ดาวเสาร์รอบเวลาดวงอาทิตย์ ดาวเสาร์: เรื่องราวของดาวเคราะห์วงแหวน

ดาวเสาร์เป็นหนึ่งในดาวเคราะห์หลักแปดดวง ระบบสุริยะ. หลักของเขา จุดเด่น- แหวนขนาดใหญ่และสวยงามอย่างไม่น่าเชื่อ

ข้อมูลทั่วไป:

1. ดาวเคราะห์มีน้ำหนักมากกว่าโลกถึง 95 เท่า น้ำหนักของเธอคือ 568 ​​· 10 24 (568 สเตลล้าน = 568 ตามด้วยศูนย์ 24 ตัว) กิโลกรัม
2. ยักษ์นี้สามารถจุโลกได้ 750 เท่า นับเป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่เป็นอันดับสองในระบบสุริยะรองลงมา
3. โลกประกอบด้วยก๊าซ 94% เป็นไฮโดรเจน และที่เหลือส่วนใหญ่เป็นฮีเลียม
4. หนึ่งวันบนโลกนี้กินเวลา 10 ชั่วโมงครึ่ง
5. การปฏิวัติรอบดวงอาทิตย์หนึ่งครั้งใช้เวลาเกือบ 30 ปีโลก
6. อุณหภูมิพื้นผิวถึง -190 องศาเซลเซียส ดาวเคราะห์ดวงนี้เป็นของ "ยักษ์น้ำแข็ง" อีกประเภทหนึ่งของระบบสุริยะ และอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากกว่าโลกเกือบ 10 เท่า (สำหรับการอ้างอิง: ของเรา โลกห่างจากดาวร้อนดวงนี้ 150 ล้านกิโลเมตร)
7. เส้นผ่านศูนย์กลางของวงแหวนประมาณ 300,000 กม. บน จรวดเร็วคุณจะบินจากปลายด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่งเป็นเวลา 2 วัน
8. ลูกบอลขนาดใหญ่นี้ล้อมรอบด้วยวงแหวนน้ำแข็ง หมุนด้วยความเร็ว 60,000 กม./ชม.

ประวัติความเป็นมาของชื่อดาวเคราะห์

ความเปล่งประกายบนท้องฟ้าสังเกตเห็นได้ย้อนกลับไปในศตวรรษที่ 7 ก่อนคริสต์ศักราช จ. ผู้อยู่อาศัย อัสซีเรียโบราณ(อิรักสมัยใหม่) หลายศตวรรษต่อมา ชาวกรีกตั้งชื่อดาวเคราะห์ดวงนี้ว่า โครนอส ตามเทพเจ้าแห่งการเก็บเกี่ยว บางทีอาจเป็นเพราะตำแหน่งพิเศษของมันบนท้องฟ้าในช่วงฤดูเก็บเกี่ยวในฤดูร้อน เทพเจ้าแห่งเกษตรกรรมของโรมันคือดาวเสาร์ , ด้วยเหตุนี้ทุกวันนี้ดาวเคราะห์จึงมีชื่อเช่นนี้ อย่างไรก็ตามวันหนึ่งในสัปดาห์ - วันเสาร์ - ตั้งชื่อตามเทพเจ้าโรมัน (วันเสาร์) เช่นกัน

แหวน

ในปี 1610 กาลิเลโอ กาลิเลอี เป็นคนแรกที่เห็นวงแหวนในกล้องโทรทรรศน์ของเขาดาวเสาร์ เขามองเห็นวัตถุเล็กๆ บางอย่าง แม้ว่าเขาจะไม่เข้าใจว่ามันคืออะไรก็ตาม ในสมุดบันทึกของเขา นักวิทยาศาสตร์ได้วาดภาพสิ่งที่เขาเห็น ต่อมา 45 ปีต่อมา นักฟิสิกส์ชาวดัตช์ เอช. ไฮเกนส์ ได้ตอบคำถามนี้ นอกจากนี้เขายังตระหนักด้วยว่าไม่ได้มีแค่วงแหวนเดียวที่เคลื่อนที่ไปรอบโลก แต่ยังมีวงแหวนขนาดยักษ์อีกหลายวงด้วย

