Download
1 / 38
400 likes | 647 Views
שבתאי. Saturn. מגישות: יהודית אורן ולאה אדלר. תעודת זהות. סוג: כוכב לכת, השישי במרחקו מהשמש והשני בגודלו במערכת השמש. קוטר בקו המשווה: 120,500 ק"מ, גדול פי 9.5 מקוטר כדור הארץ. כוח משיכה: גדול ב-1/10 משל כדור הארץ. מסה: פי 95 ממסת כדור הארץ. צפיפות: 0.69 גרם/סמ"ק.
E N D
שבתאי Saturn מגישות: יהודית אורן ולאה אדלר
תעודת זהות סוג:כוכב לכת, השישי במרחקו מהשמש והשני בגודלו במערכת השמש. קוטר בקו המשווה: 120,500 ק"מ, גדול פי 9.5 מקוטר כדור הארץ. כוח משיכה: גדול ב-1/10 משל כדור הארץ. מסה: פי 95 ממסת כדור הארץ. צפיפות: 0.69 גרם/סמ"ק. מרחק ממוצע מהשמש: 1,427 מיליון ק"מ (9.54 יחידות אסטרונומיות).
מרחק קרוב לכדור הארץ: 1,300 מיליון ק"מ. הרכב: בעיקר מימן והליום וכמות מזערית של מתאן. במרכזו ליבה של ברזל וסלע . מסביב לליבה מצוי מימן מתכתי. זמן הסיבוב העצמי (אורך היממה): 10.23 שעות. זמן ההקפה סביב השמש (אורך השנה): 29.46 שנים. טמפרטורה: בממוצע 170- מעלות צלזיוס. מספר ירחים: 28 שיוך : ענקיים גזים. חלליות שחקרו : פיוניר 1979, וויאג'ר 1 1980, וויאג'ר 2 1981, קאסיני 2004.
טבעות שבתאי • הטבעות מורכבות מאלפי טבעות ולא מ-5 בלבד כפי שחשבו . הן משתרעות למרחק של 140,200 ק"מ. • טבעותיו נראו לראשונה ע" גלילאו בשנת 1610. • כתוצאה מזווית הנטייה של הטבעות יחסית למישור ההקפה של שבתאי סביב השמש מפנות הטבעות את צדן הצר אל כדור-הארץ (כאשר כדור-הארץ עובר במישור הטבעות) . תופעה זו מתרחשת אחת ל-15 שנים .
אלפי הרווחים בין הטבעות נגרמים כתוצאה מהפרעות של ירחיו. • פני השטח של חלקיקי הטבעת עשויים בעיקר מגושי קרח קטנים המעורבים עם מעט חלקיקי סיליקט. • גודל החלקיקים שמרכיבים את הטבעת נע בסביבות 1-5 ס"מ. • הטבעות מאוד דקות . מתצפיות שהגיעו מוויאג'ר 2 עובי הטבעות הוא לא יותר מ-200 מ'.
שלוש תיאוריות איך נוצרו הטבעות סביב שבתאי: • שאריות של חומר ממערכת השמש הקדומה שלא התאחדו ללווין. • ירח בגודל בינוני של שבתאי נכנס לגבול הטבעות , נמשך ע"י כוחות גיאות ושפל , התפרק והחומר שלו יצר את הטבעות. • החומר שממנו עשויות הטבעות הוא שאריות של לווין שהתנפץ ע"י פגיעת מטאור.
הירחים • עד שחלפו שתי חלליות הוויאג'ר סמוך לשבתאי היו ידועים 10 ירחים. • רוב הירחים קטנים בהרבה מהירח שלנו. • כיום ידועים 28 ירחים. • חלליות הוויאג'ר גילו ירחים זעירים (נקראים ירחים "רועים") בתוך מערכת הטבעות שכוחות המשיכה שלהם אחראים לעיצוב הטבעות.
