Размеры сатурна

Причина устойчивости Солнечной системы

Итак, согласно модели Большого Взрыва, пространство Вселенной расширяется
на всех масштабах. Это расширение описывается законом Хаббла v=HR. Пространство
поглощается массивными объектами, согласно упрощенной модели
Вечно Молодая Вселенная, предложенной здесь,
или предметы расширяются на координатной сетке, как в модели «Жук на
ниточке».

Так вот, первый процесс глобального расширения координатной сетки
дает отрицательное ускорение планетам, а второй процесс дает локальное
поглощение координатной сетки и положительное ускорение, описанное выше.

Поскольку метрика пространство искривлена у Солнца, координатная
сетка, деформирована, то мы можем указать лишь приближенный результат,
поскольку о сокращении или удлинении радиальных и тангенциальных масштабов
можно говорить лишь с большой долей приближения, тем не менее, полученный
результат оказывается показательным.

Положительное ускорение вынуждает двигаться по воронке пространства-времени,
описывая некоторую расходящуюся спираль, шаг которой дается ускоряющей
силой, а отрицательное ускорение, описываемое законом Хаббла, дает сходящуюся
спираль на воронке пространства-времени, образованной массивным объектом.
Предположим, что эти два процесса компенсируют друг друга, и мы не наблюдаем
ни расширения координатной сетки воронки, ни её втягивания в массивные
объёкты.

Пускай планета массы m вращается по окружности
радиуса r со скоростью v, а Солнце массой М вращается по окружности
R со скоростью V вокруг общего центра масс C.

Силы, ускоряющие Землю и Солнце соответственно
равны:

F_Sun = Fv/c; F_Earth
= FV/c.

Мощность, расходуемая на ускорение, равна произведению
силы на скорость:

P_Sun = FvV/c; P_Earth
= FVv/c.

Подставим в эти формулы выражения для силы и скорости Земли и Солнца,
которые соответственно равны:

v =sqr(rF/m); V=sqr(RF/M); F=GMm/(r+R)2;

и получим для мощности выражение:

P = GMm/(r+R)2 * sqr(rF/m) * sqr(RF/M)
/ c.

P = G2M3/2m3/2/(r+R)4
* sqr(rR)/c.

Рассмотрим два частных случая: когда массы объектов равны, и когда
масса одного значительно больше второго:

1. m=M; r=R,

P=G2M3/(2R)4*R/c=G2M3/(16R3c).

2. Масса планеты m значительно меньше массы звезды M, следовательно,
её радиус обращения r значительно больше радиуса обращения звезды R,
и приближенно равен расстоянию между планетой и звездой, R = r(m/M);
r~R+r.

P = G2M3/2m3/2/(r+R)4
* sqr(rR)/c = G2M3/2m3/2/r4
* sqr(r2m/M)/c = G2Mm2/r3/c.

Итак, каждая планета Солнечной системы потребляет мощность:

P_Laplas =
G2Mm2/(r3c).

Подойдем теперь к этому вопросу с другой стороны.

Пространство Вселенной расширяется повсеместно по закону
n = Hr. При этом должна возрастать потенциальная
энергия системы каждой пары взаимодействующих тел на величину:

dE = GMm/r — GMm/(r+dr).

В этом случае спутник должен «улетать по спирали». Поскольку этого
не наблюдается, будем считать, что воронка пространства времени мобильна,
втягивается в массивный объект, а воображаемый след на воронке как раз
и будет этой спиралью. Разделив dE на dt получим мощность, потребляемую
объектом массы m.

P_Hubble =
dE/dt = GMmdr/r2/dt = GMmdr/r2/dt = GMmn/r2
= GMmHr/r2 = GMmH/r.

Подставив в последнее выражение значение для мощности, мы получим
значение постоянной Хаббла:

P_Hubble =
P_Laplas,

GMmH/r = G2Mm2/(r3c).

H = Gm/(r2c).

