Download
1 / 24
E N D
SATURN Vypracovala: Lucia Benková
Saturn je šiesta planéta Slnečnej sústavy v poradí od Slnka, po Jupiteri druhá najväčšia z planét. Je známa i z prehistorického obdobia. Pomenovaný bol podľa rímskeho boha Saturna, ktorý je obdobou gréckeho Krona..Astronomickýsymbol pre Saturn je ♄.
Saturn patrí medzi joviálne planéty, to znamená, že nemá pevný povrch, ale len hustúatmosféru, ktorá postupne prechádza do plášťa. Atmosféra je tvorená prevažne vodíkom, ktorý tvorí 96,3 % jej objeamu. Viditeľný povrch planéty tvorí svetložltá vrstva mrakov s nejasnými pásmi rôznych odtieňov, ktoré sú rovnobežné s rovníkom. Teplota v hornej oblačnej vrstve dosahuje -140 °C. Objem planéty je 764-krát väčší ako objem Zeme, má však zo všetkých planét najmenšiu hustotu: len 0,6873 g/cm³ a ako jediná planéta v slnečnej sústave je ľahší než voda. Saturn je známy najmohutnejšou sústavou prstencovzo všetkých planét slnečnej sústavy.
Saturn patrí medzi joviálne planéty, to znamená, že nemá pevný povrch, ale len hustúatmosféru, ktorá postupne prechádza do plášťa. Atmosféra je tvorená prevažne vodíkom, ktorý tvorí 96,3 % jej objemu. Viditeľný povrch planéty tvorí svetložltá vrstva mrakov s nejasnými pásmi rôznych odtieňov, ktoré sú rovnobežné s rovníkom. Teplota v hornej oblačnej vrstve dosahuje -140 °C. Objem planéty je 764-krát väčší ako objem Zeme, má však zo všetkých planét najmenšiu hustotu: len 0,6873 g/cm³ a ako jediná planéta v slnečnej sústave je ľahší než voda. Saturn je známy najmohutnejšou sústavou prstencovzo všetkých planét slnečnej sústavy.
Jeho hlavné prstence, ktoré sú označené veľkými písmenami možno pozorovať zo Zeme už aj malým ďalekohľadom. Okolo planéty obieha tiež početná rodina mesiacov, z ktorých najväčší je Titan, jediný mesiac v slnečnej sústave s hustou atmosférou.
Jeden obeh Saturna okolo Slnka trvá 29,46 pozemského roka. Je ľahko pozorovateľný voľným okom ako žltý neblikajúci objekt jasnosťou porovnateľný s najjasnejšími hviezdami. Od ekliptiky sa nikdy nevzdiali na väčšiu uhlovú vzdialenosť ako 2,5°. Prechod jedným zvieratníkovým znamením mu trvá viac než dva roky.
* Fyzikálne vlastnosti * Vďaka nízkej hustote a veľkej rýchlosti rotácie je najvýraznejšie sploštenou planétou. Jeho rovníkový priemer je asi o 10 % väčší ako polárny priemer (rovníkový priemer je 120 660 km, polárny priemer je 98 000 km). Možným vysvetlením tohto javu je rýchla rotácia a skôr tekutá ako pevná fáza vodíka v jadre, ktorá sa pôsobením vnútorných tlakov nezmení až do teploty 6 727°C. Podobne ako Jupiter, aj Saturn vyžaruje väčšie množstvo energie, ako dostáva od Slnka
Zloženie Planéta sa, podobne ako Jupiter, skladá zo 75 % vodíka a 25 % hélia so stopami metánu, vody a amoniaku, podobne ako pôvodná hmlovina, z ktorej vznikli všetky planéty. Jadro je pravdepodobne z kovového vodíka (je tu tak veľký tlak, že inak plynný vodík sa správa ako kov) a má teplotu asi 11 727°C . Podľa údajov zo sondy Voyager 1 je pomer vodíka k héliu v Saturnovej atmosfére 1:9.
