de çok daha sonra oluşmuş olabileceklerini ve dolayısıyla yaşlarının 2019'da 100 milyon yıl civarında olduğunu gösteriyor. 100 milyon yıl içinde yok olabilirler. Bu keşiflerin bir sonucu olarak, halkaların görünümünü açıklamak için tercih edilen mekanizma, buzlu bir ayın veya çok büyük bir kuyruklu yıldızın Satürn'ün Roche sınırına girmiş olmasıdır .
Bir gezegenin Truva asteroiti , Sun- gezegen sisteminin iki kararlı Lagrange noktasından (L 4 veya L 5 ) birinin etrafında bulunan bir asteroittir , yani bunlar gezegenin yörüngesinde 60 ° ileride veya geride bulunurlar. Ancak Satürn'ün Dünya , Mars , Jüpiter , Uranüs ve Neptün'den farklı olarak bilinen bir Truva asteroidi yoktur . Satürn için bir Truva atının olmamasından, seküler rezonans dahil olmak üzere yörüngesel rezonans mekanizmalarının sorumlu olduğuna inanılmaktadır .
İken Uranüs tarafından görülebilir çıplak gözle çok iyi koşullarda - bu muhalefette olduğu özellikle - ve çok koyu gökyüzünde, Satürn sık sık Sun ve genel olarak çıplak gözle görülebilir Dünya'dan en uzak gezegen olarak kabul edilir. Gece gökyüzünde, gezegen ortalama görünür büyüklüğü 0,46 - 0,34 standart sapması ile parlak, sarımsı parlak bir nokta olarak görünür . Büyüklükteki değişimin çoğu, halka sisteminin Güneş ve Dünya'ya göre eğiminden kaynaklanmaktadır. Bunun nedeni, en parlak kadir -0,55'in halkaların düzleminin en eğik olduğu zaman civarında meydana gelmesi ve en zayıf kadirin 1,17 en az olduğu zaman meydana gelmesidir.
Buna ek olarak, Satürn ve halkaları iyi gezegen yakın olduğunda görülür muhalefet bir de, uzama Güneş'ten 180 ° Satürn muhalefeti neredeyse her yıl meydana gelir çünkü Satürn'ün sinodik dönemi 378 gündür ancak görünürlüğü üzerindeki halkaların konumundan daha az etkiye sahiptir. Örneğin, muhalefet sırasında17 Aralık 2002Satürn, 2003'ün sonundaki bir sonraki karşıtlık sırasında gezegen ne kadar yakın olsa da, halkalarının Dünya'ya göre uygun bir yönelimi nedeniyle en parlak haliyle ortaya çıktı.
Satürn'ün halkalarının net bir resmini elde edebilmek için güçlü dürbün veya küçük bir teleskop kullanmak gerekir . Dünya, Satürn yılı başına iki kez (yaklaşık her 15 Dünya yılında) meydana gelen halkaların düzlemini geçtiğinde, halkalar, ortalama olarak birkaç yüz metre kalınlıkları nedeniyle kısa bir süreliğine gözden kaybolur. Böyle bir "kaybolma" bir dahaki sefere 2025'te gerçekleşecek, ancak Satürn Güneş'e onu gözlemleyemeyecek kadar yakın olacak. Ek olarak, kuzey yarımkürede yaz gündönümüne yakın görünen büyük beyaz noktalar gibi, amatör bir teleskop kullanarak önemli özellikleri gözlemlemek de mümkündür .
Satürn'ün tam bir yörüngeyi tamamlaması ve zodyakın arka plan takımyıldızlarını geçerek ekliptik devresinin tamamını tamamlaması yaklaşık 29.5 yıl alır . Bazen Satürn Ay tarafından gizlenir - yani ay gökyüzünde Satürn'ü kaplar. Güneş Sistemindeki tüm gezegenlerde olduğu gibi, Satürn'ün örtülmeleri “mevsimlerde” meydana gelir. Satürn okültasyonları yaklaşık 12 ay boyunca her ay meydana gelir ve bunu böyle bir aktivitenin kaydedilmediği yaklaşık beş yıl takip eder. Ay'ın yörüngesi Satürn'ün yörüngesinden birkaç derece eğik olduğundan, okültasyonlar yalnızca Satürn gökyüzünde iki düzlemin kesiştiği noktalardan birine yakın olduğunda meydana gelir - hem Satürn yılının uzunluğu hem de Ay'ın düğümsel presesyon dönemi. Ay'ın yörüngesinden 18.6 Dünya yılı, periyodikliği etkiler -.