Зная постоянную Хаббла и массу планеты, попытаемся найти радиус,
где данная планета находится в состоянии устойчивого равновесия.

r = sqr(Gm/(Hc))

Ниже приведена Таблица наблюдаемых расстояний до Солнца, и отношений
вычисленных к наблюдаемым. Данные по расстояниям и массам планет взяты
из сайта:
.
Другая полезная информация о планетах и их спутниках размещена на сайтах:

Кольца Сатурна

Любое описание данного небесного тела начинается с информации о наличии колец. За всю историю астрономии, астрологии и других наук, изучающих космос, было выдвинуто множество гипотез их происхождения.

Причины возникновения могут быть в следующем:

• Гравитация Сатурна не позволила сформироваться небольшому космическому объекту рядом с ним.
• Столкновение с другим космическим телом, в результате которого тело разлетелось вокруг планеты.
• Гравитация поглотила молодые первичные спутники.

Тема о возникновении колец до сих пор волнует умы ученых, так как не имеется доказательств их образования. Ясно одно, что они моложе самой планеты. Лед в составе колец чистый. Не выглядит, что он образовался одновременно с планетой примерно 4 млрд. лет назад.

Интересно, что кольца «терялись» в 1995 г., этот же случай повторился в 2009 г. Оказывается, они не исчезали, а планета смотрела ребром в земную сторону.

Интересные факты о планете Сатурн

Сатурн – вполне необычная планета.

Она имеет множество интересных фактов:

• среди всех его спутников, в глубине шестого по размеру — Энцелада, под его поверхностью из льда, вероятно, имеется возможность для жизни;
• самая приплюснутая планета, полярный диаметр практически в 1,2 раза меньше экваториального;
• плотность на 44% меньше плотности воды. В теории, несмотря на огромные размеры и массу, Сатурн не может утонуть в воде;
• согласно легендам древних римлян, Юпитер был сыном Сатурна;
• толщина колец меньше километра, а ширина – в десятки тысяч раз больше;
• общая масса Юпитера и Сатурна составляет более 90% всей массы тел Солнечной системы;
• когда на планете наступает зима, одна часть полушария планеты меняет цвет на голубоватый оттенок.

Watch this video on YouTube

12 занимательных фактов о Сатурне

• Ветер в атмосфере достигает 1800 км/ч.
• Присутствует магнитное поле.
• Вторая по величине планета после Юпитера.
• Сутки длятся около 10–11 земных часов.
• Один год на Сатурне равен 29 годам на Земле.
• Твердой поверхности нет (на планете невозможно высадиться).
• По плотности аналогичен газовому шару.
• Кольца вокруг планеты отражают свет сильнее, чем вся планета.
• Облака ледяные, с примесями аммиака.
• Вращается вокруг своей оси быстрее других планет.
• Космические корабли 4 раза приближались к Сатурну.
• У небесного тела сплюснутая форма.

Масса и радиус Юпитера

• полный оборот Юпитера вокруг Солнца — 11,9 года;
• время вращения вокруг своей оси — 9 часов 45 минут;
• Юпитер состоит из примерно 90% водорода и 10% гелия.

Визуальное сравнение размеров Юпитера и Земли

Вся планета состоит из газа, в основном гелия и водорода.

Когда стало известно об Юпитере и его спутниках

Такого гиганта можно легко обнаружить без какого-либо оборудования, поэтому планету знали вавилоняне, древние греки, римляне, месопотамцы. Свое название он получил от жителей Рима, в честь их главного бога. Однако греки называли планету Зевсом.

Газовый гигант Юпитер — самая большая планета в солнечной системе

Юпитер — первая планета, на которой человечество обнаружило спутники. Это сделал знаменитый итальянец Галилео Галилей в 1610 году. Просматривая свой телескоп, ученый обнаружил четыре звезды рядом с гигантом. Однако, когда следующей ночью он направил на них инструмент, они изменили положение. Проследив за звездами еще несколько ночей, Галилей пришел к выводу, что они вращаются вокруг планеты.

Европа, Ио, Каллисто и Ганимед — первые спутники Юпитера, открытые Галилео Галилеем

Первые спутники Юпитера получили следующие названия:

• I (открыт 8 января 1610 г.);
• Европа (открыт 8 января 1610 г.);
• Каллисто (открыт 7 января 1610 г.);
• Ганнимед был открыт 7 января 1610 года..