วันนี้นักดาราศาสตร์ เป็นที่รู้กันว่ามีวงแหวนหลักอยู่ 7 วงและแต่ละคนก็มีลักษณะเฉพาะของตัวเอง ตัวอย่างเช่น วงแหวน A เกือบจะโปร่งใส แสงจึงผ่านเข้าไปได้ง่าย วงแหวน B มีความหนาแน่นและอุดมไปด้วยวัสดุ C มีความโปร่งใสมากกว่า A และวงแหวน D ก็แยกไม่ออกโดยสิ้นเชิง วงแหวนสามารถมองเห็นได้จากโลกเท่านั้นเนื่องจากดวงอาทิตย์ ประกอบด้วย อนุภาคน้ำแข็ง, ซึ่งสะท้อนให้เห็นถึง จำนวนมากแสงแดด.

วงแหวนที่ส่องแสงนั้นมีขนาดใหญ่อย่างไม่น่าเชื่อ พวกมันแผ่กว้างมากจนพอดีระหว่างดาวเคราะห์ของเรากับวงโคจรของดวงจันทร์ อย่างไรก็ตามความกว้างไม่หนากว่าหนึ่งหรือสองชั้นของอาคารสูงสมัยใหม่ พวกมันค่อนข้างคล้ายกับดิสก์แข็ง แต่พวกมันประกอบด้วยเศษซากจักรวาลหลายพันล้านชิ้น หากคุณอยู่ในวงแหวนวงใดวงหนึ่ง คุณจะรู้สึกเหมือนติดอยู่ในพายุลูกเห็บ

ลักษณะเฉพาะ

ดาวเสาร์เป็นดาวเคราะห์ดวงที่ 6 จากดวงอาทิตย์ ชั้นบรรยากาศประกอบด้วย 5 ชั้นลูกบอลไฮโดรเจนและฮีเลียมขนาดใหญ่นี้หมุนรอบแกนของมันในขณะที่รูปร่างของมันเปลี่ยนไป สิ่งที่คล้ายกันนี้เกิดขึ้นกับพิซซ่าเมื่อแม่ครัวโยนพิซซ่าทิ้ง เมื่อหมุนแล้วจะแบนและยืดออกด้านข้าง

ดาวเสาร์มีความหนาแน่นต่ำมาก เป็นดาวเคราะห์ดวงเดียวในระบบสุริยะที่ มีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำมันบวมและก๊าซใช้พื้นที่มากเมื่อเทียบกับ มวลรวม. ถ้ามี มหาสมุทรอันกว้างใหญ่ซึ่งสามารถบรรจุดาวเคราะห์ได้ ลูกบอลขนาดใหญ่นี้ไม่จม แต่ลอยอยู่ในน้ำ

ยักษ์น้ำแข็งตัวนี้ยังมีระบบสภาพอากาศที่ทรงพลังมากอีกด้วย ดูเหมือนดาวเคราะห์ที่เงียบสงบมากแม้ว่าจะไม่ใช่ก็ตาม พายุที่นั่นอาจกินเวลานานเป็นวัน สัปดาห์ และแม้กระทั่งเดือน ความเร็วลมสามารถเข้าถึง 1,600 กม. / ชม. เชื่อกันว่ามี สายฟ้าที่แข็งแกร่งกว่าบนโลกหลายล้านเท่า

สหายผู้ซื่อสัตย์ของลูกบอลน้ำแข็ง

ดาวเทียมที่ใหญ่ที่สุดในโลก - ไทเทเนียม.มันใหญ่กว่าดาวพุธและใหญ่เป็นสองเท่าของดวงจันทร์ มันถูกค้นพบโดย Christian Huygens ย้อนกลับไปในปี 1655 เทียบกับไททันแล้ว เอนเซลาดัส- หนึ่งในดาวเทียมขนาดเล็ก นี่เป็นวัตถุเล็กๆ ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 500 กิโลเมตร (1/8 ของดวงจันทร์) มันถูกค้นพบในปี ค.ศ. 1789 โดยวิลเลียม เฮอร์เชล เอนเซลาดัสเป็นก้อนน้ำแข็งและหินแวววาว มันมีฤทธิ์ทางธรณีวิทยา นักวิทยาศาสตร์สังเกตการปะทุอย่างต่อเนื่อง นักดาราศาสตร์ยังคงค้นพบดวงจันทร์ของลอร์ดออฟเดอะริงส์ที่ไม่เคยมีใครรู้จักมาก่อน ดังนั้นจึงไม่ทราบจำนวนที่แน่นอนของพวกมัน

