Меню

Каким цветом звезда сатурн



Цвет поверхности Сатурна

Общеизвестно, что 6 планета от Солнца имеет кольца, но не каждый знает, какого цвета сам Сатурн. А ведь даже в любительский телескоп или астрономический бинокль видно, что он имеет целую гамму оттенков от бледно-желтого до апельсинового.

Общие характеристики Сатурна

Существует 2 основные гипотезы происхождения этого небесного тела:

  • теория контракции предполагает, что Сатурн родился на ранних стадиях развития Солнечной системы одновременно с другими планетами из массивных «сгущений», образовавшихся в газопылевом диске;
  • теория аккреции говорит, что система рождалась в 2 этапа — первые 200 млн лет формировались твердые плотные небесные тела — планеты земной группы, а позже началось образование газовых гигантов из первичного протопланетного облака.

Среди основных характеристик Сатурна:

  • экваториальный радиус — 60 тыс. км;
  • полярный радиус — 55 тыс. км;
  • масса — 500 скстлн т (число 10 в 21 степени);
  • средняя плотность — ниже 0,7 г/см³;
  • линейная скорость вращения вокруг своей оси — 9,87 км/c (на экваторе);
  • период осевого вращения — 10,5 земных дней;
  • среднее расстояние от Солнца — 1,4 млрд км;
  • период вращения вокруг Солнца — 378 земных дней;
  • орбитальная скорость — 9,79 км/с.

Атмосфера планеты

Сатурнианский воздух состоит из водородно-гелиевой смеси с небольшим добавлением водяного пара, аммиака и некоторых углеводородов.

Наблюдаемый нами желтоватый цвет Сатурна объясняется тем, что на верхних границах красно-охряных облаков, образованных сульфидом аммония и водяным паром, оседают белые аммиачные кристаллы.

Ветры на Сатурне

Исследовательская межпланетная программа «Вояджер» доказала наличие на Сатурне сильных ветров, дующих со скоростью до 500 м/с. Направлены они преимущественно с запада на восток и параллельны осевому вращению планеты.

Наиболее активные движения воздуха на экваторе, но по мере приближения к полюсам их сила ослабевает, появляются также атмосферные течения, направленные с востока на запад. Такая циркуляция происходит не только в верхнем слое атмосферы, но и ниже, как минимум до глубины 2 тыс. км.

Корабль «Вояджер-2» также доказал, что ветры в северном и южном полушариях симметричны друг другу относительно экваториальной линии. Это дало ученым возможность думать, что эти воздушные потоки как-то связаны ближе к поверхности планеты, но рассмотреть данное явление под слоем видимой сатурнианской атмосферы пока не представляется возможным.

В воздухе Сатурна нередко появляются устойчивые сверхмощные ураганы — аналоги циклонов и антициклонов на других газовых гигантах Солнечной системы. Один из них — Большое Белое Пятно. Оно появляется в северном полушарии во время летнего солнцестояния 1 раз каждые 30 лет.

Последний раз его зафиксировали в 2010 г. В конце этого же года аппаратом «Кассини» был сфотографирован еще один сатурнианский шторм, форма которого напоминала струю дыма от сигареты. Эта же станция заметила в мае 2011 г. ураган планетарного масштаба в виде вихревой воронки диаметром около 5 тыс. км.

Основные элементы структуры колец Сатурна

Исследовательские межпланетные станции подтвердили: все 4 планеты — газовых гиганта Солнечной системы (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун) — имеют кольца, но только сатурнианская кольцевая система настолько эффектна и хорошо видима с Земли. Эти образования не являются твердыми, они состоят из множества миниатюрных небесных тел, которые вращаются вокруг планеты в экваториальной плоскости.

У Сатурна 7 колец — 3 основных и 4 второстепенных. Все они покрыты слоем космической пыли, которая отражает исходящий от планеты свет.

Кольца имеют различные цвета, например, самое первое от планеты (внутреннее) серовато-черное. Наружное из основных колец — желтовато-серое, а среднее имеет белые и желтовато-белые участки.