Спутники были названы в честь возлюбленных Зевса. На сегодняшний день уже известно 79 спутников Юпитера.

ЭТО ИНТЕРЕСНО. Поскольку первые четыре спутника планеты хорошо видны и быстро меняют свое положение, первые моряки использовали их для определения положения корабля в море.

Юпитер можно увидеть в ночном небе

Интересные факты о газовом гиганте Юпитере и его спутниках

Планету смело можно назвать необычной:

1. Мы даже не подозреваем, но Юпитер защищает нас от комет и астероидов: его магнитное поле настолько сильное, что притягивает их к себе.
2. У Юпитера очень короткий день: его перевод занимает всего 10 часов в наше время.
3. Самый быстрый космический корабль прибыл на Юпитер за год.
4. Юпитер часто проливает дожди из драгоценных металлов (алмазов).
5. Спутник Ганимеда — самый большой в Солнечной системе, он даже больше Меркурия.
6. Каллисто — вторая по величине луна Юпитера. На нем нет геологической активности, поэтому он покрыт кратерами.
7. Только у луны Юпитера есть своя атмосфера. Он был обнаружен на Титане.
8. На Ио есть горы и вулканы высотой 16 километров.
9. Вулканы на Ио извергают лаву высотой до 300 километров, а потоки раскаленной магмы образуют реки длиной в несколько километров.
10. астрономы «потеряли» 6 спутников Юпитера — после открытия их больше никогда не видели.

Ио — спутник Юпитера, где постоянно происходят извержения вулканов

История открытия и исследования

изображение планеты Сатурн

Наблюдали за этим
небесным телом еще астрономы Вавилона и Ассирии. За медленное передвижение по
небосводу наблюдатели назвали его «старейшим из старейших».  Свое современное название планета получила от
древних римлян. В их мифологии это титан и покровитель земледельцев и
садоводов.

Первым, кто увидел Сатурн в телескоп, стал Галилео Галилей

Он обратил внимание, что он не выглядит единым телом и предположил, что рядом с ним есть два крупных спутника. Ошибочность утверждений Галилея доказал в конце XVII века Гюйгенс

Проведя множество наблюдений, он открыл, что Сатурн опоясан тонкими кольцами. Ему также принадлежит открытие самого крупного сатурнианского спутника – Титана. В последующем с 1659 по 1899 были открыты другие значимые спутники: Япет, Тифия, Диона, Рея, Мимас, Энцелад, Гиперион и Фебу.

Первые снимки объекта
были получены орбитальным телескопом Хаббл. Благодаря его наблюдениям были
детально изучены кольцевая система и спутники планеты, а также динамика
изменений в ее атмосфере.

Первой межпланетной
станцией, пролетевшей рядом с гигантом, стал американский Пионер-11. Однако
передаваемые им на Землю фотографии были слишком тусклые и темные, что не
позволило изучить поверхность планеты. Аппараты серии Вояджер, запущенные в
1980-1981 гг., детально изучили сатурнианскую атмосферу и магнитосферу, а также
его крупнейшие спутники.

Первым орбитальным
спутником газового гиганта стал космический аппарат «Кассини». Он посылал на
Землю качественные снимки самой планеты, а также ее спутников – Титана и Фебы.
В дальнейшем «Кассини» спустился на поверхность Титана для изучения плотности и
состава его атмосферы. Находясь на спутнике, зонд регулярно передает на Землю
новую уникальную информацию о пространстве вблизи одного из крупнейших объектов
Солнечной системы. В 2020 году планируется запуск нового космического зонда для
изучения Титана и Энцелада.

Спутники

См. статью Спутники Сатурна

На декабрь 2006г известно 59 спутников Сатурна.
Одинадцать их них открыты при помощи космических аппаратов: Вояджер-1 (1980 год), Вояджер-2 (1990 год), Кассини (2004-2005 гг).

В течение 2006г команда ученых под руководством Дэвида Джуитта из Гавайского университета, работающих на японском телескопе Субару на Гавайях, объявляло об открытии 9-ти спутников Сатурна.