Satürn tarih öncesi çağlardan beri bilinmektedir ve tarihin başlarında çeşitli mitolojilerde önemli bir figür olarak kaydedilmiştir . Antik Çağ'dan beri ve 1781'de Uranüs'ün keşfinden önce, Güneş'e bilinen en uzak gezegen olmuştur ve bu nedenle gökbilimcilerin zihninde Güneş Sistemi'nin en uç sınırını işaret etmektedir . Gelen Eski Mısır , bu ilah sembolize Horus'a olarak Hor-ka-pet ( "gök boğa" iken) Sümerler diyoruz Lubat-saguš ( "Güneş yıldız" ). Astronomlar Babil gözlemlemek ve sistematik en azından bu yana Satürn hareketlerini kaydetmek IX inci yüzyıl M.Ö.. AD , ona Kajamanu diyor .
Antik Yunan'da gezegen Φαίνων Phainon olarak biliniyordu , daha sonra Roma döneminde gezegenin modern adını aldığı tarım tanrısı " Satürn'ün yıldızı" olarak biliniyordu . Romalılar tanrı Satürn'ü Titan Kronos'un eşdeğeri olarak görürler ; içinde , modern Yunan , gezegen adını tutar Kronos ( modern Yunan : Κρόνος ). Buna ek olarak, Yunanca isim , özellikle kronokros asteroitler için sıfat biçiminde kullanılmaya devam ediyor . Yunan astronom Claude Ptolemy , Satürn'ün yörüngesine ilişkin hesaplamalarını, karşıt durumdayken yaptığı gözlemlere dayandırır ve Güneş'e olan uzaklığından dolayı çok soğuk olduğunu varsayar ve daha sonra Venüs ile Mars arasına yerleştirir .
Gelen Hindu astroloji , Satürn "olarak bilinen Shani " ve hakimlerin insanların yaptığı işleme göre. Antik Çin ve Japon kültürü , beş elementin Wuxing kozmolojisinde Satürn'ü "dünyanın yıldızı" (土星) olarak ifade eder . Gelen antik İbranice , Satürn "Sabbatai" denir ve onun melek Cassiel .
Star Three Kings veya Bethlehem Yıldızı , bazen having been olarak adlandırılır nova , süpernova hatta Halley kuyruklu bu fenomenlerin hiçbiri döneminde gerçekleşmesi nedeniyle, bu hipotezler nihayet bir kenara edilerek. Arasında Herod . Dolayısıyla şu anki açıklama, yoğun ışığın yıl boyunca Jüpiter ve Satürn arasındaki bir kavuşum tarafından üretildiğidir.MÖ 7 J.-C.
In 1610 , Galileo -, sonraki dört Jüpiter'in uyduları keşfetti Galile uyduları - Bir sayesinde astronomik teleskop onun tasarımın, Satürn gözlemlemek onun yeni enstrüman kullanmaya karar verir. Onu gezegene doğrultarak ilk kez halkalarını gözlemler, ancak teleskopunun çözünürlüğünün çok düşük olması nedeniyle doğalarını anlayamaz (20 büyütme ): onları görür ve onları Satürn'ü çevreleyen çok büyük iki ay gibi çizer. . Bir mektupta gezegeni "tek bir yıldız değil, neredeyse birbirine değen, asla görece hareket etmeyen ve zodyak boyunca sıralanmış, ortadaki yıldızdan üç kat daha büyük olan üç yıldızdan oluşan bir bileşim" olarak tanımlıyor . iki taraf” .