Dráha a rotácia Saturn obieha Slnko v strednej vzdialenosti 1 426,9 milióna km, čo je približne dvojnásobok vzdialenosti Jupitera od Slnka a takmer desaťnásobok vzdialenosti Zeme od Slnka. Odklon jeho osi od kolmice na ekliptiku je 26,7°, zhruba o 4 stupne viac, ako sklon Zeme. Sklon osi rotácie voči obežnej dráhe má veľký význam z hľadiska viditeľnosti Saturnovho prstenca. Dráha Saturna je eliptická, blízka kruhovej. Jeho obežná rýchlosť je 9,66 km/s (34 703 km/h), vďaka čomu je treťou najpomalšie obiehajúcou planétou (poUráne a Neptúne). Jedna otočka Saturna okolo svojej osi trvá 10,66 hodín, čím sa radí medzi planéty s najkratším dňom. Rýchlejšiu rotáciu má už len Jupiter. Rotácia je diferenciálna a jej rýchlosť klesá od rovníka smerom k pólom. Na 57° šírky trvá jedna otočka okolo osi 11 hodín 7,5 minút.
Atmosféra • Atmosféra Saturna pozostáva takmer výlučne z vodíka a hélia. Najväčšie zastúpenie má molekulárny vodík (89 %), nasleduje hélium (11 %). Malý obsah hélia sa vysvetľuje tým, že ťažšie hélium klesá cez vodíkovú vrstvu bližšie k jadru. V jej horných vrstvách sa nachádza aj kryštalický amoniak. Okrem toho atmosféra obsahuje aj malé množstvo metánu a ďalšie uhľovodíky. Keďže atmosféra Saturna je chladnejšia ako atmosféra Jupitera nachádzajú sa v nej komplexnejšie molekuly ako v Jupiterovej atmosfére. Sú to napríklad etán a iné deriváty metánu.
Ionsfera • Ionosféra, extrémne riedka ionizovaná vrstva atmosféry Saturna, siaha až po prstenec C. Najvrchnejšia vrstva atmosféry absorbuje ultrafialové žiarenie, čo vedie k vzniku hmlistého oparu. Hmla vzniká na pologuli, ktorá je práve priklonená k Slnku. V horným mrakoch dosahuje teplota približne -140 °C (133 K). S hĺbkou postupne rastie, čo ovplyvňuje skupenstvo rôznych chemických zlúčenín v atmosfére a má za následok vznik mrakov rôzneho zloženia v rôznych výškových hladinách. Najvyššiu vrstvu tvoria kryštáliky čpavkového ľadu. Pod nimi sa nachádza vrstva mrakov zo siričitanu amónneho. Predpokladá sa, že najnižšiu vrstvu tvoria mraky z vodného ľadu. K jadru planéty padajú kvapky héliového dažďa. Premena ich pohybovej energie na tepelnú má za následok, že Saturn vyžaruje približne dvojnásobné množstvo energie, aké dostáva od Slnka.
Počasie a atmosférické útvary • . V Saturnovej atmosfére vanú vetry rýchlosťami až 480 m/s, v zóne okolo rovníka, v porovnaní so 150 m/s na Jupiteri. Vo väčších výškach rýchlosť prúdenia vetrov neprekročí 160 m/s. Prevažná časť vetrov veje východným smerom a predbieha rotáciu jadra. V západnom smere vanú len slabšie vetry v severných šírkach. Vetry sa prejavujú pohybom mrakov a vytváraním tmavších pásiem oblakov rovnobežných s rovníkom a svetlejších pásiem medzi nimi. V dôsledku metánového zákalu vo veľkých výškach však nie sú také kontrastné, ako na Jupiteri. • Polárne sploštenie spôsobilo vznik striedavo svetlejších a tmavších pruhov v atmosfére, ktoré obiehajú rovnobežne s rovníkom. Rôzne sfarbenie pruhov je spôsobené rozdielmi v ich chemickom zložení a rozdielnou hrúbkou oblačnosti. Atmosférické pásy sú menej výrazné ako u Jupitera a v oblasti rovníka sú tiež širšie. Podľa iného zdroja sú pásy naopak tenšie a majú zložitejšiu, i keď nevýraznejšiu štruktúru ako pásy Jupitera.