Все они относятся к так называемым иррегулярным спутникам, которые отличаются вытянутыми эллиптическими орбитами, и, как полагают, не сформировались вместе с планетами, а захвачены их гравитационным полем.

Всего с 2004 года команда Джуитта обнаружила 21 спутник Сатурна.

Крупнейший из спутников — Титан. Ученые предполагают, что условия на этой планете схожи с теми, которые существовали на нашей планете 4 миллиарда лет назад, когда на Земле только зарождалась жизнь.

Сатурн и его спутники

Сатурн обогнал Юпитер по количеству спутников в 2019 году, когда американские исследователи обнаружили 20 новых лун, вращающихся вокруг планеты. Естественные спутники Сатурна многочисленны и разнообразны: планета и ее луны напоминают Солнечную систему в миниатюре.

Сколько спутников у Сатурна?

По данным НАСА, у Сатурна 82 спутника: 53 из них известны, а еще 29 ожидают подтверждения своего открытия и получения официального названия. Естественные спутники газового гиганта различаются по размеру, форме и составу. Некоторые из них совершают полный оборот вокруг Сатурна за полдня, в то время как другим требуется около четырех земных лет, чтобы один раз облететь планету.

Самый большой спутник планеты Сатурн

Титан с радиусом 2 574 км является крупнейшим естественным спутником Сатурна и вторым по величине в Солнечной системе после спутника Юпитера Ганимеда. Он даже больше планеты Меркурий! Масса Титана составляет 96% массы всех спутников и колец Сатурна.

Самый интересный спутник Сатурна

Титан — необычное небесное тело: это единственная луна во всей Солнечной системе с плотной атмосферой, подобной земной, и единственное место, за исключением Земли, на поверхности которого есть жидкость. Поскольку на поверхности Титана очень холодно, там нет жидкой воды; однако температура подходит для жидкого метана и этана. Более того, были обнаружены свидетельства наличия океана под поверхностью спутника, где условия потенциально пригодны для жизни.

Есть ли еще планеты

Астрологи и астрофизики уже много десятилетий занимаются поиском и открытием экзопланет. Так называют планеты, находящиеся за пределами солнечной системы. Активно в этом помогают телескопы, размещенные на орбите Земли, которые делают снимки и стараются дать точное представление, какого цвета планеты еще существуют. Основная цель этих трудов — найти в космическом безмолвии обитаемую планету, похожую на Землю.

В параметрах поиска основным критерием считается свечение планеты, а точнее отражение ее свечения от звезды, по образу Земли. Бело-голубой цвет не единственный оттенок. По мнению ученых, планета с излучением красного спектра также может быть обитаема. Отражение большей части Земли происходит от водной поверхности это бело-голубое свечение, а отражение от континента с растительностью будет иметь красноватый оттенок.

Пока обнаруженные экзопланеты по своим характеристикам очень похожи на Юпитер.

> Планеты

Исследуйте все планеты Солнечной системы по порядку и изучите названия, новые научные факты и интересные особенности окружающих миров с фото и видео.

На территории Солнечной системы проживает 8 планет: Меркурий, Венера, Марс, Земля, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Первые 4 относятся к внутренней Солнечной системе и считаются планетами земной группы. Юпитер и Сатурн – большие планеты Солнечной системы и представители газовых гигантов (огромные и наполнены водородом и гелием), а Уран и Нептун – ледяные гиганты (крупные и представлены более тяжелыми элементами).

Ранее девятой планетой считался Плутон, но с 2006 года перешел в разряд карликовых. Впервые эта карликовая планета была найдена Клайдом Томбом. Сейчас это один из крупнейших объектов в поясе Койпера – скопление ледяных тел на внешнем краю нашей системы. Плутон потерял планетарный статус после того, как в МАС (Международный Астрономический Союз) пересмотрели само понятие.

Согласно решению МАС планетой Солнечной системы является тело, которое выполняет орбитальный проход вокруг Солнца, наделена достаточной массой, чтобы сформироваться в виде сферы и очистить территорию вокруг себя от посторонних объектов. Плутон не смог соответствовать последнему требованию, поэтому и стал карликовой планетой. Среди других подобных объектов можно вспомнить Цереру, Макемаке, Хаумеа и Эриду.