In 1612 her 15 yılda bir kez yaklaşık olur - - Dünya halkalarının düzleminde geçen onun gözden kaybolur: Bu onu şaşırtır ama Satürn gerçeklik tek vücut olduğunu anlamak için onu tanır; aynı zamanda tarihte bu astronomik olayı gözlemleyen ilk kişidir. Ancak bu ortadan kaybolmanın kökenini anlamaz ve hatta yıldızın adının mitolojik kökenine atıfta bulunarak Satürn'ün "kendi çocuklarını yutacağını" yazar . Daha sonra, 1613'te Galileo'nun ne gözlemlediğine dair bir hipotez yapamadan yeniden ortaya çıktılar.
1616'da halkaları yeniden tasarladı, bu sefer gezegenin etrafındaki kulplar gibi. Daha sonra şöyle yazdı: "iki yol arkadaşı artık küçük küreler değiller, ama artık çok daha büyükler ve artık yuvarlak değiller ... onlar ortasında ve şeklin küçük siyah üçgenleri olan ve Satürn'ün küresine bitişik olan yarı elipslerdir, her zaman yuvarlak olarak görülen ” .
In 1655 , Christian Huygens , 50 büyütmeli bir teleskopla, Satürn yakın sonradan adlandırılacak olan bir yıldız keşfetti Titan . Buna ek olarak, ilk kez Satürn'ün "kollardan" oluşan katı bir halka ile çevrili olacağını varsayıyor . Üç yıl sonra, Systema Saturnium adlı kitabında , daha önce Galileo'nun gözlemlediği halkaların kaybolması olgusunu açıklıyor. 1660'da Jean Chapelain , bu halkaların çok sayıda küçük uydudan oluşacağını tahmin ediyor, bu da farkedilmiyor çünkü gökbilimcilerin çoğu o zaman halkanın katı olduğunu düşünüyor.
1671 ve 1672'de, halkaların kaybolması olgusu sırasında Jean Dominique Cassini , Titan'dan sonra Satürn'ün en büyük iki uydusu olan Iapetus'u ve ardından Rhea'yı keşfetti . Daha sonra, 1675 ve 1676'da, halkanın en az bir bölmeyle ayrılmış birkaç halkadan oluştuğunu belirledi; Bunlardan daha büyük olanı - ve muhtemelen gözlemlediği, A ve B halkalarını ayırarak - daha sonra Cassini'nin bölümü olarak adlandırılacaktı . Sonunda, 1684'te iki yeni ay keşfetti: Tethys ve Dione . Daha sonra keşfedilen dört aya , Fransa Kralı Louis XIV'in onuruna Sidera Lodoicea ("Louis'in yıldızları") adını verdi .
Uranüs gezegeninin kaşifi William Herschel'in çalışmasına kadar bir asır boyunca başka hiçbir önemli keşif yapılmadı . 1780'de, B halkasında siyah bir çizgi bildirdi; bu bölünme, muhtemelen Johann Franz Encke tarafından 1837'de gözlemlenenle aynı ve ikincisinin adını Encke'nin bölümü olarak alacak . 1789'da halkalar kaybolduğunda, iki uydu daha tanımladı: Enceladus ve Mimas . Bu gözlem aynı zamanda, daha önce yalnızca şüphelenilen gezegenin kutuplarda düzleştiğini doğrulamasını ve halkaların kalınlığının yaklaşık 500 kilometrede ilk tahminini yapmasını sağlar. Son olarak, 1790'da halkaların dönme periyodunu 10 sa 32 dk olarak belirledi, bu gerçeğe çok yakın bir değer. Pierre-Simon de Laplace , Kepler yasalarıyla , daha sonra gezegenin Güneş'e olan uzaklığının 1,4 milyar kilometrede ilk tahminini sağlar. Ayrıca, görünen boyutundan , gezegenin çapını 100.000 km ve halkaların çapını 270.000 km olarak tahmin ediyor .