טיטאן • הירח השני בגודלו במערכת השמש. • בעל אטמוספירה משלו. הרכבה : בעיקר חנקן מולקולרי ומולקולות כבדות של אטומי פחמן ומימן וכמויות קטנות של ארגון. הודות להרכב זה יש המאמינים כי על פניו יש תנאים המאפשרים קיומם של צורות חיים פרימיטיביות. את ההשערה הזו אמורה לבדוק החללית קאסיני שתגיע לשבתאי בשנת 2004. • בגלל המעטה העבה של האטמוספירה לא ניתן לראות את צורת הקרקע שלו. • התגלה ע"י הויגנס בשנת 1655. • הירח הראשון של שבתאי שנצפה בטלסקופ.
הרכבו: קרח וסלעי סיליקאט. דומה להרכבם של שני ירחי צדק הגדולים. • קוטרו 5,150 ק"מ. • מרחקו משבתאי 1,221,000 ק"מ. • משלים הקפה אחת סביב שבתאי אחת ל-15.96 יום. • לחץ אטמוספרי גדול פי 1.6 מהלחץ על פני כדה"א (1600 מיליבר). • אין לו שדה מגנטי. • הטמפרטורה של האטמוספירה 176- מעלות צלזיוס.
מימס • הקרוב ביותר לשבתאי מבין הירחים הניתנים לתצפית בטלסקופ בינוני. • התגלה בשנת 1789 ע"י וויליאם הרשל. • קוטרו 390 ק"מ. • מרחקו הממוצע משבתאי 185,520 ק"מ. • משלים הקפה סביב שבתאי אחת ל-22.36 שעות. • צפיפותו 1.17 גרם/סמ"ק מעידה על כך שהוא מורכב בעיקר ממים קפואים (קרח) וכמות קטנה של סלעים.
פני השטח שלו מלאים במכתשים . הגדול מביניהם נקרא מכתש הרשל . קוטרו 130 ק"מ , שליש מקוטרו של מימס . עומקו 10 ק"מ. המכתש
אנסלדוס • התגלה ע"י הרשל בשנת 1789. • קוטרו 500 ק"מ. • מרחקו הממוצע משבתאי 238,020 ק"מ. • משלים הקפה אחת סביב שבתאי אחת ל-32.52 שעות. • פני השטח מלאים מכתשים. מזכירים את פני השטח של גאנימד. • יתכן והקרום שלו דק ומתחתיו מצויים מים נוזליים.
תטיס • התגלה ע"י קאסיני בשנת 1684. • קוטרו 1060 ק"מ. • מרחקו הממוצע משבתאי 294,660 ק"מ. • משלים הקפה אחת סביב שבתאי אחת ל-1.88 יום. • פניו מכוסים מכתשים, הגדול נקרא אודיסאוס,קוטרו 400 ק"מ. • הרכבו: מכיל בעיקר קרח. • על פניו מצוי קניון ענק – איתקה חזמה, המשתרע מצפון לדרום , לאורך ¾ מהיקף הירח . רוחבו 100 ק"מ ועומקו 5 ק"מ.
דיון • נתגלה ע"י קאסיני בשנת 1684. • קוטרו 1120 ק"מ. • מרחקו משבתאי 377,400 ק"מ. • משלים הקפה אחת סביב שבתאי אחת ל-2.73 ימים. • משקלו הסגולי הוא הגדול ביותר בין כל ירחי הקרח של שבתאי , דבר המצביע על מרכיב סלעי. יתכן ומצויים גם יסודות רדיואקטביים וכתוצאה מכך תוכו חם יותר. • תצורת נוף בולטת היא המכתש הגדול אמטה שקוטרו 100 ק"מ ומסביבו נחילים של חומר מותך שהתקרר.
אסטרולוגיה • שבתאי הוא כוכב של דינים קשים והוא למעשה השוטר של הקוסמוס שנותן לנו בדיוק מה שמגיע לנו . זו הסיבה שכוכב שבתאי אינו אהוד על האסטרולוגים וניתן לו שם של כוכב "רע". • כוכב שבתאי אחראי על חורבן, מחלות, מוות, דלות, קלון ועוד. • מזל דלי נשלט ע"י שני כוכבים : שבתאי – הכוכב המסורתי ששולט על גדי ודלי ואורנוס.