modrá FARBA PLANÉTYspôsobená rozptylom slnečného svetla v horných vrstvách atmosféry. Tmavé pruhy sú tiene prstencov. • Vyžarovaniu energie do okolia pravdepodobne pomáha ešte aj iný mechanizmus,gravitačný kolaps, (tzv.Kelvinov-Helmhotzov mechanizmus), podobne, ako v prípade Jupitera.Najchladnejšou časťou atmosféry sú póly, ale Voyagery prekvapivo namerali nízke teploty aj v strede rovníkového pásu. • Žltá farba planéty je spôsobená odrazom slnečného svetla od vrchných mrakov. Atmosféra sa niekedy z rôznych sond zobrazuje ako modrá. Saturn by mal byť žltý. Taký sa javí zo Zeme. Pri pozorovaní z nižších vrstiev atmosféry by sa obloha Saturnu javila ako modrá. Modrá farba je pravdepodobne spôsobená rozptylom slnečného svetla, tzv. Rayleighovým rozptylom na molekulách atmosféry podobne ako v prípade Zeme. Zatiaľ čo v prípade Zeme sa svetlo rozptyľuje na molekulárnom dusíku a kyslíku, v atmosfére Saturna sa rozptyľuje na molekulárnom vodíku. Stále však zostáva nejasné, prečo je severnejšia pologuľa oveľa výraznejšie modrá než južná. Podľa jednej hypotézy je to spôsobené tým, že južná pologuľa obsahuje oveľa viac mrakov, ktoré sa podieľajú na žltej farbe planéty.
Výraznými atmosférickými útvarmi sú svetlé škvrny podobné tlakovým nížam na Zemi, ale tiež sú omnoho väčšie. Utvárajú ich konvektívneprúdy v atmosfére Saturna. Rýchlo menia tvar a po čase miznú. Biele škvrny sú pravdepodobne veľké výbuchy plynov zvnútra planéty. Ďalšie prejavy konvekcie sú vlnové reťazce. • V decembri roku 1994 objavil Hubbleov vesmírny ďalekohľad biely búrkový vír v tvare klinu, jeden z najväčších pozorovaných búrkových útvarov v atmosfére Saturna. Búrka sa nachádzala tesne nad jeho rovníkom a spôsoboval ju prúd prehriateho vzduchu stúpajúceho z nižších vrstiev atmosféry. Novšie snímky zobrazili jej pohyb a detailné zmeny prebiehajúce v útvare. Biele búrkové mraky boli vytvorené z kryštálikov amoniaku.
Ročné obdobia Na Saturne nastáva leto, keď je naklonený k Slnku tak, že je Slnko v rovine s prstencami Saturnu a lúče dopadajú na povrch pod menším uhlom ako v zime. Tieto dve ročné obdobia sa na Saturne striedajú približne raz za 15 rokov. Na planéte sa však ročné obdobia nijako neprejavujú, čo je spôsobené vplyvom atmosféry a pôsobením vnútra Saturnu. Vo výskyte mohutných búrkových útvraov sa však prejavuje istá periodicita. Medzi výskytom troch najväčších doteraz pozorovaných útvarov uplynulo vždy približne 57 rokov, čo sú 2 obehy Saturna okolo Slnka. Pozorovaní je však zatiaľ príliš málo na to, aby mohli vedci tvrdiť, že výskyt veľkých búrok je pravidelný a súvisí s príchodom leta na severnej pologuli planéty.