1848 yılında William Cranch Bond ve oğlu George Phillips Bond ilk gözlenen Hyperion , bir uyduyu yörünge rezonans da bağımsız iki gün sonra keşfedilen Titan ile, William Lassell önceki en büyük ayın kaşifi iki yıl - Neptün , Triton . Ertesi yıl Edouard Roche , halkaların bir uydu Satürn'e yaklaştığında oluşacağını ve gelgit kuvvetleri nedeniyle ayrışacağını öne sürüyor ; daha sonra Roche limit adını alacak bir konsept .
1850'lerde, baba ve oğul Bond tarafından yeni keşfedilen C halkası aracılığıyla, katı halkalar teorisini baltalayan birkaç gözlem yapıldı . 1859'da James Clerk Maxwell , Satürn'ün Halkalarının Hareketinin Kararlılığı Üzerine adlı kitabını yayınladı ve burada halkaların aslında hepsi bağımsız olarak Satürn'ün yörüngesinde dönen "belirsiz sayıda bağlantısız parçacıktan" oluştuğunu savundu ; bu çalışma ona Adams Ödülü'nü kazandırdı . Bu teori, 1895'te James Keeler ve William Campbell tarafından Lick Gözlemevi'nde yürütülen ve halkaların iç kısımlarının dış kısımlardan daha hızlı yörüngede olduğunu gözlemledikleri spektroskopik çalışmalarla kanıtlandı .
1872'de Daniel Kirkwood, Cassini ve Encke bölümlerinin o zamanlar bilinen dört iç uyduyla rezonansa girdiğini tanımlamayı başardı: Mimas, Enceladus, Tethys ve Dione.
İkinci bölümünde ise XIX inci yüzyılın , fotoğraf geliştirir ve Satürn artık baş hedef: birçok astrofotoğrafçıları gelen Warren Street için John R. Commons kardeşler aracılığıyla Paul Henry ve Prosper Henry sonra ilk kez, kredi bir görüntü almak Başarılı fotoğraf Commons ve Henry kardeşler arasında paylaşılıyor.
1899 yılında William Henry Pickering keşfetti Phoebe , bir düzensiz uyduyu senkron rotasyon değildi ve bir vardı retrograd yörüngesini . Bulunan türünün ilk örneğidir ve ayrıca, halkaların kaybolmasından faydalanmadan bir Dünya gözleminden keşfedilen tek Satürn ayıdır.
In XX inci yüzyıl ve XXI inci yüzyılın ardından çeşitli misyonlar aracılığıyla bilinmektedir gezegen hakkında bilgi çoğunluğu keşfetmenizin . Bununla birlikte, Dünya'nın halkaların düzlemini geçtiği olaylar, Dünya gözlemi için kullanılmaya devam eder. Örneğin, 1966'da Allegheny Gözlemevi , daha sonra E halkası olarak adlandırılacak olan şeyi fotoğrafladı ve Janus ve Epimetheus'un uyduları keşfedildi; daha sonra, 1979 ve 1980'de, ayrı ekipler tarafından üç yeni kişi daha yaratıldı: Télesto , Calypso ve Hélène . Hubble Uzay Teleskobu ayrıca 2009 yılında gözlenen bir dörtlü transit olarak bazen dikkat çekici görüntüler dönen, sürekli Satürn sisteminin etkinliği izler.
Yılının son çeyreğinde XX inci yüzyıl, Satürn üç uzay sondaları tarafından ziyaret edilmektedir NASA bir performans üstgeçidin : bunun Pioneer 11 yılında 1979 , Voyager 1 de 1980 ve Voyager 2 içinde 1981 .
Kullanmış yerçekimi yardımı ile ilgili Jüpiter , Pioneer, 11 Eylül 1979 Satürn ilk uçuşu taşır ve 21 000 ila yaklaşık harcanan km iç halka ve atmosferin üst tabakalar arasında kayma, gezegen bulutu uçlarından. Uzay aracı, gezegenin ve bazı uydularının düşük çözünürlüklü fotoğraflarını çekiyor, ancak çözünürlükleri yüzeylerinin ayrıntılarını ayırt etmek için çok düşük. Uzay aracı aynı zamanda ince ortaya gezegen halkaları çalışmalar F halkası ve varlığını teyit E halkasının ; ayrıca halkalardaki bölünmelerin prob tarafından yüksek bir faz açısı ile bakıldığında parlak olarak gösterilmesi, ince bir ışık saçan malzemenin varlığını ortaya koymaktadır ve bu nedenle boş değildir. Buna ek olarak, öncü 11 geniş kapsamlı veri sağlamaktadır Satürn'ün magnetosphere ve atmosfer olarak hem de Titan birinci sıcaklık ölçümü de 80 K (-193 ° C) .