ยานอวกาศแคสซินี

ในปี 1997 ยานอวกาศ Cassini ซึ่งเป็นยานอวกาศขนาด 5.5 ตัน ออกเดินทางสู่ดาวเสาร์ อุปกรณ์ดังกล่าวเข้าถึงยักษ์ใหญ่ที่น่าทึ่งนี้ในปี 2547 และอีกมากเกี่ยวกับโลกนี้เป็นที่รู้จักด้วยดาวเทียมแคสสินี เขาเดินทางรอบวงแหวน ดาวเทียม และตัวดาวเคราะห์เอง ทุกๆ วัน นักวิทยาศาสตร์จะทำการศึกษาภาพที่ได้รับจากยานอวกาศอย่างละเอียด

บทสรุป

รายงานของเราช่วยให้เราได้ข้อมูลคร่าวๆ ดาวเคราะห์ที่มีหูดังที่กาลิเลโอกาลิเลอีบรรยายไว้ในบันทึกของเขา กลายเป็นไข่มุกแท้ของระบบสุริยะ มันสร้างความพึงพอใจให้กับผู้ชื่นชอบอวกาศด้วยความงามที่เปล่งประกาย และทำให้นักวิทยาศาสตร์ประหลาดใจด้วยความสมบูรณ์แบบทางคณิตศาสตร์

หากข้อความนี้เป็นประโยชน์ต่อคุณ ฉันยินดีที่จะพบคุณ

ลักษณะของดาวเคราะห์:

• ระยะห่างจากดวงอาทิตย์: 1,427 ล้านกม
• เส้นผ่านศูนย์กลางดาวเคราะห์: ~ 120,000 กม*
• วันบนโลก: 10ชม. 13น. 23ส**
• ปีบนโลก: 29.46 ปี***
• t° บนพื้นผิว: -180°ซ
• บรรยากาศ: ไฮโดรเจน 96%; ฮีเลียม 3%; มีเทน 0.4% และธาตุอื่นๆ
• ดาวเทียม: 18

* เส้นผ่านศูนย์กลางตามเส้นศูนย์สูตรของโลก
**คาบการหมุนรอบแกนของมันเอง (เป็นวันโลก)
***คาบการโคจรรอบดวงอาทิตย์ (ในวันโลก)

ดาวเสาร์เป็นดาวเคราะห์ดวงที่ 6 ห่างจากดวงอาทิตย์ โดยมีระยะห่างเฉลี่ยถึงดาวฤกษ์เกือบ 9.6 AU จ. (ประมาณ 780 ล้านกม.)

การนำเสนอ: ดาวเคราะห์ดาวเสาร์

คาบการโคจรของดาวเคราะห์อยู่ที่ 29.46 ปี และเวลาในการหมุนรอบแกนของมันอยู่ที่เกือบ 10 ชั่วโมง 40 นาที รัศมีเส้นศูนย์สูตรของดาวเสาร์อยู่ที่ 60,268 กม. และมีมวลมากกว่า 568,000 ล้านเมกะตัน (โดยมีความหนาแน่นเฉลี่ยของสสารดาวเคราะห์ที่ µ00.69 กรัม/ซีซี) ดังนั้น ดาวเสาร์จึงเป็นดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่เป็นอันดับสองและมีมวลมากที่สุดในระบบสุริยะรองจากดาวพฤหัสบดี ในระดับ ความดันบรรยากาศอุณหภูมิบรรยากาศ 1 บาร์คือ 134 เคลวิน

โครงสร้างภายใน

หลัก องค์ประกอบทางเคมีองค์ประกอบของดาวเสาร์คือไฮโดรเจนและฮีเลียม ก๊าซเหล่านี้ผ่านไปได้ ความดันโลหิตสูงภายในดาวเคราะห์ดวงแรกเข้าสู่สถานะของเหลวจากนั้น (ที่ความลึก 30,000 กม.) เข้าสู่สถานะของแข็งเนื่องจากภายใต้สภาพทางกายภาพที่มีอยู่ (ความดัน µ33 ล้าน atm.) ไฮโดรเจนจะได้โครงสร้างโลหะ โครงสร้างโลหะนี้สร้างสนามแม่เหล็กแรงสูง ความเข้มที่ด้านบนของเมฆใกล้เส้นศูนย์สูตรคือ 0.2 G ใต้ชั้นของโลหะไฮโดรเจนคือแกนกลางที่เป็นของแข็งของธาตุที่หนักกว่า เช่น เหล็ก

