РЕФЕРАТ
на тему :
Сатурн – володар кілець
Сатумрн — шоста за віддаленістю від Сонця і друга за розмірами планета Сонячної системи. Сатурн є величезною кулею, що швидко обертається навколо своєї осі (з періодом — 10,23 години), складається переважно з рідкого водню і гелію, має товстий шар атмосфери. Сатурн обертається навколо Сонця за 29,46 років на середній відстані 1427 млн. км. Екваторіальний діаметр верхньої межі хмар - 120536 км, а полярний на кілька сотень кілометрів менший. В атмосфері Сатурна міститься 94 % водню і 6 % гелію (за об'ємом). Маса в 95 разів більша за масу Землі, магнітне поле потужніше в тисячу разів. Вважається, що Сатурн має невелике ядро з силікатів і заліза, покрите льодом і глибоким шаром рідкого водню. У нього відомо більше 50 природних супутників, найбільший — Титан.
На відміну від Юпітера, смуги на Сатурні доходять до дуже високих широт — 78 градусів. Гігантське овальне утворення розміром із Землю, розташоване недалеко від північного полюса, назване Великою Білою плямою, так само виявлені кілька плям меншого розміру. Через більшу, ніж на Юпітері швидкість потоків, ці ураганні вихори швидко згасають і перемішуються зі смугами. Швидкості зональних вітрів у районі екватора сягають 400—500 м/с, а на широті 30 градусів — близько 100 м/с. Невисока контрастність кольорів на видимому диску Сатурна пов'язана з тим, що через низькі температури в надхмарній атмосфері Сатурна, де пари аміаку виморожуються, утворюється щільний шар туману, що ховає структуру поясів і зон, тому на Сатурні вони не так чітко видні, як на Юпітері.
Візитною карткою Сатурна є його знамениті кільця, що оперізують планету навколо екватора. і складаються з безлічі крижаних часток з розмірами від часток міліметра до декількох метрів. Вісь обертання Сатурна нахилена до площини його орбіти на 26° 44',тому при його русі по орбіті кільця змінюють свою орієнтацію стосовно Землі. Коли площина кільця перетинає Землю, навіть у середні телескопи розглянути його не виходить: тому що їхня товщина усього кілька десятків метрів, хоча ширина кільця досягає 137 000 км. Кільця обертаються навколо Сатурна. Причому, відповідно до законів Кеплера, швидкість обертання внутрішніх частин кільця, більша ніж зовнішніх.
Існує три основних кільця, названих A, B і C. Вони помітні без особливих проблем із Землі. Є імена й у більш слабких кілець — D, E, F. При ближчому розгляді, кілець виявляється безліч. Між кільцями існують щілини, де немає часток. Та з щілин, яку можна побачити в середній телескоп із Землі (між кільцями А и В), названа щілиною Кассіні. У ясні ночі з гарними телескопами можна побачити менш помітні щілини.
Кільця є залишками тієї протопланетної хмари, що породила всі тіла Сонячної системи. На тих відстанях від планети, на яких обертається велика частина часток кільця, виникнення супутників неможливо через гравітаційний вплив самої планети, що руйнує усі більш-менш великі тіла. Частки кілець багаторазово зіштовхуються, руйнуються і злипаються знову.
Потік сонячної енергії, що досягає Сатурна в 91 разів менше, ніж у Землі. Температура на нижній межі хмар Сатурна становить 150 °C. Однак, тепловий потік від Сатурна в два рази перевищує потік енергії, яку сатурн отримує від Сонця. Джерелом цієї внутрішньої енергії може бути, відповідно до гіпотези, енергія, що виділяється за рахунок гравітаційної диференціації речовини, коли більш важкий гелій повільно занурюється в надра планети.
«Вояджери» знайшли ультрафіолетове випромінювання водню в атмосфері середніх широт і полярні сяйва на широтах вище 65 градусів. Така активність може призвести до утворення складних вуглеводневих молекул. Полярні сяйва середніх широт, що відбуваються тільки в освітлених Сонцем областях, виникають з тих же причин, що і полярні сяйва на Землі. Різниця лише в тім, що на нашій планеті це явище характерне винятково для більш високих широт.
