ในระบบสุริยะของเรามีวัตถุอวกาศที่น่าทึ่งจำนวนมากดอกเบี้ยที่ไม่ได้ลดลง หนึ่งในวัตถุเหล่านี้คือดาวเสาร์ - ดาวเคราะห์ดวงที่หกของระบบสุริยะซึ่งเป็นวัตถุท้องฟ้าที่น่าตื่นตาตื่นใจและแปลกประหลาดที่สุดตั้งอยู่ในพื้นที่ที่ใกล้กับเรามากที่สุด ขนาดที่ใหญ่การปรากฏตัวของแหวนที่น่าอัศจรรย์ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจและคุณสมบัติอื่น ๆ ที่ดาวเคราะห์ดวงที่หกมีทำให้มันเป็นเป้าหมายของนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่สนใจอย่างใกล้ชิด
การค้นพบดาวเคราะห์วงแหวน
ดาวเสาร์ใหญ่อย่างดาวพฤหัสเป็นวัตถุที่ใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ ข้อมูลแรกเกี่ยวกับมนุษย์ดาวเคราะห์ที่สวยงามเริ่มสะสมในยุคของอารยธรรมโบราณ ชาวอียิปต์เปอร์เซียและชาวกรีกโบราณเป็นตัวเป็นตนดาวเสาร์ด้วยเทวดาผู้ยิ่งใหญ่มอบดาวสีเหลืองบนท้องฟ้ายามค่ำคืนด้วยพลังลึกลับ สมัยก่อนให้ความสำคัญอย่างยิ่งกับโลกใบนี้การสร้างและสร้างปฏิทินแรกบนมัน
ในยุคของกรุงโรมโบราณการนมัสการของดาวเสาร์มาถึงจุดสูงสุดของมันถือเป็นจุดเริ่มต้นของ Saturnalia ซึ่งเป็นเทศกาลการเกษตร เมื่อเวลาผ่านไปการนมัสการของดาวเสาร์ก็กลายเป็นทิศทางทั้งหมดในวัฒนธรรมของชาวโรมันโบราณ
ข้อเท็จจริงทางวิทยาศาสตร์ครั้งแรกเกี่ยวกับดาวเคราะห์ดาวเสาร์ตกในตอนท้ายของศตวรรษที่สิบหก นั่นคือข้อดีอันยิ่งใหญ่ของกาลิเลโอกาลิเลอี เป็นครั้งแรกที่เขาได้รับความช่วยเหลือจากกล้องโทรทรรศน์ที่ไม่สมบูรณ์ของเขาวางดาวเสาร์ไว้ในวัตถุของระบบสุริยะของเราเป็นครั้งแรก สิ่งเดียวที่ไม่สามารถเชิดชูนักดาราศาสตร์ได้ดังนั้นจึงเป็นการตรวจจับวงแหวนที่มีเสน่ห์ของโลก การตกแต่งของดาวเคราะห์ในรูปแบบของวงแหวนขนาดใหญ่ที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางสามสี่เท่าของเส้นผ่าศูนย์กลางของดาวเคราะห์ตัวเองถูกค้นพบในปี 1610 โดยคริสเตียน Huygens นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชาวดัตช์
เฉพาะในยุคปัจจุบันเมื่อมีกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินที่ทรงพลังปรากฏตัวชุมชนวิทยาศาสตร์ได้ทำการตรวจสอบวงแหวนที่ยอดเยี่ยมอย่างเต็มที่และค้นพบข้อเท็จจริงที่น่าสนใจอื่น ๆ เกี่ยวกับดาวเคราะห์ดาวเสาร์
การเดินทางสั้น ๆ ในประวัติศาสตร์ของดาวเคราะห์
ดาวเคราะห์ดวงที่หกของระบบสุริยะอยู่ในกลุ่มก๊าซยักษ์ใหญ่เช่นเดียวกับดาวพฤหัสบดีดาวยูเรนัสและดาวเนปจูน ต่างจากดาวเคราะห์บนพื้นโลกของดาวพุธดาวศุกร์โลกและดาวอังคารซึ่งเป็นดาวเคราะห์ยักษ์ตัวจริงซึ่งเป็นท้องฟ้าของโครงสร้างก๊าซขนาดมหึมา นักวิทยาศาสตร์คิดว่าดาวเสาร์และดาวพฤหัสบดีเป็นดาวเคราะห์ที่เกี่ยวข้องโดยไม่มีเหตุผลโดยมีบรรยากาศคล้ายกันและพารามิเตอร์ทางดาราศาสตร์