บรรยากาศและพื้นผิว

นอกจากไฮโดรเจนและฮีเลียมแล้ว บรรยากาศของโลกยังประกอบด้วยมีเทน อีเทน อะเซทิลีน แอมโมเนีย ฟอสฟีน อาร์ซีน เจอร์มัน และสารอื่นๆ ในปริมาณเล็กน้อย น้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยคือ 2.135 กรัม/โมล ลักษณะสำคัญของบรรยากาศคือความเป็นเนื้อเดียวกันซึ่งไม่อนุญาตให้แยกแยะรายละเอียดเล็ก ๆ บนพื้นผิว ความเร็วลมบนดาวเสาร์สูง - ที่เส้นศูนย์สูตรมีความเร็วถึง 480 เมตร/วินาที อุณหภูมิขอบบนของบรรยากาศคือ 85 K (-188°C) มีเมฆมีเธนจำนวนมากในชั้นบรรยากาศชั้นบน - สายพานหลายโหลและกระแสน้ำวนจำนวนหนึ่ง นอกจากนี้ยังมีพายุฝนฟ้าคะนองและแสงออโรร่าที่รุนแรงเกิดขึ้นบ่อยครั้งที่นี่

ดาวเทียมของดาวเสาร์

ดาวเสาร์เป็นดาวเคราะห์ที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวซึ่งมีระบบวงแหวนซึ่งประกอบด้วยวัตถุขนาดเล็กนับพันล้านชิ้น อนุภาคน้ำแข็ง เหล็ก และหิน รวมถึงดวงจันทร์หลายดวง ซึ่งทั้งหมดนี้โคจรรอบดาวเคราะห์ ดาวเทียมบางดวงมีขนาดใหญ่ ตัวอย่างเช่น ไททัน ซึ่งเป็นดาวเทียมขนาดใหญ่ดวงหนึ่งของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ ซึ่งมีขนาดเป็นอันดับสองรองจากแกนีมีด ดาวเทียมของดาวพฤหัสเท่านั้น ไททันเป็นดาวเทียมเพียงดวงเดียวในระบบสุริยะทั้งหมดที่มีบรรยากาศคล้ายกับโลก โดยมีความดันสูงกว่าพื้นผิวโลกเพียงหนึ่งเท่าครึ่งเท่านั้น โดยรวมแล้ว ดาวเสาร์มีดาวเทียม 62 ดวงจากที่ค้นพบแล้ว พวกมันมีวงโคจรรอบโลก อนุภาคที่เหลือและดาวเคราะห์น้อยขนาดเล็กเป็นส่วนหนึ่งของระบบวงแหวนที่เรียกว่า นักวิจัยเริ่มค้นพบดาวเทียมใหม่ๆ มากขึ้นเรื่อยๆ ดังนั้นในปี 2013 ดาวเทียมล่าสุดที่ได้รับการยืนยันคือ Egeon และ S/2009 S 1

คุณสมบัติหลักของดาวเสาร์ซึ่งแตกต่างจากดาวเคราะห์ดวงอื่นคือระบบวงแหวนขนาดใหญ่ - ความกว้างเกือบ 115,000 กม. โดยมีความหนาประมาณ 5 กม. ส่วนประกอบการก่อตัวเหล่านี้เป็นอนุภาค (มีขนาดหลายสิบเมตร) ประกอบด้วยน้ำแข็ง เหล็กออกไซด์ และหิน นอกจากระบบวงแหวนแล้ว ดาวเคราะห์ดวงนี้ยังมีจำนวนมากอีกด้วย ดาวเทียมธรรมชาติ- ประมาณ 60 ที่ใหญ่ที่สุดคือไททัน (ดาวเทียมดวงนี้ใหญ่เป็นอันดับสองในระบบสุริยะ) ซึ่งมีรัศมีเกิน 2.5 พันกิโลเมตร