מן המיתולוגיה • במיתולוגיה הרומאית: אל רומאי בשם • SATURN. • במיתולוגיה היוונית תטיס היה אל הים. • במיתולוגיה היוונית טיטאן היה ממשפחת הענקים, הילדים של אורנוס וגיאה. • לפי המיתולוגיה היוונית מימס הוא אחד מהרוגי הרקולס. • אנסלדוס היה טיטאן שהובס בקרב ונקבר למרגלות הר האתנה.
מגנטוספירה • המגנטוספירה היא תחום ההשפעה של השדה המגנטי • השדה המגנטי התגלה ב-1979 ע"י פיוניר 11 • קוטר המגנטוספירה כ- 1.5 מליון ק"מ, עד מעבר למסלול של הירח טיטאן. • בתוך המגנטוספירה יש חלקיקים טעונים כמו אלקטרונים ופרוטונים • הציר המגנטי וציר הסיבוב של שבתאי קרובים אחד לשני עד כדי שגיאת מדידה של מעלה אחת
מאין מגיע השדה המגנטי? • בתוך ליבת שבתאי יש מימן שבגלל הלחץ הגדול הוא מוליך חשמל • מקובל לחשוב שהמקור לשדה מגנטי הוא אפקט הדינמו • הדינמו פועל על העיקרון של מוליך שנע בתוך שדה מגנטי • ידוע כי אפקט הדינמו קשור לסטייה בין הציר המגנטי לציר הסיבוב • הקירבה בין הצירים בשבתאי מנוגדת לתאוריה זו
למה שבתאי שונה מאחרים ? • למרות הקירבה בין הצירים יש לשבתאי שדה מגנטי חזק • הקירבה בין הצירים יכולה להצביע על כך ש: • מודל הדינמו איננו נכון בשבתאי • סיבוב פנים הכוכב שונה מסיבוב המעטפת • השדה המגנטי יוצר תופעות אטמוספריות
זוהר הקטבים • התמונה צולמה על ידי טלסקופ החלל האבל בחודש ינואר 1998 וניצבעה בצורה מלאכותית • זוהר הקוטב נוצר כתוצאה מהתנגשות בין חלקיקים טעונים הנמצאים בשדה המגנטי של הכוכב לבין גזים הנמצאים על פני הכוכב • האזור הפעיל באטמוספירה הוא בקו הרוחב 76 מעלות בצפון ובדרום • התופעה יציבה עם שינויים קלים בבהירות
ברקים בשבתאי • חלק מהמחקר של שבתאי עוסק באקלים ובפעילות האטמוספרית • על פני שבתאי יש סערות ורוחות חזקות שמגיעות למהירות של 1800 קמ"ש • ניתן לצפות לתופעה של ברקים באטמוספירה כל כך פעילה • ברקים יוצרים פולסים אלקטרו מגנטיים של קרינת רדיו • החללית וויאג'ר 2 , בשנת 1981 , לא הצליחה לקלוט התפרצויות כאלה של גלי רדיו • אם יש ברקים הם כנראה נדירים והחוקרים ממתינים להגעת חללית המחקר קאסיני לשבתאי
ליקויים • שבתאי הוא חלק מכמה תופעות של ליקויים : • ליקוי של שבתאי על ידי הירח • חלק מטבעות שבתאי נמצא בליקוי תמידי
ליקוי של שבתאי על ידי הירח • כל העצמים במערכת השמש (למעט שביטים) נעים בערך במישור המילקה ולכן מכסים אחד את השני לפעמים • הירח נמצא בין שבתאי לשמש ומסתיר אותו לזמן קצר ( ב- 1/12/2001)
צל על הטבעות • חלק מתוך הטבעות של שבתאי נמצא בצל תמידי כיוון ששבתאי עצמו מסתיר מהן את השמש