Цвет поверхности Сатурна

Диск планеты имеет приглушенный желтый оттенок. Несмотря на то что Сатурн — одно из самых ярких и эффектных небесных тел Солнечной системы, по сравнению с соседним Юпитером он выглядит блеклым.

Он тоже имеет полосы на своей поверхности, но они не такие четкие, как юпитерианские. Возможно, их просто плохо видно из-за облаков в нижних атмосферных слоях.

Цвет поверхности неоднородный, на планете хорошо различимы пояса, разнящиеся оттенками:

  • желтовато-серые полярные шапки;
  • серовато-коричневая экваториальная область;
  • желтовато-белые средние широты.

Некоторые спутники Сатурна, например Титан, также имеют желтый оттенок.

Галерея изображений

В полной мере рассмотреть цвет Сатурна может только профессиональная астрономическая техника. Еще лучше справятся с задачей космический телескоп «Хаббл» или межпланетные исследовательские зонды. Аппарат «Кассини» и другие станции уже успели запечатлеть и тонкий облачный покров на Сатурне, и его штормовые вихри, и смешивание оттенков.

Интересен полосатый узор недалеко от сатурнианского экватора, а большие пятна на поверхности — это и есть те самые длительные ураганы. На некоторых снимках Сатурн получился синим, но ученые доказали, что это только оптический эффект из-за рассеивания света.

Источник

Каким цветом звезда сатурн

Сатурн как планета был известен ещё приблизительно в 2800 гг. до нашей эры древним египетским жрецам, которые разделили планеты на две группы: верхние и нижние. Верхние планеты, которые можно наблюдать в противостоянии Солнцу, считались воплощениями бога Хора.
Сатурн имел у египтян имя «Хор — бык небес».

Древние шумеры и халдеи начали первыми выделять зодиакальные созвездия, ещё за 6000 лет до н.э. , обожествляя их и принося в жертву ягнят (отсюда название созвездия Овен — Ягнец), а приблизительно в 2700 гг. до н.э. разделили небо по пути Солнца на 12 областей дав им название по именам своих богов и обнаружили, как и египтяне, 5 особых светил — планеты, они называли их «дикими овцами», чтобы отличить от неподвижных звёзд). В числе этих планет у древних шумеров и халдеев был и Сатурн.

Читайте также:  Синий металлик цвет название

Сатурн — один из древнейших римских богов, которого с начала III в. до н.э. стали отождествлять с богом древних греков Кроносом (пожирающим своих детей). Сатурн — отец Юпитера (Зевса). Другие цивилизации давали различные имена Сатурну — самой далекой планете видимой с Земли невооруженным человеческим глазом.

До Коперника Земля являлась «центром Вселенной», а Солнце и Луна также считались планетами, их названия прижились в названиях дней недели. Если взять английский, немецкий, французский, итальянский, скандинавские языки, то мы увидим, что воскресенье — день Солнца, понедельник — день Луны, вторник — Марса, среда — Меркурия, четверг — Юпитера, пятница — Венеры, суббота — Сатурна (англ. Saturday).

Невооружённому глазу Сатурн представляется звездой приблизительно 1-й звёздной величины (0,67m), он значительно слабее по блеску, чем Венера, Юпитер и Марс.

В телескоп средней силы хорошо заметно, что шар Сатурна сильно сплюснут — ещё сильнее, чем Юпитер. На поверхности планеты выделяются параллельные экватору полосы, правда, менее чёткие, чем у Юпитера. В этих полосах можно рассмотреть многочисленные, хотя и неяркие детали, именно по ним Уильям (Вильям) Гершель (William Herschel) определил период вращения Сатурна. Он оказался очень коротким — всего 10 ч 16 мин. Изредка на диске планеты появляются и более заметные детали. Так, в феврале 1876 г. на экваторе Сатурна возникло большое белое пятно, обращавшееся с периодом 10 ч 14 мин. Незначительная разница не должна удивлять: как и у Солнца и Юпитера, скорость вращения атмосферы Сатурна в экваториальных зонах больше, чем близ полюсов.


