WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаАстрономія та Авіація → Планета Сатурн - Реферат

Планета Сатурн - Реферат


РЕФЕРАТ
на тему:
Планета Сатурн
Сатурн - друга планета - велетень і шоста числом планета в Сонячній системі. Майже у всьому подібна до Юпітера, вона обертається навколо Сонця з періодом 29,5 земних років на відстані близько 9,5 а.о. Зоряна доба на Сатурні триває 10 год. 45 хв. Через швидке обертання він сплюснутий біля полюсів: полярний радіус планети менший від екваторіального. Періоди його обертання у різних широтах не однакові. Маса Сатурна в 95 разів більше за масу Землі, а сила тяжіння в 1,12 рази більша за земну.
Сатурн має на диво низьку густину, нижчу за густину води - лише 0,7 г/см3. І якби знайшовся такий велетенський океан з води, куди можна було б занурити Сатурн, він би не потонув. Така маленька густина свідчить про те, що, як і решта планет - гігантів, Сатурн переважно складається з водню і гелію.
Оскільки Сатурн знаходиться в 9,5 разів далі від Сонця, ніж Земля, то на одиницю площі він отримує в 90 разів менше тепла ніж вона. Згідно з рахунками температура зовнішнього шару хмарового покриву повинна становити 80К, насправді температура атмосфери планети дорівнює 90К. Отже, Сатурн, як і Юпітер, перебуває в стані повільного стискання. На диску жовтуватого кольору окремі деталі верхніх шарів атмосфери Сатурна проявляються значно слабкіше, ніж у Юпітері.
Та все ж при екваторіальні темні смуги видно досить добре. Помітно також, що приполярні зони здаються злегка зменшуватими. Окрім, того, час від часу з'являються світлі й темні плями, завдяки яким і було визначено період обертання Сатурна. У верхніх шарах хмарового покриву спостерігаються сильні вітри, швидкість яких в екваторіальній зоні досягає 110 м/с.
Сатурн як і Юпітер, має магнітне поле, радіаційні пояси, і є джерелом радіовипромінювання.
Серед планет-гігантів Сатурн - найцікавіша планета в Сонячній системі.
Широке, цілком плоске кільце оточує екватор планети, як капелюх його криси. Воно розміщене похило до того кола по якому Сатурн обходить Сонце за 29,5 року. Через те залежно від положення Сатурна на його шляху кільце повертається до нас то одним боком, то другим. Кожні 15 років воно стає до нас ребром, і тоді його не можна розглядіти навіть у найпотужніші телескопи, а це значить що кільце дуже тонке і його товщина не перевищує 10-15 км.
Знаменитий астроном Галілей у 1610 році виявив, що Сатурн чимось оточений. Але його телескоп був надто слабкий, і через те Галілей не зміг розібрати, що він бачить навколо Сатурна. Тільки через півстоліття голландському вченому Гюйгенсу вдалося розглядіти, що це насправді плоске кільце, яке оточує планету, і ніде до неї не доторкається. Вивчення Сатурна за допомогою досконаліших телескопів показало, що кільце розпадається на три частини, які утворюють немов три незалежних кільця, вкладених одне в одне. Зовнішнє кільце відокремлюється від середнього темним проміжком - вузькою чорною щілиною. Середнє кільце яскравіше від зовнішнього. З середини до нього щільно підходить напівпрозоре, немов тумани - третє кільце. Що є являють собою ці цікаві кільця? Може, це справді тверді маленькі площадки? Ні, це не так. Видатні вчені - англійський фізик Максвелл і російська жінка-математик С.В. Ковалевська своїми розрахунками довели, що суцільне і тверде кільце такого розміру існувати не може: воно було б миттю зруйноване внаслідок відмінності в силі притягання для різних його частин. Видатний російський астрофізик А.А. Бєлопольський пильними спостереженнями Сатурна підтвердив, що кільце справді не суцільне. Виявилось, що швидкість рухів різних частинок кільця різна. Це значить, що кільця складаються з дрібних уламків, кожний з яких обертається накоїло Сатурна з такою швидкістю, яку мав би супутник планети, що перебуває на такій самій віддалі.
Кожний такий уламок - ніби незалежний супутник, що сам по собі обертається навколо Сатурна.