mesiace • Saturn má v súčasnosti (august 2008) pomenovaných 52 mesiacov. Okrem nich evidujeme 8 ďalšíchsatelitov s provizórnymi označeniami. Pred letmi Voyagerov ich bolo známych iba 9. Najbližší objavený mesiac Saturna Pan obieha vo vzdialenosti 133 583 km od planéty, najvzdialenejší pomenovaný Ymirvo vzdialenosti 23 100 000 km. Len 4, prípadne 6 najväčších z nich má guľatý tvar, ostatné sú nepravidelné. So zdokonaľovaním prístrojov a pozorovacích techník počet známych mesiacov neustále pribúda. Počas posledných 20 rokov sa viac ako zdvojnásobil
Najväčším, najznámejším a prvým objaveným mesiacom Saturna je Titan. Jeho polomer je viac, ako polomer Merkúra a je obklopený vlastnou veľmi hustou atmosférou zloženou hlavne z molekulárneho dusíka a metánu.Ganymedeje to druhý najväčší mesiac slnečnej sústavy. Jeho povrch je pevný, ale na jeho povrchu je už potvrdené minimálne jedno jazero z tekutých uhľovodíkov. Titan bol prvým mesiacom, mimo nášho Mesiaca, na ktorého povrchu pristála sonda - Huygens. Druhý najväčší mesiac Saturna jeRheaa najväčší známy mesiac bez atmosféry. Skladá sa zo zmesi vodného ľadu a kremičitanov. Je možné, že má malé kamenné jadro. Spolu s mesiacomJapetussú viditeľné aj malými ďalekohľadmi. Japetus je zvláštny tým, že má jednu pologuľu svetlú a druhú tmavú. Podobný zvláštny jav vykazuje aj ďalší veľký mesiacDione, u ktorého je odrazivosť pologule v smere jeho pohybu až o 30-40 % väčšia ako odrazivosť opačnej pologule. Na povrchu mesiacaMimas sa nachádza obrovský kráterHerschel, ktorý sa radí k najväčším impaktným kráterom v pomere k veľkosti telesa. Enceladus . Je to mesiac so sopečnou aktivitou, pričom sopky namiesto magmy chrlia vodu. Teplo potrebné na vulkanizmus mu dodávajú slapové sily okolitých mesiacov a Saturna. Okolo mesiaca je tiež veľmi riedka atmosféra. Pozoruhodný mesiac je tiežTethys,s ďalšími dvoma malými mesiacmi Telesto a Calypso.Potom je tu ešte dvojica mesiacov Prometeus a Pandora obieha z opačných strán prstenca F a ich gravitačné pôsobenie udržuje častice v prstenci, preto sa im hovorí aj „pastierske mesiace“.
Možnosť života Plynní obri, medzi ktorých zaraďujeme aj Saturn, nemajú pevný povrch a preto by sa život mohol vyvíjať len v jeho atmosfére, v oblastiach, kde sú kvapôčky vody a dostatok slnečného žiarenia. Objavili sa špekulácie, v ktorých sa tvrdilo, že by v takomto prostredí dokázali žiť dokonca i viacbunečné organizmy. Na Zemi sa však nenašli žiadne organizmy adaptované výhradne na život v mrakoch, dokonca ani na miestach, kde sú mraky prítomné fakticky neustále. Analogicky môžeme rovnakú situáciu predpokladať pre všetky telesá Slnečnej sústavy s atmosférou a teda i pre Saturn. Naopak, za najväčších kandidátov pre mimozemský život v slnečnej sústave sa považujú (popri Marse a Jupiterových mesiacoch Európa a Ganymedes) jeho mesiace Titan a Enceladus. Zloženie atmosféry Titanu pripomína zloženie atmosféry Zeme v raných štádiách jej vývoja. Uvažuje sa tiež o možnosti vzniku jednobunkových organizmov. Po pristátí sondy Huygens však FrancoisRaulin, jeden z expertov projektu, vyslovil domnienku, že život na Titane je veľmi nepravdepodobný z dôvodu neprítomnosti vody na povrchu mesiaca. Mesiac Enceladus zase vedcov prekvapil prítomnosťou vody v kvapalnom skupenstve, ktorú chrlia gejzíry na jeho povrchu.Tým sa zaradil medzi telesá, na ktorých sa budú pravdepodobne v budúcnosti hľadať stopy primitívneho života.
Ďakujem za pozornosŤ pripravila: luciabenková
