Planeta Saturn

CARACTERE ASTRONOMICE ŞI FIZICE

Saturn, a doua planetă ca mărime, este una dintre cele mai frumoase privelişti din sistemul solar.
Planeta Saturn, este situată între Jupiter şi Uranus şi se află la 9,55 unităţi astronomice (1.428 milioane km) faţă de Soare, în jurul căruia se roteşte în 29,46 de ani. Distanţa medie faţă de Soare este aproape dublă faţă de cea la care se află Jupiter.
În mitologia romană Saturn este zeul agriculturii, şi este identificat cu Cronos din mitologia greacă. Potrivit mitului, dupa ce a domnit un timp ca divinitate supremă, Saturn a fost detronat de Jupiter şi adăpostit în Latium, unde i-a învăţat pe locuitori agricultura şi a instaurat o “vârstă de aur”, de pace şi de abundenţă. În amintirea acestei epoci, se celebrau la Roma, între 17 şi 19 decembrie, Saturnaliile, când orice muncă era întreruptă, nu se declarau războaie şi se suspenda puterea stăpânilor asupra sclavilor.
Planeta este cunoscută încă din perioada preistorică. Galileo Galilei a observat planeta Saturn în anul 1610, cu ajutorul unui telescop. El a notat tot ceea ce a văzut dar nu a ştiut să explice observaţiile făcute. Acestea au fost explicate în anul 1662 de către Huygens.
Inelele planetei au rămas unice până în anul 1977 când au fost descoperite şi în jurul planetei Uranus.
Saturn face parte din grupa planetelor mari, având diametrul egal cu 9,47 diametre terestre, fiind mai turtită la poli. Volumul său este de 700 de ori mai mare decât volumul Pământului. Masa planetei Saturn este de 95,22 de ori mai mare decât cea a Pământului, densitatea medie de 0,69 g/cm3 şi perioada de rotaţie la Ecuator de 10 ore şi 14 minute. Saturn este singura planetă a sistemului solar cu o densitate mai mică decât a apei. Are o densitate aşa de mică încât ar putea pluti într-o cadă gigantică. Oricum nu vom pune planeta Saturn într-o cadă. De ce? Pentru că ar “lăsa” un inel.
Pe cer apare ca o stea galbenă, strălucitoare, iar văzută prin telescop – o sferă aurie traversată de o serie de benzi colorate.
Când cerul este întunecat planeta Saturn este vizibilă şi cu ochiul liber. Totuşi nu este nici pe departe la fel de strălucitoare ca Jupiter. Este uşor de identificat pentru că ea nu străluceşte ca celealte stele. Inelele şi sateliţii mai mari pot fi văzuţi şi cu un mic telescop astronomic.
Saturn, ca şi planetele Jupiter, Uranus şi Neptun, este acoperit de o atmosferă densă, formată în principal din hidrogen şi heliu, cu urme de metan şi amoniac (sub formă de cristale de gheaţă care alcătuies norii). Are o sursă de căldură internă, radiind mai multă căldură decât primeşte. Temperatura superficială este de –1500C. Unul dintre sateliţii săi, Titan, posedă o atmosferă de metan.
Pe suprafaţa planetei se observă sisteme de benzi paralele cu Ecuatorul, însă mai puţin intense decât cele ale lui Jupiter.
Ca şi planeta Jupiter, Saturn are un miez de rocă, un înveliş de hidrogen metalic lichid (de unde rezultă puternicul câmp magnetic pe care-l are) şi un înveliş de hidrogen molecular.
Saturn are o emisie de unde radio, descoperită în 1957, mai puţin puternică decât emisia planetei Jupiter.
Vântul suflă cu o viteză de 1.770 km/h. cele mai puternice vânturi fiind descoperite în zona Ecuatorului, în direcţie estică. La latitudini mari viteza vântului scade uniform.
Saturn a fost interceptată de trei sonde spaţiale: Pioneer 11 (1979), Mariner 11 şi Mariner 12, Voyager 1 (1980) şi Voyager 2 (1981). Se aşteaptă ca sonda Cassini, lansată în 1997, să atingă planeta Saturn în anul 2004.
Printre informaţiile noi aduse de sondele Voyager se numără descoperirea unei magnetosfere (o regiune care conţine particole elementare, în special electroni, protoni şi ioni grei, capturaţi în parte din atmosfera satelitului Titan) care include 13 dintre sateliţii planetei Saturn şi sistemul de inele.

