Физические характеристики Сатурна
| Размер | Диаметр 5,82×10⁴ км (примерно в 9,45 раза больше Земли) |
|---|---|
| Масса | 5,69×10²⁶ кг |
| Среднее расстояние от Солнца | 9,55 ае
*ае=1,5×10⁸ км |
| Период вращения | 10 часов 13 минут |
| Скорость вращения | 9,67 км/с |
| Орбитальный период | 29 лет |
| Радиус орбиты | 1,4×10⁹ км |
| Количество спутников | 82 |
| Наименование на английском | Saturn |
Особенности Сатурна
Сатурн - вторая, после Юпитера, по величине планета Солнечной системы, но при этом наименее плотная из планет: ее удельный вес меньше удельного веса воды. Атмосфера Сатурна преимущественно состоит из водорода, в которой плавают облака аммиака.
Сатурн также характеризуется наличием крупных колец, которые были обнаружены впервые Галилео Галилеем. Кольца состоят из мелких камней и воды, а также из множества тонких колец, которые уложены одно на другое. При наблюдении с Земли кольца Сатурна иногда кажутся исчезающими, когда они находятся просто в горизонтальном положении, что, как считается, происходит примерно раз в 15 лет.
Белые пятна, подобные Большому красному пятну Юпитера, также могут появляться на Сатурне, но в гораздо меньших масштабах, чем на Юпитере. Механизм образования таких пятен пока неясен.
Его средняя плотность 5430 кг/м3 несколько меньше плотности Земли. Причина невысокой плотности для значительной части ядра заключается в том, что плотность Земли увеличивается за счет сжатия объема планеты под действием собственного веса, в то время как меньший по размерам Меркурий сжимается с меньшей скоростью.
Внутреннее строение Сатурна
Сатурн относится к газовым планетам-гигантам, однако, как и Юпитер, Сатурн не полностью состоит из газа. Водород, составляющий большую часть планетарного состава, является неидеальным раствором, когда его плотность превышает 0,01 г/см3. Такая плотность достигается на 99,9% радиуса Сатурна. Температура, давление и плотность планетарных недр увеличиваются к центру, водород меняет фазу и становится металлическим.
Согласно стандартной планетарной модели, внутренняя часть Сатурна содержит каменистое центральное ядро, окруженное летучими компонентами, такими как водород и гелий, аналогично Юпитеру. Французские астрономы Дидье Сомон и Тристан Гийо смогли определить массу планетарного центра, объединив оценки момента инерции планеты с физическими моделями ее внутренностей. Они оценили массу центрального ядра Сатурна в 9-22 раза больше массы Земли, а его диаметр около 25 000 км. Ядро покрыто слоем плотного жидкого металлического водорода, за которым следует жидкий слой молекулярного водорода насыщенного гелием, который меняет фазу на газообразную с увеличением высоты. Внешний слой Сатурна состоит из газовой атмосферы толщиной около 1000 км.
Внутренние слои Сатурна чрезвычайно горячие и достигают 11 700 К в центральном ядре. При этом он излучает в 2,5 раза больше радиации, чем получает из космоса в виде солнечного излучения. Считается, что это излучение происходит в результате медленного гравитационного сжатия, называемого механизмом Кельвина-Гельмгольца, но сам по себе этот механизм не может объяснить все тепловыделение Сатурна. Другие механизмы могут включать "дождь" из мелких гелиевых капель в глубине планеты. При прохождении капель сжиженного гелия через водород с меньшей плотностью выделяется тепло трения, и считается, что гелий во внешних слоях планеты используется.
Аналогично Сатурну, Юпитер имеет слой металлического водорода, одако предполагается, что на Юпитере это явление менее эффективно из-за более горячей внутренней части, большей растворимости гелия в водороде и более активной конвекции. Действительно, доля гелия в атмосфере Сатурна меньше (9,9% по объему), чем на Солнце или любой из четырех юпитероподобных планет, что дает основания предположить, что в недрах Сатурна происходит выделение гелия. Центральное ядро может быть покрыто гелием вследствие этого явления.
Автор статьи Добриян Александр