העלמות של הטבעות • בערך אחת לחמש עשרה שנה רואים את הטבעות מצידן הצר והן נעלמות לעין כי כדור הארץ והטבעות באותו מישור
מה החשיבות של ארוע כזה ? • האור שמוחזר מהטבעות חלש יותר ומאפשר ליצפות בתופעות שניבלעות בדרך כלל באור הטבעות • ניתן לראות ירחים קטנים ופרטים בתוך הטבעות • רוב הירחים התגלו בזמן ארועים כאלה • בארוע האחרון בשנת 1995 טלסקופ האבל גילה ארבעה ירחים חדשים • הארוע הבא יהיה בספטמבר 2009
חללית קאסיני • הפרויקט של החללית הוא מבצע בינלאומי של NASA וגופי מחקר ותעשייה אירופאים • החללית כוללת גשושית בשם הויגנס שנועדה להישלח לפני השטח של הירח טיטאן • החללית עצמה תכנס למסלול סביב שבתאי למשך ארבע שנים . • החללית שוגרה ב- 6 אוק' 1997 ותגיע לשבתאי ב- 1 ביולי 2004 • משך המבצע כולו (פיתוח והפעלה) 18 שנה . • החללית מסתייעת בכוח הכבידה של כוכבי לכת כדי לחסוך דלק
פרטים על החללית • גודל החללית כגודל אוטובוס • עלות המבצע כולו 3.2 מיליארד דולר • מקור האנרגיה של החללית כאשר תגיע לשבתאי הוא כור גרעיני מבוסס על פלוטוניום • בחללית משולבים חידושים טכנולוגים רבים שינוצלו גם לצרכים אחרים ולא רק בחלל
קצת הסטוריה • החללית קרויה על שם ג'אן-דומיניקו קאסיני, אסטרונום איטלקי מהמאה ה-17 שגילה ארבעה ירחים של שבתאי ואת הרווח שבין הטבעות . • הגשושית נקראת על שם כריסטיאן הויגנס, אסטרונום ומתמטיקאי הולנדי שגילה את הירח טיטאן ואת הטבעות של שבתאי .
מידע על החללית • ביולי 2004 תתחיל החללית להקיף את שבתאי ולשגר משם תמונות במשך ארבע שנים . • החללית תופעל על ידי הכור הגרעיני כי תאי שמש אינם מספיקים באור החלש ליד שבתאי • לאחר כחודש תשוחרר הגשושית ותנחת על הירח טיטאן • על החללית יש שנים עשר מכשירים שונים ועוד שישה בגשושית
ציוד לבדיקת אבק קוסמי ציוד לקליטת קרינת רדיו ציוד למחקר פלאסמה ציוד לבדיקת פליטת UV ציוד לבדיקת המגנטוספירה צילום באור נראה, UV קרוב ו- IR קרוב לאור הנראה רדאר למיפוי גששים לגלי כבידה וקרינת רדיו ספקטומטר לבדיקת חלקיקים ספקטרומטר לבדיקת הרכב האטמוספרה ספקטרומטר IR לבדיקת טמפ' פני השטח המיכשור שעל החללית
הגשושית הויגנס • הגשושית מיועדת להישלח לפני הירח טיטאן מתוך הקאסיני • הגשושית תרד באמצעות מיצנח ותשדר נתונים במשך כל זמן הירידה (כשעתיים וחצי) כולל כ-1000 תמונות • הגשושית מסוגלת להבחין בין נחיתה על שטח מוצק או נוזלי • אם הנחיתה תהיה על שטח מוצק היא תמשיך לשדר נתונים עד לגמר הסוללות שלה (כחצי שעה) • אם הנחיתה תהיה בשטח נוזלי הסוללות לא יתפקדו בגלל הטמפרטורה הנמוכה של הנוזל , וקרוב לוודאי שהגשושית תצליח לשרוד שניות אחדות בלבד. הגשושית תנסה לשדר פרטים על הרכב הנוזל .