Bir yıl sonra, Kasım ayında 1980 , Voyager 1 sırayla Satürn sistemini ziyaret etti. Sonda, gezegenin ilk yüksek çözünürlüklü görüntülerini, halkalarını ve Dione , Mimas ve Rhéa dahil olmak üzere uydularını döndürür . Voyager 1 ayrıca Titan'ın bir üst uçuşunu gerçekleştirerek , görünür dalga boylarında nüfuz edilemez olması - yüzey ayrıntılarının görüntülenmesini önlüyor - ve eser miktarda etilen ve diğer hidrokarbonların varlığı da dahil olmak üzere bu ayın atmosferi hakkındaki bilgisini artırıyor . Bu son uçuşun sonucu, sondanın yörüngesini derinden değiştirmek ve onu ekliptik düzlemden dışarı fırlatmaktır .
Neredeyse bir yıl sonra, Ağustos 1981'de Voyager 2 çalışmaya devam etti. Gezegenin merkezinden 161.000 km uzakta26 Ağu 1981, önceki sondalardan daha hassas kameraları sayesinde ayların yakın çekimlerini yapıyor ve atmosferin ve halkaların evrimine dair kanıtlar sunuyor. Ne yazık ki, uçuş sırasında, yönlendirilebilir kamera platformu birkaç gün takılı kalıyor, bu da bazı fotoğrafların istenilen açıda çekilemediğini ve alınan verilerin bir kısmının kaybolmasına neden oluyor. Satürn'ün yerçekimi yardımı nihayet sondayı Uranüs'e, ardından Neptün'e yönlendirmek için kullanılır , bu sonda bu iki gezegeni ziyaret eden ilk ve tek sonda yapar.
Voyager programı böyle yakın veya dahil gezegenin halkaları, içinde yörüngede birkaç yeni uyduların o kadar çok keşifler verir Atlas ve çoban uydular Prometheus ve Pandora (ilk şimdiye kadar keşfedilmiş) veya yüzük üç yeni bölümler, daha sonra sırasıyla denir Maxwell , Huygens ve Keeler . Ek olarak, G halkası açığa çıkar ve B halkasında "kollar" - koyu lekeler - görülür .
İncelemek, bulmak | Tarihli | Uzay Ajansı | Mesafe (km) | Anahtar başarılar |
---|---|---|---|---|
öncü 11 | 1 st Eylül 1979 | NASA | 79.000 | Satürn'ün ilk başarılı uçuşu.
F halkasının keşfi . |
seyahat 1 | 12 Kasım 1980 | NASA | 184.300 | Yüksek çözünürlüklü ilk görüntüler. |
2 seyahat | 25 Ağu 1981 | NASA | 161.000 | Uranüs'e ve ardından Neptün'e gitmek için Satürn'ün yerçekimi yardımının kullanılması . |
Cassini-Huygens bir misyon Satürn sisteminin keşif 'ın NASA ile işbirliği içinde Avrupa Uzay Ajansı ve İtalyan Uzay Ajansı , entegre bir program Flagship . lansman tarihi15 Ekim 1997, Uzay sondası oluşmaktadır Cassini uzay aracı, NASA tarafından geliştirilen ve Huygens Lander ESA tarafından geliştirilen - sırasıyla adını Jean-Dominique Cassini ve Christian Huygens , gezegen hakkında çok gelişmiş bilgiye sahip iki bilim adamı XVII inci yüzyıl. Temmuz 2004'te Satürn'ün etrafındaki yörüngeye yerleştirildi , iniş aracı Ocak 2005'te Titan'a indi ve yörünge aracı - başlangıçta planlanan dört yıllık süreye ek olarak iki görev uzantısından sonra - çalışmasına devam etti - 15 Eylül 2017doğal uyduların kirlenme riskini önlemek için Satürn'ün atmosferinde bozunduğu yer .