เนื่องจากสภาพแวดล้อมของมันมีทั้งกลุ่มดาวเทียมขนาดใหญ่และขนาดเล็กวงแหวนที่มีขนาดใหญ่และสว่างทั้งดวงจึงถือได้ว่าเป็นที่รู้จักมากที่สุดในระบบสุริยะ อย่างไรก็ตามแม้โลกนี้จะมีการศึกษาน้อยที่สุด คำอธิบายของดาวเคราะห์ในวันนี้มาลงไปที่ข้อมูลสามัญและค่าเฉลี่ยคงที่รวมถึงมิติมวลและความหนาแน่นของร่างกายสวรรค์ ไม่มีข้อมูลน้อยเกี่ยวกับองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศของโลกและสนามแม่เหล็กโลก พื้นผิวของดาวเสาร์ถูกซ่อนอยู่โดยเมฆก๊าซหนาแน่นซึ่งโดยทั่วไปถือว่าเป็นจุดมืดสำหรับนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ในวิทยาศาสตร์
วันนี้เรารู้อะไรเกี่ยวกับดาวเสาร์ ในท้องฟ้ายามค่ำคืนดาวเคราะห์นี้ปรากฏขึ้นบ่อยครั้งและเป็นดาวที่สว่างของสีเหลืองอ่อน ในระหว่างการเผชิญหน้าร่างเทห์ฟากฟ้านี้ดูเหมือนดาวฤกษ์ที่มีความสว่าง 0.2-0.3 เมตร
ความสว่างที่ค่อนข้างสูงของดาวเคราะห์น่าจะเกิดจากดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ ดาวเสาร์มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 116,464 พันกิโลเมตรซึ่งมากกว่าพารามิเตอร์ของโลกถึง 9.5 เท่า ยักษ์ที่ถูกล้อมรอบดูเหมือนไข่ที่ทอดตัวอยู่บนเสาและแบนในบริเวณเส้นศูนย์สูตร รัศมีเฉลี่ยของดาวเคราะห์อยู่ที่มากกว่า 58,000 กม. เมื่อรวมกับวงแหวนขนาดของดาวเสาร์จะอยู่ที่ 270,000 กม. มีมวล 568,360,000 ล้านล้านกิโลกรัม
ดาวเสาร์หนักกว่าโลกถึง 95 เท่าและเป็นวัตถุอวกาศที่ใหญ่เป็นอันดับสองในระบบสุริยะหลังจากดาวพฤหัส ในเวลาเดียวกันความหนาแน่นของสัตว์ประหลาดตัวนี้มีค่าเพียง 0.687 g / cm3 สำหรับการเปรียบเทียบความหนาแน่นของดาวเคราะห์สีน้ำเงินของเราคือ 5.51 g / cm ³ กล่าวอีกนัยหนึ่งดาวเคราะห์ก๊าซขนาดใหญ่จะเบากว่าน้ำและถ้าคุณใส่ดาวเสาร์ลงในแอ่งน้ำขนาดใหญ่มันจะยังคงอยู่บนพื้นผิว
ดาวเสาร์มีพื้นที่มากกว่า 42 พันล้านตารางเมตร กิโลเมตรเกินพื้นที่ผิว 87 ครั้ง ปริมาณของก๊าซยักษ์คือ 827.13 ล้านล้าน ลูกบาศก์กิโลเมตร
ข้อมูลที่น่าสงสัยเกี่ยวกับตำแหน่งการโคจรของดาวเคราะห์ ดาวเสาร์อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากกว่าดาวเคราะห์ของเราถึง 10 เท่า แสงแดดส่องถึงพื้นผิวของดาวเคราะห์ที่ถูกล้อมรอบใน 1 ชั่วโมง 20 นาที วงโคจรมีความเยื้องศูนย์ใหญ่เป็นอันดับสามรองจาก Mercury และ Mars ในตัวบ่งชี้นี้เท่านั้น วงโคจรของดาวเคราะห์นั้นโดดเด่นด้วยความแตกต่างเล็กน้อยระหว่าง aphelion และ perihelion ซึ่งคือ 1.54 x 108 km ดาวเสาร์สูงสุดจะถูกลบออกจากดวงอาทิตย์ในระยะทาง 1513 783 กม. ระยะทางต่ำสุดของดาวเสาร์จากดวงอาทิตย์คือ 1353600 กม.