При небольшой атмосфере, суровыми поверхностными особенностями и 5-ю спутниками, Плутон считается сложнейшей карликовой планетой и одной из удивительнейших планет в нашей Солнечной системе.

Но ученые не теряют надежды найти загадочную Девятую планету — , после того, как в 2016 году объявили о гипотетическом объекте, влияющем гравитацией на тела из пояса Койпера. По параметрам она в 10 раз превышает земную массу и в 5000 раз массивнее Плутона. Ниже представлен список планет Солнечной системы с фото, названиями, описанием, детальными характеристиками и интересными фактами для детей и взрослых.

Планета	Диаметр относительно,Земли	Масса, относительно Земли	Орбиталь­ный радиус, а. е.	Период обращения, земных лет	Сутки, относительно Земли	Плотность, кг/м³	Спутники
	0,382	0,06	0,38	0,241	58,6	5427	нет
	0,949	0,82	0,72	0,615	243	5243	нет
	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	5515	1
	0,53	0,11	1,52	1,88	1,03	3933	2
	0,074	0,000013	2,76	4,6	0,46	~2000	нет
	11,2	318	5,20	11,86	0,414	1326	67
	9,41	95	9,54	29,46	0,426	687	62
	3,98	14,6	19,22	84,01	0,718	1270	27
	3,81	17,2	30,06	164,79	0,671	1638	14
	0,098	0,0017	39,2	248,09	6,3	2203	5
	0,032	0,00066	42,1	281,1	0,03	~1900	2
	0,033	0,00065	45,2	306,28	1,9	~1700	нет
	0,1	0,0019	68,03	561,34	1,1	~2400	1

Земные планеты Солнечной системы

Первые 4 планеты от Солнца именуют планетами земного типа, потому что их поверхность скалистая. У Плутона также твердый поверхностный слой (замерзший), но он относится к планетам карликового типа.

Планеты газовые гиганты Солнечной системы

Во внешней Солнечной системе проживают 4 газовых гиганта, так как они достаточно огромные и газообразные. Но Уран и Нептун отличаются, так как в них больше льда. Поэтому их именуют также ледяными гигантами. Однако всех газовых гигантов объединяет один момент: все они состоят из водорода и гелия.

МАС выдвинула определение планеты:

• Объект должен вращаться вокруг Солнца;
• Иметь достаточную массу, чтобы приобрести форму шара;
• Очистить свой орбитальный путь от посторонних объектов;

Плутон не смог соответствовать последнему требованию, так как делит орбитальный путь с огромным количеством тел из пояса Койпера. Но не все были согласны с определением. Однако на арене появились такие карликовые планеты как Эрида, Хаумеа и Макемаке.

Также между Марсом и Юпитером проживает Церера. Ее заметили в 1801 году и посчитали планетой. Некоторые до сих пор считают её 10-й планетой Солнечной системы.

Исследования ученых

Начало изучения планеты было положено сразу после первого освоения космоса. В 1979 г. спутником на Землю были отправлены первые фотографии Сатурна, что до сих пор имеет огромное значение для изучения космоса. В 1980 г. «Вояджер» собрал данные о температуре и составе атмосферы. Получил данные, описывающие спутники и кольца. Были получены более отчетливые кадры планеты.

В начале 1990-х космический телескоп Хаббл сделал детализированные снимки спутников и колец, чем ученые поспешили воспользоваться и провести новые исследования и вычисления.

В 1997 г. началась миссия «Кассини-Хьюгенс». Спустя 7 лет зонд «Хьюгенс» сел на поверхность спутника Титана, а аппарат «Кассини» вплоть до 2017 г. пересылал на Землю данные об этой удивительной планете.

Как найти планету в небе

Чтобы найти Сатурн в небе, нужно изучить карту звездного неба: он находится в постоянном движении и не всегда бывает виден ночью. Далее нужно найти место, где свет огней города не будет мешать задуманному.

С помощью карты нужно определить нахождение экликтика – воображаемой линии, проходящей через зодиакальные созвездия и помогающей определить расположение планет. На участке неба, где должен быть Сатурн, нужно искать звезду (а планеты похожи на звезды, если смотреть невооруженным глазом), что светит ярко и не мигает – это и будет искомая планета.