Магнітне поле Сатурна має унікальний характер. Вісь диполя збігається з віссю обертання планети на відміну від Землі, Меркурія і Юпітера. Магнітосфера Сатурна має симетричний вид. Радіаційні пояси мають правильну форму, причому в них виявлено порожнини, де заряджені частки вимітаються супутниками чи кільцями. Поблизу кілець концентрація часток незначна. За супутниками Сатурна тягнуться хвости з нейтральних і іонізованих молекул і атомів газу, що утворюють гігантські тори на орбітах. Одним із джерел такого тора є верхня атмосфера Титана, найбільшого супутника Сатурна
Сатурн має, принаймні, 56 супутників (до 2000 року було відомо 18) і 12 з них — більше 100 км у діаметрі.В античній міфології Сатурн був божественним батьком Юпітера. Сатурн був богом часу та Долі. Ця планета була замічена людьми, напевно, пізніше таких ярких планет, як Юпітер, Марс, Венера. Але в древній Греції про Сатурн вже знали. Візуальні спостереження без телескопів не могли призвести до серйозних відкриттів. Першість у астрономічних відкриттях Сатурна належить Галілео Галілею, людині, яка перша направила на небо телескоп. Підзорна труба вченого була настільки недосконала, що не давала достатньо чіткого зображення. Це не дозволило італійцю роздивитись кільце Сатурна. Але по боках від диска планети Галілей бачив неясні додатки. Він їх вважав супутниками Сатурна. Голандський вчений Гюйгенс відкрив у Сатурна кільця, а також найбільший супутник Сатурна – Титан.
Першим космічним апаратом, який відвідав околиці Сатурна, був Піонер-11, що 1 вересня 1979р. пройшов на відстані 21 км від хмарного шару планети. Якісні зображення поверхні планети були отримані завдяки двом космічним апаратам „Вояжерам”. На отриманих фотографіях хмарного покрову планети буди видимі завірюхи, вихорні полоси, ореоли і плями різних кольорів. Планета ніби стиснута біля полюсів і складається з речовини, легшої за воду.
Сатурн з його кільцем – найдивовижніша планета в сонячній системі. Широке, повністю пласке кільце охоплює екватор планети, як шляпу – її поля. На даний час у Сатурна встановлено існування 7 кілець, три з яких видимі з Землі. Кільця Сатурна складаються з безлічі льодяних часток з розмірами від долі міліметра до декількох метрів. Між кільцями існують щілини, де немає якихось часток. Та з щілин, яку можна побачити в середній телескоп з Землі, називається щілиною Кассіні. В ясні ночі з хорошими телескопами можна побачити менш помітні щілини. Кільця є залишками тої допланетної хмари, яка скоріш за все породило всі тіла Сонячної системи. Через всі кільця Сатурна просвічують зірки.
Крім кілець, у Сатурна відомо 17 супутників. Це – Атлас, Прометей, Пандора, Епітемей, Янус, Мімас, Енцелад, Тефія, Телесто, Каліпсо, Діона, Єлена, Рея, Титан, Гіперон, Япет, Феба. До польотів космічних апаратів до Сатурна було відомо 10 супутників планети, зараз знаємо 17. Нові сім супутників досить малі.
15 жовтня 1997 року в 4:43 стартувала ракета-носій з автоматичною міжпланетною станцією Кассіні-Гюйгенс на борту. Метою цієї експедиції є вивчення Сатурна, його супутників та кілець. Космічний апарат „Кассіні” підлетів до Сатурну в середині 2004 року.
1 липня 2004 року „Кассіні” успішно виконав свій перший проліт крізь „зазор” між знаменитими кільцями планети-гіганта. Також станція максимально наблизилась до планети – 19980 км від хмарного шару планети. Такого більше ніколи в історії цієї експедиції не повториться.
Використана література
Астрономія. 11кл.- К.: Шкільний світ, 2001.- 15с.
Климишин Іван Антонович, Крячко Іван Павлович Астрономія.- К: Знання України, 2003.- 192с.
Климишин І.А., Крячко І.П. Астрономія: підручник для 11 класу загальноосвітніх навчальних закладів р.1; Інструктивно- методичний лист: про вивчення фізики у 2001/2002 навчальному році.- К.: Шкільний світ, 2001.- 63с.