Image Credit: NASA/JPL/Space Science Institute

Светло-жёлтый Сатурн внешне выглядит скромнее своего соседа — оранжевого Юпитера. У него нет столь красочного облачного покрова, хотя структура атмосферы почти такая же.

Как и Юпитер, Сатурн в основном состоит из водорода и гелия. Только содержание гелия в его атмосфере ниже: он более равномерно распределён по всей массе планеты. Вследствие меньшей силы тяготения атмосфера Сатурна глубже юпитерианской. Видимо, у Сатурна мощнее верхний слой светлых перистых аммиачных облаков, что делает его не таким «цветным» и полосатым.

Эта картина представляет собой комбинацию снимков, сделанных в красном, зеленом и синем диапазонах широкоугольной камерой КА «Кассини»
1 января 2009 с расстояния приблизительно 1,1 млн. км от Сатурна. Угол (фаза) между Солнцем, Сатурном и КА «»Кассини» «, равен 28°. Масштаб изображения составляет 65 км на пиксель.

На фотографии представлены цвета северного полушария Сатурна. Ореховые, красновато-жёлтые (персиковые) и оливковые оттенки переходят в бледно-голубые зимние цвета. Синий цвет северного полушария Сатурна в самом начале миссии «Кассини» по-прежнему остается загадкой. За время, работы КА на орбите Сатурна синий цвет исчез — его заменили полосы других оттенков.

Скорости ветра на Сатурне достигают 400-500 м/сек. Ветры дуют параллельно экватору в прямом направлении. Скорости ветра значительно различаются на разных широтах. В зонах взаимодействия ветровых течений образуются штормовые системы и вихри аналогично Большому Красному Пятну на Юпитере.

Этот снимок был получен АМС «Кассини» 7 марта 2006 года с расстояния около 2,9 млн. км. Разрешение снимка 17 км в пикселе. Виден атмосферный вихрь аналогичный Большому Красному Пятну на Юпитере.

Вдоль экватора планеты проходит гигантское атмосферное течение шириной в десятки тысяч километров, скорость его достигает 500 м/с (измерил её впервые «Voyager-2»). Хотя пятна атмосферных вихрей на Сатурне уступают по размерам юпитерианскому Большому Красному Пятну, но и там наблюдаются грандиозные штормы, видимые даже с Земли.

Ниже атмосферы простирается океан жидкого молекулярного водорода. На глубине около половины радиуса планеты давление в нём достигает 3 млн атмосфер, и водород уже не может существовать в молекулярном состоянии. Он становится металлическим, хотя и по-прежнему жидким. Течения в этом металлическом океане генерируют довольно сильное магнитное поле Сатурна. В центре планеты находится массивное ядро (до 20 земных масс) из камня, железа и, возможно. льда.

Откуда взяться льду в центре Сатурна, где температура более 10 тыс. градусов? Ведь хорошо знакомая нам кристаллическая форма воды обыкновенный лёд — плавится уже при температуре 0°С при нормальном атмосферном давлении. Ещё «нежнее» кристаллические формы аммиака, метана, углекислого газа, которые учёные также называют льдом. Например, твёрдая углекислота (сухой лёд, используемый в различных эстрадных шоу) при нормальных условиях сразу же переходит в газообразное состояние, минуя жидкую стадию.

Но одно и то же вещество может образовывать различные кристаллические решётки. В частности, науке известны кристаллические модификации воды, отличающиеся друг от друга не меньше, чем печная сажа — от химически тождественного ей алмаза. Например, так называемый лёд VII имеет плотность, почти вдвое превосходящую плотность обычного льда, и при больших давлениях его можно нагревать до нескольких сот градусов! Поэтому не стоит удивляться тому, что в центре Сатурна при давлении в миллионы атмосфер присутствует лёд, т.е. в данном случае смесь из кристаллов воды, метана и аммиака.

Читайте также:  Зеленый цвет идет брюнеткам с карими глазами

Среднее расстояние от Сатурна до Солнца 1418 млн. км (9,44 а.е.). Расстояние от Сатурна до Земли колеблется от 1180 млн. км (7,89 а.е.) (когда оппозиция приходится на декабрь) до 1630 млн. км (10,89 а.е.) (верхнее соединение в мае). Свет (ЭМ-сигнал) со скоростью 300 000 км/с пробегает это расстояние до Земли за время соответственно от 65,60 до 90,62 минут. В зависимости от расстояния диаметр видимого диска Сатурна меняется от 20 до 14 секунд.

