Saturn ♄

18.03.2012 15:49

Saturn odjakživa vzbudzoval úžas medzi planétami. Je druhou najväčšou planétou slnečnej sústavy. To, čo ho robí výnimočným je ale práve známy pás prstencov. Saturn, podobne ako Jupiter, má pravdepodobne pevné železné a kamenisté jadro s priemerom menším ako 15 000 km, ktoré je obklopené vodou v tekutom stave, čo je spôsobené najmä vysokým tlakom. Vrchné vrstvy vysokého tlaku sú tvorené kovovým vodíkom a tekutím molekulárnym vodíkom. Je pravdepodobné, že vývoj Saturnu bol rovnaký ako vývoj Jupiteru. 80% hmotnosti planéty je tvorené predovšetkým héliom a vodíkom, jadro je tvorené najmä železom, silikátmi a kyslíkom. Atmosféra sa skladá z metánu a čpavku, zistili sa však aj stopové množstvá fosforovodíku, propánu, etánu a acetylénu. Atmosféra Saturnu je oveľa menej chuchvalcovitá ako Jupiterova, je skôr podobná hmle a dá sa na nej rozoznať málo úkazov, ktoré by sa podobali Veľkej červenej škvrne alebo hnedným a bielym škvrnám. Charakteristickým rysom sú vodorovné pruhy oblačnosti v ktorých vanú vetry rýchlosťou až 1500 km/h. Najväčším útvarom je tzv. Annina škvrna, ktorá je podobne ako Jupiterova červená škvrna tvorená fosforovodíkom. Za to, že Saturnova atmosféra je omnoho menej členitá a pestrá ako Jupiterova, môže menšia hmotnosť a nižšie teploty. V roku 1610 prvýkrát Galoleo Galilei pozoroval Saturnove prstence. Už v roku 1655 Huygens zistil, že prstence tiež majú svoje fázy vo vzťahu k Zemi s periódou každých 180 mesiacov. Do roku 1979, kedy sa do blízkosti Saturnu dostala sonda Pioneer 11, boli objavené len tri prstence pomenované A, B, C. Pioneer 11 pomohol vedcom na Zemi upresniť, že Saturn má niekoľko tisícok prstencov, pričom tie sa skladajú z ďaľších. Tieto sú usporiadané do hlavných prstencov v poradí D, C, B, A, F, G a E. Medzi prstencami A a B sa nachádza tzv. Cassiniho delenie. Prstence siahajú do vzdialenosti až 150 000 km od planéty. Doteraz sa s istotou nevie, či boli prstence pôvodne Saturnovým mesiacom, ktorý roztrhali slapové sily planéty alebo sú to pozostatky nebulárnej hmoty.

Vznik a vývoj

Predpokladá sa, že Saturn vznikal rovnakým procesom ako Jupiter v protoplanetárnom disku pred 4,6 až 4,7 miliardami rokov. Existujú dve hlavné teórie, ako sa mohli veľké plynné planéty sformovať: Teória akrécie[5] a teória gravitačného kolapsu[6]. Teória akrécie hovorí, že v protoplanetárnom disku sa postupne zliepali prachové častice do čoraz väčších celkov, až sa nabalili do veľkosti niekoľko tisíc kilometrov. Tieto železnokamenné zárodky planét sa tvorili aj v miestach obrích planét a je možné, že k ich vzniku došlo ešte skôr než k vzniku zárodkov terestrických planét. Pretože mali veľkú gravitáciu, začali strhávať zo svojho okolia plyn a prach, ktorý sa postupne nabaľoval na pevné jadrá, až dorástli do dnešnej veľkosti Najpodrobnejšie výpočty ukazujú, že Saturn sa sformoval o niečo bližšie k Slnku, vo vzdialenosti asi 7,3 AU. Vplyvom gravitačných porúch Jupitera sa postupne vzdialil (migroval) na dnešných 9,5 AU

Úniková rýchlosť 35,49 km/s ďaleko prevyšuje tepelnú rýchlosť molekúl, preto si Saturn ponechal pôvodné zloženie atmosféry, ktoré nadobudol už pri svojom vzniku z protoplanetárneho disku.