Сатурн на звездном небе

Минимальное расстояние до Сатурна от Земли в 2019 году будет 9 июля – эта фаза называется противостоянием и именно в этот период планету можно рассмотреть наиболее четко. Кольца планеты обладают высокой отражательной способностью, а сама планета находится в постоянном движении, поэтому его звездная величина – блеск — колеблется в течение года.

Дата	Видимый размер	Звездная величина
02 июня 2016	18»
15 июня 2017	18»
27 июня 2018	18»
09 июля 2019	18»
20 июля 2020	18»	0.1

Кольца планет-гигантов

Всем известно, что планета, у которой есть кольцо, — это Сатурн. Но при детальном изучении можно узнать, что кольцами обладают все планеты Юпитерианской группы. С земной поверхности они не видны. К примеру, кольцо Юпитера нельзя заметить посредством телескопа, но можно взглянуть на него, используя контровое освещение, когда зонд видит планету с обратной от дневной стороны. Его кольцевая система содержит темные и маленькие части, которые по размеру как протяженность световой волны. Они почти не способны отразить свет, но способны к его рассеиванию.

Нептун и Уран оснащены тонкими кольцами. По сути идентичных колец у этих планет не бывает, они все имеют отличия. Шутя, можно сказать, что даже наша планета имеет свое собственное кольцо, но только оно не природное, а рукотворное, состоящее из множества спутников, которые находятся на орбите.

Почти невозможно уловить какую-нибудь связь между кольцевыми свойствами. Кольца Сатурна по цвету белоснежные, а остальные очень темные. У Юпитера все составляющие элементы кольцевой системы довольно толстые.

Кольцевая толщина при их огромном диаметре в тысячи км удивительно маленькая. Если провести аналогию кольцевой системы Сатурна с бумажным листом, то при его обычной толщине, он был бы размером с поле для футбола.

Каждая гигантская планета обладает собственным кольцом, происхождение которого наука пока что точно не установила. Чаще всего кольца расположены в области экватора и совершают обороты в идентичную с планетой сторону.

Система Сатурна

Сатурн окружен обширной свитой из спутников. На 2021 год известно 82 спутника, диаметром от 300 м (спутник S/2009 S 1) до 5150 км (спутник Титан). Большинство спутников представляют собой неправильные глыбы, состоящие из смеси льда, снега и пыли.

Пять спутников имеют поперечник свыше 1000 км, еще семь — от 100 до 500 км.

Ледяной спутник Сатурна Энцелад. Фото: NASA

Среди спутников Сатурна особо следует выделить Энцелад, шарообразное тело диаметром 499 км. Астрономы неоднократно наблюдали водяные гейзеры, вырывающиеся из трещин в ледяной поверхности Энцелада. Сегодня считается практически доказанным, что под поверхностью спутника находится океан жидкой воды.

Титан, крупнейший спутник Сатурна, представляет собой фантастический мир. Он окружен плотной азотной атмосферой, похожей на земную. Поверхность его покрыта снегом, реками, озерами и даже морями. Но состоят они не из воды, а из простых органических соединений — метана, этана, пропана… Как и на Земле, на Титане есть смена времен года, там идут дожди, формируются облака и циклоны. И все при температуре -180°С!

В системе Сатурна есть и другие интересные спутники. На поверхности Мимаса есть огромный кратер, который придает спутнику сходство со Звездой смерти из кинофильма Звездные войны. Спутник Япет с одной стороны яркий, как снег, с другой темный, как уголь.

Множество небольших спутников блуждают вокруг и внутри колец Сатурна, своей гравитацией придавая устойчивость кольцам. Такие объекты называют спутниками-пастухами.

Крошечный спутник Сатурна Дафнис диаметром всего 7 км, летящий среди колец Сатурна и расчищающий себе дорогу собственной гравитацией. Это один из спутников-пастухов, стабилизирующий кольца гигантской планеты. Фото: NASA/ Ian Regan

Система Сатурна — это уникальный, захватывающий и загадочный мир, который требует дальнейших исследований.