Физические параметры Сатурна
Сжатие 0,097 96 ± 0,000 18
Экваториальный радиус 60 268 ± 4 км (≈ 9,45 земного)
Полярный радиус 54 364 ± 10 км (≈ 8,55 земного)
Площадь поверхности 4,27·10 10 км 2 (≈ 83,71 земной)
Объем 8,2713·10 14 км 3 (≈ 763,6 земных)
Масса 5,6846·10 26 кг
Средняя плотность 0,687 г/см 3
Ускорение свободного падения на экваторе 10,44 м/с 2
Вторая космическая скорость 35,5 км/с
Скорость вращения на экваторе 9,87 км/c
Период вращения 10 ч 34 мин 13 с ± 2 с (2009 год)
Наклон оси вращения 26,73°
Склонение на северном полюсе 83,537°
Альбедо 0,342 (Бонд)
0,47 (геом.альбедо)
Орбитальные параметры Сатурна
Афелий 1 513 325 783 км
Перигелий 1 353 572 956 км
Большая полуось 1 433 449 370 км
Орбитальный эксцентриситет 0,055 723 219
Сидерический период 10 832,327 дней
Синодический период 378,09 дней
Орбитальная скорость 9,69 км/с (средн.)
Наклонение 2,485 240°
5,51°
(относительно солнечного экватора)
Долгота восходящего узла 113,642 811°
Аргумент перицентра 336,013 862°
Число спутников (естеств.) 62 (декабрь 2009)
Атмосфера Сатурна
Водород (H2) ≈ 96 %
Гелий (He) ≈ 3 %
Метан (CH4) ≈ 0,4 %
Аммиак (NH3) ≈ 0,01 %
Дейтерид водорода (HD) ≈ 0,01 %
Этан (C2 H6) ≈ 0,000 7 %
Аммиачные
Водяные
Гидросульфид аммония (NH4SH)

На кольцах Сатурна обнаружена атмосфера.

Оказалось, что кольца окутывает большое количество кислорода, что стало для учёных открытием. Материал «поясов» в основном состоит из водяного льда, ожидалось, что и атмосфера будет содержать в основном молекулы H2O и продукты их распада (гидроксильные группы и водород).

Зато теперь астрономы, возможно, смогут понять, почему некоторые кольца Сатурна кажутся окрашенными в красный цвет. Кислород, взаимодействуя с металлами, которые содержатся в «летающих скалах», может образовывать некое подобие ржавчины, отсюда и непонятный окрас.

Источник Мембрана (19 марта 2010)

январь 2010
(страница обновлена в марте 2010)

— знак Сатурна
  • Магнитное поле Сатурна
  • Кольца Сатурна
  • Гигантское кольцо Сатурна
  • Физические и орбитальные параметры
  • Спутники Сатурна (1–4)
  • Спутники Сатурна (5–8)
  • Спутники Сатурна (9–13)
  • Спутники Сатурна. Энцелад (14)
  • Спутники Сатурна. Энцелад (продолжение)
  • Спутники Сатурна (15–17)
  • Спутники Сатурна (18–20)
  • Спутники Сатурна. Рея (21)
  • Спутники Сатурна. Титан (22)
  • Титан. Исследования зонда Гюйгенс
  • Спутники Сатурна. Гиперион (23)
  • Спутники Сатурна. Япет (24)
  • Спутники Сатурна. (25–30)
  • Спутники. История открытий
  • Спутники. Происхождение названий
  • Равноденствие на Сатурне

Мы живём в исключительное время: через 11 дней после 40 лет, прошедших от старта первого искусственного спутника Земли, 15 октября 1997 с мыса Канаверал (США) был запущен космический аппарат «Кассини-Гюйгенс». Он достиг системы Сатурна 1 июля 2004 года и стал его первым искусственным спутником.

