3. Планета Сатурн

Сатурн – друга планета-велетень і шоста в Сонячній системі, майже в усьому подібна до Юпітера. Це зоря 1–ої зоряної величини, значно слабша за блиском, ніж Венера, Юпітер і Марс.

Сатурн обертається навколо Сонця з періодом 29,46 земних років, народження під знаком Сатурна вважалось недобрим знаком. Внаслідок швидкого обертання Сатурна навколо осі (зоряна доба триває 10год 14хв) планета сильно сплюснута біля полюсів – ще сильніше, ніж Юпітер. Маса Сатурна в 95 разів більша за масу Землі, а сила тяжіння в 1,12 рази більша за земну.

Сатурн має дуже низьку густину 690 кг/м3, меншу за густину води, така маленька густина свідчить про те, що Сатурн переважно складається з водню і гелію. Внаслідок меншої сили тяжіння атмосфера Сатурна глибша від юпітеріанської. Потужний верхній шар аміачних хмар робить його не таким «кольоровим і смугастим», як Юпітер. Нижче атмосфери знаходиться океан рідкого молекулярного водню. На глибині близько половини радіуса планети тиск у ньому сягає З млн. атмосфер, і водень вже не може існувати в молекулярному стані. Він стає металічним, але залишається в рідкому стані. Течії в цьому металічному океані генерують досить сильне магнітне поле Сатурна. В центрі планети знаходиться масивне ядро (до 20 земних мас) із силікатів, заліза і, можливо, льоду (кристалічної форми аміаку, метану, вуглекислого газу, води) під тиском в мільйон атмосфер.

Оскільки Сатурн знаходиться в 9,5 разів далі від Сонця, ніж Земля, то на одиницю площі він отримує в 90 разів менше тепла, ніж наша планета. Температура атмосфери планети дорівнює 90 К.

Кільця Сатурна. Серед планет-гігантів Сатурн найбільше вражає уяву величною системою кілець. Вони були відкриті X. Гюйгенсом у XVII ст. Площина кілець лежить точно у площині екватора планети, нахиленій до площини земної орбіти під кутом 28,5°. Тому залежно від орієнтації Сатурна щодо Землі, кільця добре видно то «зверху», то «знизу», а іноді вони невидимі зовсім, коли Земля знаходиться в площині кілець. Останній раз кільця повернулися ребром до Землі і стали невидимими 1995 року.

Кільця Сатурна мають складну структуру. Американські космічні станції «Вояжер–1»(1980 р.) і «Вояжер–2» (1981 р.) передали на Землю фотографії кілець Сатурна. Вони складаються з сотень окремих вузьких кілець, розділених такими ж вузькими проміжками. Самі ж кільця складаються з окремих частинок водяного крихкого снігу та льоду різного розміру: від дрібних пилинок до брил у 10–15м завбільшки, які добре відбивають сонячне світло. Ці сніжні брили обертаються навколо Сатурна зі швидкістю близько 10 м/с, і, за законами Кеплера, чим ближче до планети, тим швидше. Ширина кілець 65 000км, а товщина не перевищує 1км.

Походження кілець. Кільця Сатурна являють собою залишки величезної навколопланетної хмари. Із зовнішнього шару цієї хмари утворились супутники, у внутрішньому шарі хмари утворення супутників неможливо, оскільки швидкості взаємних співударів зростають при наближенні до планети. При цьому частинки, досягнувши певних розмірів, розсипаються при зіткненні. У міру віддалення від планети частина речовини перетворюється на супутники, а інша частина залишається в роздробленому стані – у вигляді кільця.

Чому кільця плоскі? Це результат дії двох сил – гравітаційної і доцентрової. Гравітаційне притягання намагається стиснути систему з двох боків, а обертання приводить до сплющення її вздовж осі.

Супутники Сатурна. У Сатурна відомо 22 супутники, які названі на честь героїв античних міфів про титанів та гігантів. Майже всі супутники складаються з водяного льоду, їх густина 1200–1400 кг/м3. Найбільший – Титан – за масою у 20 разів більший від усіх інших супутників разом. Його діаметр 5150 км (більше, ніж у Меркурія), густина 1880 кг/м3, має кам'яне ядро і мантію з водяного, аміачного та метанового льоду. Унікальність Титана в наявності потужної атмосфери з азоту, метану та аргону висотою 200 км.

Феб – найбільш темний і віддалений супутник, що обертається навколо Сатурна в протилежному напрямку.

Навколо Сатурна обертаються Прометей, Пандора, Янус, Епітемій, Мімас, Тефія, Діона, Рея, Гіперіон та інші супутники.