LUNILE PLANETEI SATURN

Saturn are 19 sateliţi. Titan este cea mai mare lună a planetei Saturn. Are atmosferă care se observă din imaginile luate de sonda Voyager. Presiunea ei este de 1,6 ori mai mare decât cea de pe Pământ şi este formată în principal de nitrogen cu aproximativ 1% concentraţie de metan. Temperatura ei este de aproape  –1800C. atmosfera este foarte opacă datorită faptului că razele Soarelui interacţionează cu cu hidrocarburile.
Norii, probabil, sunt  compuşi din nitrogen lichid şi picături de metan; şi se speculează că Titan poate fi acoperită cu lacuri sau oceane de hidrocarburi (metan si etan). Aproape toate elementele chimice organice care au determinat apariţia vieţii pe Pământ sunt prezente şi pe Titan, dar pare a fi prea frig pentru ca să existe viaţă.

ALTE LUNI ALE PLANETEI SATURN

Celelalte luni ale Saturnului au suprafeţele acoperite de gheaţă ce prezintă cratere formate în urma impactului cu diferiţi meteoriţi. Densităţile acestora sunt de 1.0 - 1.5 g/cc, ceea ce arată faptul că sunt formate mai mult din gheaţă.
Rhea şi Iapetus sunt alţi doi sateliţi ai planetei Saturn. Pe Rhea se observă multe cratere datorate impactului cu meteoriţi.
Iapetus are o parte de 10 ori mai întunecată decât cealaltă.
O altă lună a Saturnului este Mimas, care are un crater de ¼ din diametrul lunii.
Enceladus poate fi activ din punct de vedere geologic pentru că are o legătură cu fluxul încălzirii planetei Saturn.
Tethys are un crater ce are lungimea de aproximativ ½ din diametrul lunii şi prezintă, de asemenea, un canion foarte mare.
          Au mai fost descoperite încă două luni de dimensiuni mai mici, una care este pe aceeaşi orbită cu Tethys şi alta pe aceeaşi orbită cu Dione. Această împărţire a orbitei nu a mai fost văzută înainte de investigarea detaliată a sistemului planetei Saturn. 
 

SISTEMUL DE INELE

Cea mai importantă caracteristică a planetei Saturn este un sistem concentric de inele, format dintr-o mulţime de mici corpuri şi pulberi, care se rotesc în jurul planetei, aproape în acelaşi plan.
Originea acestor inele este necunoscută. Sistemul de inele nu este stabil. El trebuie regenerat prin diferite procese, cum ar fi ruperea unui satelit mai mare.
Diametrul inelului este de 276.000 km iar grosimea sa de mai puţin de 20 km. Din cauza poziţiei relative a planetei faţă de Pământ, deschiderea aparentă a inelului variază în aşa fel încât, din 15 în 15 ani, când Pământul trece prin planul inelului, el se înfăţişează pe muchie. Inelul este împărţit în trei regiuni concentrice.
Acesta a fost observat pentru prima dată de Galileo în anul 1610 dar interpretarea corectă a dat-o Christian Huygens în anul 1659.
Inele saturnine au fost considerate unice până în 1977 când s-au descoperit astfel de sisteme şi în jurul planetelor Uranus, Jupiter şi Neptun.
De pe Pământ, sistemul pare a fi alcătuit numai din două inele strălucitoare notate A şi B; acestea sunt separate de o bandă întunecată – descoperite de astronomul Gian Domenico Cassini – şi cunoscute sub numele de diviziunea lui Cassini.
Sondele Voyager 1 (1980) şi Voyager 2 (1981) au adus noi informaţii, conform cărora sunt sute de inele subţiri, grupate în 7 inele mari, dintre care trei sunt mai strălucitoare şi au fost notate cu literele A, B şi C.
Sistemul de inele este divizat în cinci componente majore, notate cu literele G, F, A, B, C (din exterior spre interior). În realitate aceste inele sunt divizate la rândul lor în alte mii de inele individuale. Inelele G şi F sunt subţiri şi greu de văzut, pe când inelele A, B şi C sunt mult mai uşor de depistat.
Originea inelelor este necunoscută, dar se crede că ele s-au format din sateliţi mai mari care au fost spulberaţi de impactul cu comete sau meteoriţi.
Fotografia pe care o vedeţi a fost făcută pe data de 21 noiembrie 1995, imediat după ce Soarele a coborât sub planul de inele.