ลักษณะทางดาราศาสตร์ของดาวเคราะห์เมื่อเปรียบเทียบกับวัตถุท้องฟ้าอื่น ๆ ของระบบสุริยะนั้นน่าสนใจมาก ความเร็วรอบการโคจรของดาวเคราะห์คือ 9.6 km / s การปฏิวัติที่สมบูรณ์รอบ ๆ โคมไฟกลางของเราใช้เวลาดาวเสาร์น้อยกว่า 30 ปี ความเร็วในการหมุนของดาวเคราะห์รอบแกนของตัวเองนั้นสูงกว่าของโลกอย่างมาก ผลประกอบการของดาวเสาร์รอบแกนของตัวเองสามารถเป็น 10 ชั่วโมงและ 33 นาทีเมื่อเทียบกับ 24 ชั่วโมงสำหรับโลกของเรา กล่าวอีกนัยหนึ่งว่าวันเสาร์นั้นสั้นกว่าวันโลกมาก แต่หนึ่งปีบนดาวเคราะห์วงแหวนจะมีอายุ 24,491 วันในโลก ดาวเคราะห์ที่ใกล้ที่สุดไปยังดาวเสาร์ - พฤหัสบดีและดาวยูเรนัสหมุนรอบแกนของตัวเองช้ากว่ามาก
คุณลักษณะเฉพาะของตำแหน่งของดาวเคราะห์และความเร็วของการหมุนรอบแกนของมันคือการปรากฏตัวของการเปลี่ยนแปลงของฤดูกาล แกนการหมุนของยักษ์ที่ถูกล้อมรอบนั้นเอียงไปที่ระนาบการโคจรที่มุมเดียวกับโลก ฤดูกาลยังมีอยู่ในดาวเสาร์เพียงพวกเขานานมาก: ฤดูใบไม้ผลิฤดูร้อนฤดูใบไม้ร่วงและฤดูหนาวยืดบนดาวเสาร์เกือบ 7 ปี
ยักษ์ตั้งอยู่บนโลกในระยะทางเฉลี่ย 1.28 พันล้านกิโลเมตร ในช่วงเวลาแห่งการเผชิญหน้าดาวเสาร์อยู่ใกล้กับโลกของเรามากที่สุดในระยะทาง 1.20 พันล้านกิโลเมตร
ด้วยระยะทางที่ไกลขนาดใหญ่เช่นนี้มันจะใช้เวลานานในการบินไปยังยักษ์แก๊สที่มีวงแหวนซึ่งมีความสามารถทางเทคนิคในปัจจุบัน โพรบอัตโนมัติเครื่องแรก "Pioneer-11" บินไปดาวเสาร์นานกว่า 6 ปี ยานสำรวจอวกาศอีกหนึ่งตัวคือยานสำรวจ Voyager-1 เดินทางไปยังยักษ์แก๊สนานกว่า 3 ปี ยานอวกาศที่มีชื่อเสียงที่สุด "Cassini" บินไปดาวเสาร์เป็นเวลา 7 ปี ความสำเร็จล่าสุดของมนุษยชาติในการศึกษาและสำรวจอวกาศรอบนอกในพื้นที่ดาวเสาร์คือการบินของยานสำรวจอัตโนมัติ“ นิวฮอริซอน” หน่วยนี้มาถึงพื้นที่ของวงหลังจาก 2 ปี 4 เดือนจากวันที่เปิดตัวที่เว็บไซต์ Cape Canaveral
ลักษณะและองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศของโลก
จากโครงสร้างของมันดาวเคราะห์ที่ใหญ่เป็นอันดับสองของระบบสุริยะก็คล้ายกับดาวพฤหัสบดีมาก ยักษ์แก๊สประกอบด้วยสามชั้น ชั้นแรกสุดสุดคือแกนกลางขนาดใหญ่ที่หนาแน่นประกอบด้วยซิลิเกตและโลหะ ในแง่ของมวลแกนกลางของดาวเสาร์นั้นหนักกว่าดาวเคราะห์ของเราถึง 20 เท่า อุณหภูมิในใจกลางของแกนกลางถึง 10-11,000 องศาเซลเซียส นี่เป็นเพราะความกดดันอย่างมากในภูมิภาคชั้นในของโลกซึ่งสูงถึง 3 ล้านชั้นบรรยากาศ การรวมกันของอุณหภูมิสูงและความดันมหาศาลนำไปสู่ความจริงที่ว่าดาวเคราะห์นั้นมีความสามารถในการแผ่พลังงานออกสู่อวกาศโดยรอบ ดาวเสาร์ให้พลังงานมากกว่าที่เราได้รับจากดาวฤกษ์ของเรา 2.5 เท่า
นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของแกนกลางนั้นอยู่ที่ 25,000 กิโลเมตร หากคุณไต่ระดับที่สูงขึ้นหลังจากแกนกลางเริ่มสร้างชั้นของโลหะไฮโดรเจน ความหนาของมันแตกต่างกันระหว่าง 30 ถึง 40,000 กม. ด้านหลังชั้นของไฮโดรเจนโลหะเริ่มต้นที่ชั้นบนสุดซึ่งเป็นพื้นผิวของดาวเคราะห์ที่เต็มไปด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียมในสถานะกึ่งของเหลว ชั้นของโมเลกุลไฮโดรเจนบนดาวเสาร์อยู่ห่างออกไปเพียง 12,000 กม. เช่นเดียวกับดาวเคราะห์ก๊าซอื่น ๆ ในระบบสุริยะดาวเสาร์ไม่มีขอบเขตที่ชัดเจนระหว่างชั้นบรรยากาศกับพื้นผิวของดาวเคราะห์ ไฮโดรเจนจำนวนมากก่อให้เกิดการไหลเวียนของกระแสไฟฟ้าอย่างรุนแรงซึ่งเมื่อรวมกับแกนแม่เหล็กของดาวเคราะห์จะก่อตัวเป็นสนามแม่เหล็กของดาวเสาร์ มันควรจะสังเกตว่าเปลือกแม่เหล็กของดาวเสาร์ด้อยกว่าความแรงของมันไปที่สนามแม่เหล็กของดาวพฤหัสบดี
ตามองค์ประกอบของชั้นบรรยากาศดาวเคราะห์ดวงที่หกของระบบสุริยะคือ 96% ประกอบด้วยไฮโดรเจน มีเพียง 4% เท่านั้นที่มาจากฮีเลียม ความหนาของชั้นบรรยากาศบนดาวเสาร์เพียง 60 กม. แต่คุณลักษณะหลักของบรรยากาศของดาวเสาร์นั้นแตกต่างกัน การหมุนรอบตัวด้วยความเร็วสูงของดาวเคราะห์รอบแกนของตัวเองและการปรากฏตัวของชั้นบรรยากาศของไฮโดรเจนจำนวนมหาศาลทำให้เกิดการแยกซองก๊าซออกเป็นแถบ เมฆก็ส่วนใหญ่ประกอบด้วยไฮโดรเจนโมเลกุลเจือจางด้วยมีเธนและฮีเลียม การหมุนด้วยความเร็วสูงของดาวเคราะห์ก่อให้เกิดการก่อตัวของแถบที่ดูบางลงในบริเวณขั้วโลกและขยายตัวขึ้นอย่างมากเข้าใกล้เส้นศูนย์สูตรของโลก
นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าการปรากฏตัวของแถบในบรรยากาศของดาวเสาร์แสดงให้เห็นว่ามีการเคลื่อนที่ของมวลก๊าซในระดับสูง บนโลกนี้ลมแรงพัดผ่านระบบสุริยจักรวาลทั้งหมด ตามข้อมูลที่ได้รับจากคณะกรรมการ "Cassini" ความเร็วลมในบรรยากาศของดาวเสาร์ถึง 1,800 กม. / ชม.