«Кассини-Гюйгенс» («Cassini-Huygens») — автоматический космический аппарат, созданый совместно НАСА, Европейским космическим агентством и Итальянским космическим агентством, сейчас (декабрь 2009 года) исследующий планету Сатурн, кольца и спутники.

Станция «Кассини» вместе с зондом «Гюйгенс» на момент старта являлась самым большим функционирующим межпланетным комплексом. Орбитальный аппарат без зонда имеет массу 2150 килограммов. Вместе с «Гюйгенсом», имевшим массу 350 килограммов, 3132 килограммами топлива и разгонным блоком, аппарат во время вывода на траекторию полёта к Сатурну имел массу 5600 килограммов.

25 декабря 2004 года спускаемый зонд «Гюйгенс» отделился от главного аппарата. Зонд достиг Титана 14 января 2005 и выполнил успешный спуск в оранжевой метановой атмосфере спутника Сатурна. Это было первое успешное зондирование спутника планеты-гиганта.
Кроме проведённого исследования атмосферы, было получено множество изображений атмосферы и поверхности района посадки. Можно представить волнение учёных-исследователей, которые впервые смогли услышать звуки с поверхности Титана — самого большого спутника Сатурна — первые звуки из удалённого Космоса (почти 1200 млн. км от Земли).

«Когда вы смотрите на Сатурн через любой телескоп, все, что вы можете видеть, это освещённая Солнцем сторона Сатурна и часть его колец,» — говорит д-р Линда Спилкер
(Dr. Linda Spilker), представитель научного проекта миссии «Cassini-Huygens».

«С космическим кораблем «Cassini» мы можем видеть целую планету, включая её ночную сторону. Мы можем видеть кольца. Мы можем быть достаточно близко, чтобы видеть крошечные грозы и штормы, которые не могут видеть даже сильные телескопы. Мы можем собрать данные и сделать измерения, которые могут только быть сделаны, фактически идя в Сатурн.»

Облёты орбитального аппарата на близких расстояниях и с различных направлений привели к новым открытиям о динамической атмосфере Сатурна и её внутренней структуре, показавшим во время Равноденствия в августе 2009 года зависимость изменений вихрей в атмосфере от сезонных изменений.


Гексагональное (шестиугольное) атмосферное образование, окружающее северный полюс Сатурна вблизи 78° с.ш.

Изображение гексагона было получено 29 октября 2006, на среднем расстоянии 902 000 км (560 400 миль) выше облаков Сатурна, с помощью визуального и инфракрасного спектрометров КА «Кассини». Здесь мы видим картину, которую создаёт в качестве источника света тепловое излучение Сатурна с длиной волны 5 мкм (в семь раз больше длины волны видимого человеческим глазом).

Наблюдения проводились в инфракрасном диапазоне, что позволило лучше разглядеть полюс во время северной полярной зимы.

Данное изображение, созданное тепловым излучением, идущим из глубин Сатурна, позволяет увидеть глубину атмосферы в ночных условиях.

Набор вложенных чередующихся белых и темных шестиугольников показывает, что сложные гексагональные образования простирается вглубь атмосферы, по крайней мере до уровня равного трём земным атмосферным давлениям, около 75 км.

Облака на этой глубине видны хуже, чем облака на видимых длинах волн. Последние блокируют глубинные излучения — поэтому появляется темный силуэт.

Форма гексагона не изменяется уже более 20 лет. Объяснений этому уникальному явлению пока нет.
Предыдущие изображения шестиугольника, полученные от двух КА «Voyager» (в начале 80-х годов) и наземных телескопов страдали от невыгодной перспективы осмотра, которая позволяла захватить только лимб (край) северного полюса планеты.

Лишь в январе 2009 года, когда первые лучи Солнца после почти 15-летней ночи вновь коснулись широт, где царствует гигантский шестиугольник, исследователи приступили к съёмке загадочного образования.

В августе 2009 года Сатурн прошёл равноденствие, на севере планеты началась весна.