SISTEMUL DE SATELIŢI

Saturn are 18 sateliţi naturali confirmaţi de cercetările efectuate de sondele spaţiale.
În ordinea scăderii distanţei faţă de planetă, ei sunt:

  1. Pan – descoperit în anul 1990 de Showalter;
  2. Atlas – descoperit în anul 1980 de Terrile;
  3. Prometheus – descoperit în anul 1980 de Collins;
  4. Pandora – descoperit în anul 1980 de Collins;
  5. Epimetheus - descoperit în anul 1980 de Walker;
  6. Janus – descoperit în anul 1966 de Dollfus;
  7. Mimas - descoperit în anul 1789 de Herschel;
  8. Enceladus - descoperit în anul 1789 de Herschel;;
  9. Tethys -  descoperit în anul 1684 de Cassini;
  10. Telesto - descoperit în anul 1980 de Reitsema;
  11. Calypsoy - descoperit în anul 1980 de Pascu;
  12. Dione - descoperit în anul 1684 de Cassini;
  13. Helene - descoperit în anul 1980 de Laques;
  14. Rhea - descoperit în anul 1672 de Cassini;
  15. Titan - descoperit în anul 1655 de Huygens;
  16. Hyperion  - descoperit în anul 1848 de Bond;
  17. Iapetus - descoperit în anul 1671 de Cassini;
  18. Phoebe - descoperit în anul1898 de Pickering.

Se aşteaptă ca datele să fie completate la întoarcerea sondei Cassini, care a fost trimisă pentru studierea detaliată a planetei Saturn, şi anume: inelele, magnetosfera, sateliţii de gheaţă, satelitul Titan.
Cele trei perechi Mimas – Tethys, Enceladus – Dione şi Titan – Hyperion interacţionează gravitaţional în aşa fel încât să menţină stabilă relaţia dintre orbitele lor: perioada orbitei Mimas este exact jumătate din cea a lui Tethys, ele fiind într-o rezonanţă de 1:2; Enceladus – Dione au aceeaşi rezonanţă (1:2) iar Titan – Hyperion 3:4.
Un sistem regulat de sateliţi este format de cele două luni ale planetei, ale căror orbite sunt aproape circulare în planul ecuatorial. Excepţie face Iapetus, a cărui orbită este înclinată la 15º, şi Phoebe a cărui orbită este înclinată la 175º.
Exceptând Hyperion şi Phoebe, toţi ceilalţi sateliţi se pare că au orbite sincrone, astfel încât au aceeaşi situare faţă de Saturn, ca Luna faţă de Pământ.
Cel mai mare satelit, Titan, cu un diametru de 5150 km, este singurul satelit natural al sistemului solar care are atmosferă.
Saturn are 6 sateliţi glaciari care pot fi uşor observaţi cu un telescop de pe Pământ.
 

 

CRISTEA VIOREL
Clasa a XIII-a C

download