ด้วยความช่วยเหลือของยานสำรวจอวกาศแคสสินี ปรากฏการณ์พิเศษบนโลกที่เรียกว่าพายุฝนฟ้าคะนองก็ถูกจับได้ ปรากฎว่าพายุฝนฟ้าคะนองเกิดขึ้นบนดาวเสาร์เช่นเดียวกับบนโลกของเรา แต่เกิดขึ้นน้อยกว่าหลายเท่า แต่ระยะเวลาของพายุฝนฟ้าคะนองคงอยู่เป็นเวลาหลายเดือน พายุฝนฟ้าคะนองในวิดีโอนี้กินเวลาบนดาวเสาร์ตั้งแต่เดือนมกราคมถึงตุลาคมในปี 2552 และเป็นพายุที่แท้จริงบนโลกนี้ เสียงกระหึ่มความถี่วิทยุ (ลักษณะของแสงวาบฟ้าผ่า) ยังได้ยินในวิดีโอดังที่ Georg Fischer (นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันวิจัยอวกาศในออสเตรีย) กล่าวเกี่ยวกับปรากฏการณ์ที่ไม่ธรรมดานี้ - “นี่เป็นครั้งแรกที่เรากำลังสังเกตการณ์ข้อมูลฟ้าผ่าและการได้ยินจากวิทยุไปพร้อมๆ กัน”

สำรวจดาวเคราะห์

กาลิเลโอเป็นคนแรกที่สำรวจดาวเสาร์ในปี 1610 ผ่านกล้องโทรทรรศน์ของเขาด้วยกำลังขยาย 20 เท่า แหวนดังกล่าวถูกค้นพบโดย Huygens ในปี 1658 การมีส่วนร่วมที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในการศึกษาดาวเคราะห์ดวงนี้เกิดขึ้นโดย Cassini ผู้ค้นพบดาวเทียมหลายดวงและพังโครงสร้างของวงแหวนซึ่งวงกว้างที่สุดมีชื่อของเขา ด้วยการพัฒนาด้านอวกาศ การศึกษาดาวเสาร์ยังคงดำเนินต่อไปโดยใช้ระบบอัตโนมัติ ยานอวกาศโดยครั้งแรกคือไพโอเนียร์ 11 (การสำรวจเกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2522) การวิจัยอวกาศดำเนินต่อไปด้วยซีรีส์โวเอเจอร์และแคสซินี-ไฮเกนส์

ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับดาวเสาร์

ดาวเสาร์เป็นดาวเคราะห์ดวงที่ 6 ที่อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากที่สุด (ดาวเคราะห์ดวงที่ 6 ในระบบสุริยะ)

ดาวเสาร์เป็นก๊าซยักษ์และตั้งชื่อตามเทพเจ้าแห่งการเกษตรของโรมันโบราณ

ดาวเสาร์เป็นที่รู้จักของผู้คนมาตั้งแต่สมัยโบราณ

เพื่อนบ้านของดาวเสาร์คือดาวพฤหัสบดีและดาวยูเรนัส ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูนอาศัยอยู่ พื้นที่ด้านนอกระบบสุริยะ.

เชื่อกันว่าที่ใจกลางก๊าซยักษ์นั้นมีแกนกลางขนาดใหญ่ที่ประกอบด้วยวัสดุแข็งและหนัก (ซิลิเกต โลหะ) และน้ำแข็ง

สนามแม่เหล็กของดาวเสาร์ถูกสร้างขึ้นโดยเอฟเฟกต์ไดนาโมของการไหลเวียนของไฮโดรเจนที่เป็นโลหะในแกนกลางชั้นนอก และเกือบจะมีขั้วแม่เหล็กขั้วเหนือและขั้วใต้

ดาวเสาร์มีระบบวงแหวนดาวเคราะห์ที่เด่นชัดที่สุดในระบบสุริยะ

ดาวเสาร์ก็มี ช่วงเวลานี้ค้นพบดาวเทียมธรรมชาติ 62 ดวง

วงโคจรของดาวเสาร์

ระยะทางเฉลี่ยจากดาวเสาร์ถึงดวงอาทิตย์อยู่ที่ 1,430 ล้านกิโลเมตร (9.58 หน่วยดาราศาสตร์)

