Р Е Ф Е Р А Т

з Астрономії на тему

"Планета Сатурн"

ЗМІСТ

1. Введення

2. Атмосфера і хмарний шар

3. Магнітні властивості Сатурна

4. Кільця

5. Супутники Сатурна

7. Висновок

8. Список літератури

У 1979-1981 роках космічні апарати "піонер-11", "вояджер-1" і "вояджер-2" пройшли біля Сатурна. Вдалося досліджувати планету, її кільця і супутники з відстаней у тисячі разом більш близьких, чим при спостереженні з Землі.

ВВЕДЕННЯ

Космічна геодезія - одна з найбільше молодих наук. тому що вона щиро пов'язана з космонавтикою і технологією, вона одержала бурхливий розвиток. Якщо спочатку використовували космічні методи для дослідження Землі, то згодом з'явилася можливість досліджувати й інші небесні об'єкти. Першим небесним тілом, що було вивчено методами космічної геодезії, явився Місяць. У вивченні Місяця процвітали як радянські, так і американські вчені.

Потім був початий "штурм" Венери і Марса. Проте, у дослідженні зовнішніх планет пріоритет одержали американці. Одним з яскравіших прикладів цього успіху явилися програми "Піонер" і "Вояджер". У програму цих проектів входило дослідження планети Сатурн. Польоти АМС дозволили уточнити основні характеристики планети і її супутників.

Даний реферат заснований на інформації, отриманої за допомогою цих космічних апаратів.

АТМОСФЕРА І ХМАРНИЙ ШАР.

Всякий, хто спостерігав планети в телескоп, знає, що на поверхні Сатурна, тобто на верхній межі його хмарного покрову, помітно мало деталей і контраст їх із навколишнім фоном невеликий. Цим Сатурн відрізняється від Юпітера, де є присутнім множина контрастних деталей у виді темних і світлих смуг, хвиль, вузликів, що свідчать про значну активність його атмосфери.

Виникає питання, чи дійсно атмосферна активність Сатурна (наприклад швидкість вітру) нижче, чим у Юпітера, або ж деталі його хмарного покрову просто гірше значні з Землі через більшу відстань (біля 1,5 млрд. км.) і більш убогого освітлення Сонцем (майже в 3,5 разу слабее освітлення Юпитера)?

"Вояджерам" вдалося одержати знімки хмарного покрову Сатурна, на котрих чітко відбита картина атмосферної циркуляції: десятки хмарних поясів, що простираються уздовж паралелей, а також окремі вихори. Виявлено, зокрема, аналог Великої Червоної Плями Юпітера, хоча і менших розмірів. Встановлено, що швидкості

вітрів на Сатурні навіть вище, чим на Юпітерові: на екваторі 480 м/с, або 1700 км/год. Число хмарних поясів більше, ніж на юпітері, і досягають вони більш високих широт. Таким чином, знімки хмарності демонструють своірідність атмосфери Сатурна, що навіть активніше юпітерианської.

Метеорологічні явища на Сатурні відбуваються при більш низькій температурі, ніж у земній атмосфері. Оскільки Сатурн у 9,5 разів далі від Сонця, чим Земля, він одержує в 9,5 =90 разів менше тепла.

Температура планети на рівні верхньої межі хмарного покрову, де тиск дорівнює 0,1 атм, складає усього 85 К, або -188 С. Цікаво, що за рахунок нагрівання одним Сонцем навіть такої температури одержати не можна. Розрахунок показує: у надрах Сатурна є своє власне джерело тепла, потік від який у 2,5 разу більше, ніж від Сонця. Сума цих двох потоків і дає спостерігаючу температуру планети. Космічні апарати докладно досліджували хімічний склад надоблачной атмосфери Сатурна. В основному вона складається майже на 89% із водню. На другому місці гелій (біля 11% по масі). Відзначимо, що в атмосфері Юпітера його 19%. Дефіцит гелію на Сатурні пояснюють гравітаційним поділом гелію і водню в надрах планети: гелій, що тяжелее, поступово осідає на великі глибини (що, до речі говорячи, визволяє частина енергії, "підігріваючою" Сатурн). Інші гази в атмосфері - метан, аміак, етан, ацетилен, фосфін - присутні в малих кількостях. Метан при настільки низькій температурі ( біля -188 С)знаходиться в основному в краплерідкому стані. Він утворює хмарний покров Сатурна. Що стосується малого контрасту деталей, видимих в атмосфері Сатурна, про що говорилося вище, те причина цього явища поки ще не цілком ясні. Було висловлене припущення, що в атмосфері зважена, послабляюча контраст, димка з дрібних твердих часток. Але спостереження "вояджера-2" спростовують це: темні смуги на поверхні планети залишалися різкими і ясними до самого краю диска Сатурна, тоді як при наявності димки вони б до країв замутнялись через велику кількість часток перед ними. Питання, таким чином, не може рахуватися вирішеним і потребує подальшого розслідування.

Дані, отримані з "вояджера-1", допомогли з великою точністю визначити екваторіальний радіус Сатурна. На рівні вершини хмарного покрову екваторіальний радіус складає 60330 км. або в 9,46 разу більше земного. Уточнено також період обертання Сатурна навколо осі: один оборот він чинить за 10 ч. 39,4 мин - у 2,25 разу швидше Землі. Настільки швидке обертання призвело до тому, що стиск Сатурна значно більше, ніж у Землі. Екваторіальний радіус Сатурна на 10% більше полярного (у Землі - тільки на 0,3%).

МАГНІТНІ ВЛАСТИВОСТІ САТУРНА.

Доти, поки перші космічні апарати не досягли Сатурна, спостережливих даних про його магнітне поле не було взагалі. але з наземних радіоастрономічних спостережень виявлялося, що Юпітер володіє потужним магнітним полемо. Про це свідчило теплове радіовипромінювання на дециметровых хвилях, джерело якого виявився більше видимого диска планети, причому він витягнутий уздовж екватора Юпітера симетрично стосовно диска. Така геометрія, а також поляризованість випромінювання свідчили про те, що спостерігається магнітно-гальмівне випромінювання і джерело його - електрони, захоплені магнітним полемо Юпітера і його радіаційні пояси, що населяють, аналогічні радіаційним поясам Землі. Польоти до Юпітер підтвердили ці висновки. Оскільки Сатурн дуже подібний із Юпітером по своїх фізичних властивостях, астрономи припустили, що достатньо