Podľa teórie gravitačného kolapsu veľké planéty nevznikli postupným zliepaním, ale pomerne rýchlym zmrštením sa zhluku v zárodočnom disku podobným spôsobom, akým vznikajú hviezdy. Podľa teórie niekoľkých gravitačných kolapsov, ktorej autorom je Alan Boss z Carnegie Institution of Washington[6] bol vznik joviálnych planét krátky proces a v prípade Saturna trval len niekoľko storočí.

Vznik veľkých Saturnových mesiacov prebiehal pravdepodobne rovnakým spôsobom, ako vznik kamenných planét. Keďže Saturn je od Slnka dosť vzdialený, podľa modelových výpočtov v nijakej fáze jeho vzniku teplota nestúpla na také vysoké hodnoty, ako teplota Jupitera. Následkom toho sa ani ľahko taviteľné látky z pôvodného disku okolo vznikajúcej planéty nemohli vypariť. Preto je podstatnou zložkou jeho mesiacov ľad a voda vo forme ľadu sa mohla uchovať aj u najbližšie obiehajúcich mesiacov. Menšie a retrográdne obiehajúce mesiace môžu byť zachytenými planetezimálami.

 

Mesiace

Saturn má k januáru 2011 pomenovaných 61 mesiacov. Pred letmi Voyagerov ich bolo známych iba 9. Najbližší objavený mesiac Saturna Pan obieha vo vzdialenosti 133 583 km od planéty, najvzdialenejší pomenovaný Ymir vo vzdialenosti 23 100 000 km. Len 4, prípadne 6 najväčších z nich má guľatý tvar, ostatné sú nepravidelné. So zdokonaľovaním prístrojov a pozorovacích techník počet známych mesiacov neustále pribúda. Počas posledných 20 rokov sa viac ako zdvojnásobil.

Najväčším, najznámejším a prvým objaveným mesiacom Saturna je Titan. Jeho polomer je 2 575 km, čo je viac, ako polomer Merkúra a je obklopený vlastnou veľmi hustou atmosférou zloženou hlavne z molekulárneho dusíka a metánu. Po Ganymede je to druhý najväčší mesiac slnečnej sústavy. Jeho povrch je pevný, ale na jeho povrchu je už potvrdené minimálne jedno jazero z tekutých uhľovodíkov. Povrchové teploty na Titane dosahujú asi -178 °C a tlak 160 kPa.[13] Titan bol prvým mesiacom, mimo nášho Mesiaca, na ktorého povrchu pristála sonda – Huygens.

Druhý najväčší mesiac Saturna je Rhea a najväčší známy mesiac bez atmosféry. Skladá sa zo zmesi vodného ľadu a kremičitanov. Je možné, že má malé kamenné jadro. Spolu s mesiacom Japetus sú viditeľné aj malými ďalekohľadmi. Japetus je zvláštny tým, že má jednu pologuľu svetlú a druhú tmavú. Podobný zvláštny jav vykazuje aj ďalší veľký mesiac Dione, u ktorého je odrazivosť pologule v smere jeho pohybu až o 30 – 40 % väčšia ako odrazivosť opačnej pologule. Na povrchu mesiaca Mimas sa nachádza obrovský kráter Herschel, ktorý sa radí k najväčším impaktným kráterom v pomere k veľkosti telesa.

Enceladus s priemerom 512 km má najväčšie albedo zo všetkých mesiacov slnečnej sústavy. Je to mesiac so sopečnou aktivitou, pričom sopky namiesto magmy chrlia vodu. Teplo potrebné na vulkanizmus mu dodávajú slapové sily okolitých mesiacov a Saturna. Okolo mesiaca je tiež veľmi riedka atmosféra. Pozoruhodný mesiac je tiež Tethys, ktorý zdieľa dráhu s ďalšími dvoma malými mesiacmi Telesto a Calypso. Tieto mesiačiky obiehajú v libračných bodoch Tethysu, v 60° vzdialenostiach od neho. Podobne aj mesiace Helene a Dione majú spoločnú obežnú dráhu. Dvojica mesiacov Prometeus a Pandora obieha z opačných strán prstenca F a ich gravitačné pôsobenie udržuje častice v prstenci, preto sa im hovorí aj „pastierske mesiace“.

 

 

Zdroj : wikipedia, google