Perihelion (จุดโคจรใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุด): 1353.573 ล้านกิโลเมตร (9.048 หน่วยดาราศาสตร์)

เอเฟเลียน (จุดที่ไกลที่สุดในวงโคจรจากดวงอาทิตย์): 1,513.326 ล้านกิโลเมตร (10.116 หน่วยดาราศาสตร์)

ความเร็วเฉลี่ยของวงโคจรของดาวเสาร์อยู่ที่ประมาณ 9.69 กิโลเมตรต่อวินาที

ดาวเคราะห์โคจรรอบดวงอาทิตย์ครบ 1 รอบในเวลา 29.46 ปีโลก

หนึ่งปีบนโลกนี้เท่ากับ 378.09 วันของดาวเสาร์

ระยะทางจากดาวเสาร์ถึงโลกอยู่ระหว่าง 1,195 ถึง 1,660 ล้านกิโลเมตร

ทิศทางการหมุนของดาวเสาร์สอดคล้องกับทิศทางการหมุนของดาวเคราะห์ทุกดวงในระบบสุริยะ (ยกเว้นดาวศุกร์และดาวยูเรนัส)

โมเดล 3 มิติของดาวเสาร์

ลักษณะทางกายภาพของดาวเสาร์

ดาวเสาร์เป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่เป็นอันดับสองในระบบสุริยะ

รัศมีเฉลี่ยของดาวเสาร์อยู่ที่ 58,232 ± 6 กิโลเมตร ซึ่งก็คือรัศมีประมาณ 9 โลก

พื้นที่ผิวของดาวเสาร์อยู่ที่ 42.72 พันล้านตารางกิโลเมตร

ความหนาแน่นเฉลี่ยของดาวเสาร์คือ 0.687 กรัมต่อดวง ลูกบาศก์เซนติเมตร.

การเร่งความเร็ว ฤดูใบไม้ร่วงฟรีบนดาวเสาร์จะเท่ากับ 10.44 เมตรต่อวินาทียกกำลังสอง (1.067 กรัม)

มวลของดาวเสาร์คือ 5.6846 x 10 26 กิโลกรัม ซึ่งเท่ากับมวลโลกประมาณ 95 ก้อน

บรรยากาศดาวเสาร์

องค์ประกอบหลักสองประการในชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์คือไฮโดรเจน (ประมาณ 96%) และฮีเลียม (ประมาณ 3%)

ลึกเข้าไปในชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์ ความดันและอุณหภูมิเพิ่มขึ้น และไฮโดรเจนกลายเป็นสถานะของเหลว แต่การเปลี่ยนแปลงนี้เป็นแบบค่อยเป็นค่อยไป ที่ระดับความลึก 30,000 กิโลเมตร ไฮโดรเจนจะกลายเป็นโลหะ และความดันที่นั่นสูงถึง 3 ล้านบรรยากาศ

บางครั้งพายุเฮอริเคนที่มีกำลังมหาศาลและต่อเนื่องยาวนานก็ปรากฏขึ้นในชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์

ในช่วงที่เกิดพายุและพายุ จะมีการสังเกตการปล่อยฟ้าผ่าอันทรงพลังบนโลก

แสงออโรร่าของดาวเสาร์เป็นวงแหวนรูปไข่ที่สว่างต่อเนื่องกันรอบๆ ขั้วของดาวเคราะห์

ขนาดเปรียบเทียบของดาวเสาร์และโลก

วงแหวนดาวเสาร์

เส้นผ่านศูนย์กลางของวงแหวนประมาณ 250,000 กิโลเมตร และความหนาไม่เกิน 1 กิโลเมตร

นักวิทยาศาสตร์แบ่งระบบวงแหวนของดาวเสาร์ตามอัตภาพออกเป็นวงแหวนหลักสามวงและวงแหวนที่สี่ที่บางกว่า ในขณะที่วงแหวนนั้นถูกสร้างขึ้นจากวงแหวนหลายพันวงสลับกับช่องว่าง

ระบบวงแหวนประกอบด้วยอนุภาคน้ำแข็งเป็นส่วนใหญ่ (ประมาณ 93%) องค์ประกอบหนักและฝุ่นจำนวนเล็กน้อย