Huygens , iniş sırasında ve inişinden sonra bilgi toplar ve bir dizi fotoğraf çeker. Tasarım sorunlarına ve iletişim kanalının kaybolmasına rağmen, iniş aracı ölçüm yapmak için bir petrol gölünün yakınına inmeyi başardı .
Cassini, Satürn'ün etrafında dönmeye devam ediyor ve manyetosfer ve Satürn'ün halkalarının bilimsel çalışmasına devam ediyor, uydulardan kısa mesafeli geçişlerinden yararlanarak onlar hakkında ayrıntılı veri topluyor ve Satürn sisteminin kalitesinin görüntülerini elde ediyor.
İle ilgili olarak Satürn uydularından , Cassini geniş hidrokarbon gölleri ve sayısız adalar ve dağların - - Titan yüzeyinin bilgi rafine izin verir ve üzerindeki atmosferi kompozisyonuna , keşfetmeye Gayzerleriyle arasında Enceladus bunu bir yer haline görünümü için elverişli yaşamın , ilk ayrıntılı görüntülerini elde etmek için Phoebe Haziran 2004 tarihinde üzerinde uçar - - ve aralarında altı yeni adlandırılmış uyduları, keşfetmeye meton ve Pollux örneğin.
Yörünge aracı , Satürn'ün halkalarının yapısını ayrıntılı olarak analiz ediyor , hatta E ve G halkalarının içinde bulunan daha önce bilinmeyen yeni bir tanesini fotoğraflıyor ve dev gezegenin atmosferinin kutuplarında - Satürn'ün altıgeni gibi - şaşırtıcı oluşumlarını gözlemliyor . Ek olarak, son yörüngeleri sırasında Satürn'ün halkaları hakkında toplanan veriler, onların yaşlarını tahmin etmeyi mümkün kılıyor: 100 milyon yıldan daha kısa bir süre önce ortaya çıkmış olmalılar ve 100 milyon yıl içinde ortadan kaybolmaları gerekiyor.
Kısacası, Cassini uzay sondası , görevi sırasında Satürn'ün etrafında 293 tur gerçekleştiriyor ve kapsamlı araştırmaların yapılmasını mümkün kılan koşullar altında Titan'ın 127, Enceladus'un 23 ve gezegenin diğer 162 uydusunun 127 üst uçuşunu gerçekleştiriyor. 653 gigabayt bilimsel veri toplanır ve 450.000'den fazla fotoğraf çekilir. Cassini-Huygens misyonu , tüm bilimsel hedeflerini yerine getiriyor ve bu nedenle üretilen sayısız kaliteli veri sayesinde büyük bir başarı olarak kabul ediliyor.
Satürn kadar uzaktaki bir gezegenin uzay sondası ile araştırılması , bir uzay aracının bunu başarması için gereken yüksek hız, görevin süresi ve daha zayıf güneş radyasyonunu telafi edebilecek enerji kaynaklarına başvurma ihtiyacı nedeniyle çok pahalıdır. örneğin çok büyük güneş panelleri veya bir radyoizotop termoelektrik jeneratörü gibi .
2008 yılında, NASA ve Avrupa Uzay Ajansı okudu Titan Satürn Sistemi Misyon bir orbiter yanısıra Aracına ve oluşan (TSSM) sıcak hava balonu incelemek amaçlanmıştır Titan , ancak bu proje ertesi yıl terk edildi. Discovery programı çerçevesinde daha ucuz bir görev de öngörülmüştür, Titan Mare Explorer (2011), ancak sonuçta korunmamıştır.