Кільця Сатурна мають складну структуру. "Вояжер-1" і "Вояжер-2", які пролетіли повз Сатурн у 1980-1981 рр., передали на Землю зображення кілець з близької відстані. На фотографії видно, що кільця Сатурна складаються з сотень окремих вузьких кілець, розділених такими ж вузькими проміжками. Самі ж кільця складаються з окремих часток водяного крихкого снігу розміром від дрібних пилинок до брил у 10-15 м завбільшки, які добре відбивають сонячне світло. Ширина кілець разом із найвіддаленішим дуже слабким кільцем, становить 65000 км, а товщина не перевищує 1 км.
Окрім кілець, Сатурн має 30 відомих на сьогодні супутників. Найбільший супутник Сатурна, Титан, має потужну непрозору атмосферу товщиною до 200 км. Вона складається з азоту з домішками метану і водню. Але всі вони далеко менші від Титану. Сатурн багато в чому нагадує свого Сократа - Юпітера.
Із Землі в телескоп добре видні три кільця: зовнішнє, середньої яскравості кільце А; середнє, найбільш яскраве кільце В в внутрішнє, неяскраве напівпрозоре кільце З, що іноді називається креповим. Кільця ледве більше жовтуватого диска Сатурна. Розташовано вони в площині екватора планети і дуже тонкі: при загальній ширині в радіальному напрямку приблизно 60 тис.км. вони мають товщину менш 3 км. Спектроскопічно було встановлено, що кільця обертаються не так, як тверде тіло, - з відстанню від Сатурна швидкість убуває. Більш того, кожна крапка кілець має таку швидкість, яку мав би на цій відстані супутник, що вільно рухається навколо Сатурна по круговій орбіті. Звідси ясно: кільця Сатурна власне кажучи являють собою колосальне скупчення дрібних твердих часток, що самостійно звертаються навколо планети. Розміри часток настільки малі, що їх не видно не тільки в земні телескопи, але і з борта космічних апаратів. Характерна риса будівлі кілець - темні кільцеві проміжки (розподілу), де речовини дуже мало. Саме широке з них (3500 км) відокремлює кільце У від кільця А и називається "розподілом Кассіні" на честь астронома, що вперше побачив його в 1675 році. При винятково гарних атмосферних умовах таких розподілів із Землі видно понад десять.Природа їх, очевидно, резонансна. Так, розподіл Кассіні - це область орбіт, у якій період звертання кожної частки навколо Сатурна рівно вдвічі менше, ніж у найближчого великого супутника Сатурна - Мімаса. Через такий збіг Мимас своїм притяганням як би розгойдує частки, що рухаються усередині розподілу, і і зрештою викидає їх відтіля. Бортові камери "Вояджеров" показали, що з близької відстані кільця Сатурна схожі на грамофонну пластинку: вони як би розшаровані на тисячі окремих вузьких колечок з темними прогалинами між ними. Прогалин так багато, що пояснити їх резонансами з періодами звертання супутників Сатурна вже неможливо. Чим же порозумівається ця тонка структура? Імовірно, рівномірний розподіл часток по площині кілець механічно хитливо. Унаслідок цього виникають кругові хвилі щільності - це і є тонка структура, що спостерігається. Крім кілець А,В и С "Вояджери" знайшли ще чотири: D,E,F і G. Усі вони дуже розріджені і тому неярки. Кільця D і E із працею видні з Землі при особливосприятливих умовах; кільця F і G виявлені вперше. Порядок позначення кілець порозумівається історичними причинами, тому він не збігається з алфавітним. Якщо розташувати кільця в міру їхнього видалення від Сатурна, то ми одержимо ряд: D,C,B,A,F,G,E. Особливий інтерес і велику дискусію викликало кільце F. До сожале- нию, вивести остаточне судження про цей об'єкт поки не удалося, тому що спостереження двох "Вояджеров" не погодяться між з- бій. Бортові камери "Вояджера-1" показали, що кільце F складається з декількох колечок загальною шириною 60 км., причому два з них перевиті один з одним, як шнурок. Якийсь час панувало мнение, що відповідальність за цю незвичайну конфігурацію несуть два невеликих нововідкритих супутники, що рухаються безпосередньо поблизу кільця F, - один із внутрішнього краю, іншої - у зовнішнього (ледве повільніше першого, тому що він далі від Сатурна). Притягання цих супутників не дає крайнім часткам іти далеко від його середини, тобто супутники як би "пасуть" частки, за що й одержали назва "пастухів". Вони ж, як показали розрахунки, викликають рух часток по хвилястій лінії, що і створює переплетення компонентів, що спостерігаються, кільця. Але "Вояджер-2", що пройшов біля Сатурна дев'ятьма місяцями пізніше, не знайшов у
Loading...

 
 

Цікаве