И «Кассини» смог запечатлеть шестиугольник в хорошем качестве с высоты около 764 000 км. Пространственное разрешение снимков составляет около 100 километров. Составив мозаику из 55 снимков (вернее даже три мозаичных кадра, разделённых немного во времени), учёные официально (9 декабря 2009) представили миру гексагон в видимом свете.

На этом снимке границы гексагона окружают Сатурн около 77° с.ш., а сам он по оценкам, имеет размер более двух диаметров Земли. Струйные течения газов по его границам, как полагают, имеют скорость около 100 м/с.

Исследователи предполагают, что необычный объект создан из вихревых атмосферных потоков, но какие законы управляют их движением, специалистам неясно. Анализ снимков позволил ученым получить новую информацию о шестиугольнике.
Так, они обнаружили волны, распространяющие из углов — мест, где потоки совершают наиболее крутые повороты. Кроме того, астрономы смогли разглядеть, что внутренние части шестиугольника темнее внешних и рассмотрели «слоистую» структуру граней.

«Cassini» также показал, что каждый из полюсов планеты обладает чудовищным вихрем, высокая температура которых возникает от внутренних гигантских гроз.

В оставшееся до окончания работы КА «Cassini» время (ориентировочно до середины июля 2010 года) ещё много захватывающих тайн ожидает ученых, которые занимаются исследованиями Сатурна, его колец и спутников.


Сравнительные размеры Сатурна и Земли

Сатурн, затмевающий Cолнце

На снимке ниже гигантский Сатурн, висит в темноте и защищает станцию «Cassini» от слепящего блеска Солнца.
Фотокамеры КА рассмотрели кольца как никогда прежде, раскрывая ранее неизвестные слабые кольца и даже охватывают своим взглядом его ближний мир.

Этот изумительный панорамный вид был создан, комбинацией в общей сложности 165 изображений, снятых широкоугльной камерой «Cassini» почти за три часа 15 сентября 2006. Полная мозаика состоит из трех рядов девяти широкоугльных снимков камеры; здесь показана только часть полной мозаики. Цвета на изображении был созданы оцифрованной композицией ультрафиолетовых, инфракрасных и очищенных (отфильтрованных) изображений таким образом, чтобы они напомнали естественные цвета.

Мозаичные изображения были получены, когда космический корабль дрейфовал в темноте тени Сатурна в течение приблизительно 12 часов и проводил множество уникальных наблюдений за микроскопическими частицами, которые составляют слабые кольца Сатурна. Кольцевые структуры, содержащие эти крошечные частицы, ясно видны под большими углами фазы: то есть они рассматривались в углах, где Солнце находится почти непосредственно позади объектов, являющихся объектами съёмки.

Во время этого периода наблюдения «Cassini» обнаружил два новых слабых кольца: одно совпадающее с разделенной орбитой спутников Януса (Janus) и Эпиметия (Epimetheus), и другое совпадающее с орбитой Паллены (Pallene).
(См. PIA08322 и PIA08328 о двух новых больших кольцах).

Сатурн, затмевающий Cолнце. Таким его увидел КА «Cassini» 15 сентября 2006.

Узкое кольцо G хорошо видно здесь за яркими главными кольцами [A, B, C, D]. Кольцо E ещё больше расширило систему колец Сатурна. Ледяные фонтаны Энцелада (Enceladus), извержения которых поставляют микроскопические частицы в кольцо E, показывают положение этого спутника на краю левой стороны кольца E.

Внутри кольца G и выше более ярких главных колец расположена бледная точка Земли. Так «Cassini» рассмотрел место своего происхождения, находясь за миллиард километров от него далеко в ледяных глубинах Солнечной системы.
См. PIA08324, чтобы лучше рассмотреть нашу голубую Землю, сфотографированную во время этого наблюдения.

Распределение маленьких частиц на изображении многое говорит нам о местной космической среде, окружающей Сатурн. Частицы приводятся в движние солнечным ветром и электромагнитными силами. Рассмотрите лучше эти изображения в большом размере. Изображения и статья к ним расположены здесь

Источник

Слово "Цвет" и его описание © 2022
Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению. Обязательно проконсультируйтесь с вашим лечащим врачом!

Adblock
detector