วงแหวนของดาวเสาร์และดาวเทียม
วัตถุที่น่าทึ่งที่สุดในแง่ของการศึกษาดาวเคราะห์ดวงที่หกของระบบสุริยะคือวงแหวนของมัน ดวงจันทร์ของดาวเสาร์ไม่น่าสนใจเนื่องจากมีขนาดใหญ่และมีพื้นผิวที่แข็ง
วงแหวนของยักษ์แก๊สเป็นกลุ่มของซากอวกาศขนาดใหญ่ที่สะสมอยู่ในพื้นที่ของดาวเสาร์เป็นเวลาหลายพันล้านปี ชิ้นส่วนน้ำแข็งและหินของสสารในจักรวาลก่อตัวเป็นวงกว้าง 7 วงซึ่งมีความกว้างต่างกันโดยแยกออกเป็น 4 ร่อง วงแหวนทั้งหมดของดาวเสาร์ถูกกำหนดเป็นตัวอักษรละติน: A, B, C, D, E, F และ G ช่องมีชื่อดังต่อไปนี้:
- รอยแตกของแมกซ์เวล
- Shel Cassini;
- ช่อง Enkea;
- รอยแตกของนักฆ่า
เนื่องจากการมีอยู่ในโครงสร้างของวงแหวนของน้ำแข็งในอวกาศจำนวนมากการก่อตัวเหล่านี้จึงสามารถมองเห็นได้อย่างชัดเจนในกล้องโทรทรรศน์ทรงพลัง ด้วยกล้องโทรทรรศน์ Go-To จากโลกคุณสามารถสังเกตเห็นวงแหวนที่ใหญ่ที่สุดสองแห่งของดาวเสาร์
สำหรับดาวเทียมของดาวเสาร์แล้วก๊าซยักษ์นี้ไม่มีคู่แข่งในร่างกายของท้องฟ้าที่รู้จักกันในปัจจุบัน อย่างเป็นทางการดาวเคราะห์มี 62 ดาวเทียมในหมู่ที่วัตถุที่ใหญ่ที่สุดโดดเด่น ดาวเทียมธรรมชาติที่ใหญ่เป็นอันดับสองในระบบสุริยะไททันซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าดาวเคราะห์ปรอทมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5150 กม. และเกินขนาดปรอท ไททันมีบรรยากาศของไนโตรเจนหนาแน่นซึ่งต่างจากเจ้าของ
อย่างไรก็ตามไททันไม่ใช่สิ่งที่นักวิทยาศาสตร์สนใจในปัจจุบัน เอนเซลาดัสบริวารที่ใหญ่เป็นอันดับหกของดาวเสาร์กลายเป็นร่างของท้องฟ้าบนพื้นผิวที่พบร่องรอยของน้ำ ความจริงเรื่องนี้ถูกค้นพบครั้งแรกโดยภาพฮับเบิลและยืนยันโดยเที่ยวบินของยานอวกาศแคสสินี ใน Enceladus ค้นพบน้ำพุร้อนที่พุ่งทะลุพื้นผิวที่กว้างขวางปกคลุมไปด้วยชั้นน้ำแข็ง การปรากฏตัวของน้ำในโครงสร้างทางธรณีวิทยาของดาวเทียมนี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าระบบสุริยะอาจมีสิ่งมีชีวิตรูปแบบอื่น