อนุภาคที่ประกอบเป็นวงแหวนของดาวเสาร์มีขนาดตั้งแต่ 1 เซนติเมตรถึง 10 เมตร

วงแหวนตั้งอยู่ที่มุมประมาณ 28 องศากับระนาบสุริยวิถี ดังนั้นขึ้นอยู่กับตำแหน่งสัมพัทธ์ของดาวเคราะห์จากโลก พวกมันจึงดูแตกต่างออกไป ทั้งในรูปของวงแหวนและจากขอบ

การสำรวจดาวเสาร์

กาลิเลโอ กาลิเลอี สังเกตดาวเสาร์เป็นครั้งแรกผ่านกล้องโทรทรรศน์ในปี ค.ศ. 1609 - 1610 โดยสังเกตว่าดาวเคราะห์ดวงนี้ดูเหมือนวัตถุทั้งสามเกือบจะสัมผัสกัน และแนะนำว่าสิ่งเหล่านี้เป็น "สหาย" ขนาดใหญ่สองตัวของดาวเสาร์ แต่ 2 ปีต่อมาเขาไม่พบ การยืนยันสิ่งนี้

ในปี 1659 คริสเตียน ฮอยเกนส์ใช้กล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังกว่า ค้นพบว่าจริงๆ แล้ว “สหาย” นั้นเป็นวงแหวนแบนบางๆ ที่ล้อมรอบดาวเคราะห์ดวงนี้และไม่ได้สัมผัสกับมัน

ในปี พ.ศ. 2522 หุ่นยนต์สำรวจระหว่างดาวเคราะห์ ไพโอเนียร์ 11 บินเข้าใกล้ดาวเสาร์เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ โดยบันทึกภาพดาวเคราะห์และดวงจันทร์บางดวงของมัน และค้นพบวงแหวน F

ในปี พ.ศ. 2523 - 2524 ระบบดาวเสาร์ก็ได้รับการเยี่ยมชมโดยยานโวเอเจอร์-1 และโวเอเจอร์-2 เช่นกัน ในระหว่างการเข้าใกล้ดาวเคราะห์ มีการถ่ายภาพจำนวนหนึ่งเข้ามา ความละเอียดสูงและได้รับข้อมูลเกี่ยวกับอุณหภูมิและความหนาแน่นของบรรยากาศดาวเสาร์ด้วย ลักษณะทางกายภาพดาวเทียม รวมทั้งไททันด้วย

นับตั้งแต่ทศวรรษ 1990 ดาวเสาร์ ดวงจันทร์และวงแหวนของมันได้รับการศึกษาซ้ำแล้วซ้ำอีกโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล

ในปี พ.ศ. 2540 ภารกิจ Cassini-Huygens ได้เปิดตัวไปยังดาวเสาร์ ซึ่งหลังจากการบินเป็นเวลา 7 ปี ก็มาถึงระบบดาวเสาร์ในวันที่ 1 กรกฎาคม พ.ศ. 2547 และเข้าสู่วงโคจรรอบโลก ยานสำรวจไฮเกนส์แยกออกจากยานพาหนะและกระโดดร่มเมื่อวันที่ 14 มกราคม พ.ศ. 2548 สู่พื้นผิวไททัน เพื่อเก็บตัวอย่างบรรยากาศ ในรอบ 13 ปี กิจกรรมทางวิทยาศาสตร์ยานอวกาศแคสสินีได้ปฏิวัติความเข้าใจของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับระบบก๊าซยักษ์ ภารกิจแคสสินีสิ้นสุดลงเมื่อวันที่ 15 กันยายน พ.ศ. 2560 ด้วยการส่งยานอวกาศเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์

ความหนาแน่นเฉลี่ยของดาวเสาร์อยู่ที่เพียง 0.687 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ทำให้เป็นดาวเคราะห์ดวงเดียวในระบบสุริยะที่มีความหนาแน่นเฉลี่ยต่ำกว่าน้ำ

เนื่องจากแกนกลางที่ร้อนซึ่งมีอุณหภูมิสูงถึง 11,700 องศาเซลเซียส ดาวเสาร์จึงปล่อยพลังงานออกสู่อวกาศมากกว่าที่ได้รับจากดวงอาทิตย์ถึง 2.5 เท่า