Ancak Satürn ve uydularının (özellikle yaşamı barındırabilecek Titan ve Enceladus) bilimsel ilgisi karşısında, NASA'nın New Frontiers programı çerçevesinde Cassini-Huygens'in halefleri önerilmektedir . Bu nedenle, 2017 yılında, beş görev değerlendirilmektedir: Satürn (atmosferine dalarak bir araştırma taşıyacak bir uzay aracı SPRITE ), malzeme ile püskürtülen hassas bir şekilde analiz edecektir iki görev Gayzerleriyle arasında Enceladus üzerinde uçan Bu ay birkaç kez ve yaşam formlarının olası varlığını ( ELSAH ve ELF ) ve son olarak Titan'ı derinlemesine incelemeyi amaçlayan iki görev, ilki yörüngede ( Ocenus ) ve ikincisi, teknik açıdan daha cesur, düşük yerçekimi ve atmosferinin yüksek yoğunluğundan yararlanarak ay yüzeyinde onlarca kilometre uçuş yapan bir drone ( Dragonfly ) anlamına gelir. Son olarak, 2026'da planlanan bir kalkış ve 2034'te Titan'a varış için 2019'da yalnızca Dragonfly görevi seçildi.
Satürn birçok bilimkurgu eserinde mevcuttur ve temsili gezegen hakkındaki bilgilere göre gelişmiştir. Satürn'ü çağrıştıran bilimkurguya değinen ilk eserlerden biri özellikle Voltaire'in Micromegas (1752) adlı eseridir . O zamanlar, Güneş'ten bilinen en uzak gezegendi - o zaman 1781'de Uranüs ve 1846'da Neptün keşfedilecekti - ve gazlı yapısı bilinmiyordu. Böylece, gezegen katı olarak tanımlanır ve iki kilometre yüksekliğinde, 72 duyuya ve 15.000 yıllık bir yaşam beklentisine sahip devlerin yaşadığı ; “Satürn Akademisi” nin sekreteri daha sonra ana karakter Micromegas on Earth'e eşlik eder . Bir asır sonra, Hector Seradac'ta (1877), Jules Verne , maceracıların bir kuyruklu yıldıza binerek Satürn'ün yakınından geçmesini sağlar . Yazar bunu tarif eder ve daha sonra ıssız bir katı yüzeyi ve 8 uydusu ve 3 halkası olan kayalık olarak çizer.
Modern bilim, gezegenin katı bir yüzeye sahip olmadığını, atmosferinin ve sıcaklığının insan yaşamına düşman olduğunu ortaya çıkardıktan sonra, temsili buna göre gelişir. Ayrıca, gezegen halkaları ve geniş uydu sistemi, örneğin Isaac Asimov'un La Voie martienne (1952) veya Alain Damasio'nun La Zone du Dehors (2007) filminde olduğu gibi, bilim kurgu için daha yaygın bir çerçeve haline gelir . Charles Stross'un Accelerando (2005) çalışmasında olduğu gibi, Satürn'ün atmosferinde yüzen şehirler de kabul edilir .
Olarak sinema , özellikle temsil edilir Beetlejuice (1988) Tim Burton bunun tarafından doldurulur, dev kum solucanların ya da bir zemin olarak hizmet vermektedir Interstellar'ın tarafından (2014) Christopher Nolan gezegen yakın dört astronot gönderilen, NASA bir solucan deliğine ulaşma hedefi .
"Satürn, Eski Çağ'ın Bringer" olduğunu 5 inci büyük için hareket çalışma orkestra Gezegenler oluşan ve yazdığı, Gustav Holst 1914 ve 1916 ek olarak aralarında, Satürn bir olan şarkı grup kaya Amerikan Nihayet bir Sleeping .
Onun sembolü “ ♄ ”, antik kökenli, temsil edeceğini orak tanrısı Satürn veya elde edilecek küçük Yunan harf kappa , başlangıçtaki ait antik Yunan Κρόνος ( Kronos ). Bununla birlikte, Uluslararası Astronomi Birliği , " ♄ " sembolünün , İngilizce Satürn'ün baş harfi olan Latince büyük harf S'ye karşılık gelen "S" kısaltmasıyla değiştirilmesini önermektedir .