เมฆที่ขั้วโลกเหนือของดาวเสาร์ก่อตัวเป็นรูปหกเหลี่ยมขนาดยักษ์ โดยแต่ละด้านมีขนาดประมาณ 13,800 กิโลเมตร

ดวงจันทร์บางดวงของดาวเสาร์ เช่น แพนและมิมาส เป็น "ผู้ควบคุมวงแหวน" แรงโน้มถ่วงของพวกมันมีบทบาทในการทำให้วงแหวนอยู่กับที่โดยการสะท้อนกับพื้นที่บางส่วนของระบบวงแหวน

เชื่อกันว่าดาวเสาร์จะกินวงแหวนของมันในอีก 100 ล้านปี

ในปี พ.ศ. 2464 มีข่าวลือแพร่สะพัดว่าวงแหวนของดาวเสาร์หายไป เนื่องจากในขณะที่สังเกตการณ์ ระบบวงแหวนหันหน้าไปทางขอบโลกและไม่สามารถตรวจสอบด้วยอุปกรณ์ในขณะนั้นได้

ดาวเสาร์เป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่เป็นอันดับสองในระบบสุริยะของเราและเป็นดาวเคราะห์ดวงที่หกจากดวงอาทิตย์ ดาวเสาร์ก็เหมือนกับดาวยูเรนัส ดาวพฤหัส และดาวเนปจูน ที่เป็นก๊าซยักษ์ ดาวเคราะห์ดวงนี้ได้รับการตั้งชื่อเพื่อเป็นเกียรติแก่เทพเจ้าแห่งการเกษตร

ดาวเคราะห์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยไฮโดรเจน โดยมีฮีเลียมเล็กน้อย และมีเทน น้ำ แอมโมเนีย และธาตุหนัก ส่วนภายในนั้นเป็นแกนกลางเล็กๆ ที่ประกอบด้วยนิกเกิล เหล็ก และน้ำแข็ง ปกคลุมด้วยชั้นนอกที่เป็นก๊าซและชั้นโลหะเล็กๆ ของไฮโดรเจน บรรยากาศภายนอกดูเป็นเนื้อเดียวกันและสงบเมื่อสังเกตจากอวกาศ แม้ว่าบางครั้งจะมองเห็นการก่อตัวระยะยาวก็ตาม ดาวเสาร์มีสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์อยู่ ตำแหน่งกลางโดยความตึงเครียดระหว่างสนามพลังของดาวพฤหัสบดีกับสนามแม่เหล็กของโลก ความเร็วลมบนโลกสามารถเข้าถึงได้สูงถึง 1,800 กม./ชม. ซึ่งสูงกว่าบนดาวพฤหัสบดีมาก

ดาวเสาร์มีระบบวงแหวนที่โดดเด่นซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยอนุภาคน้ำแข็งที่มีฝุ่นและธาตุหนักน้อยกว่า ขณะนี้มีดาวเทียมที่รู้จัก 62 ดวงที่โคจรรอบดาวเสาร์ ที่ใหญ่ที่สุดคือไททัน ในบรรดาดาวเทียมทั้งหมด มันเป็นดาวเทียมที่ใหญ่เป็นอันดับสอง (รองจากแกนีมีด)

สถานีระหว่างดาวเคราะห์อัตโนมัติที่เรียกว่า Cassini ตั้งอยู่ในวงโคจรของดาวเสาร์ นักวิทยาศาสตร์เปิดตัวมันในปี 1997 และในปี พ.ศ. 2547 ก็มาถึงระบบดาวเสาร์ซึ่งมีหน้าที่ศึกษาโครงสร้างของวงแหวนและพลวัตของสนามแม่เหล็กและบรรยากาศ

ชื่อดาวเคราะห์

ดาวเคราะห์ดาวเสาร์ได้รับการตั้งชื่อตามเทพเจ้าแห่งการเกษตรของโรมัน ต่อมาเขาถูกระบุว่าเป็นหัวหน้าของไททันส์ - โครโนส เนื่องจากไททันโครนอสกลืนกินลูกๆ ของเขา เขาจึงไม่เป็นที่นิยมในหมู่ชาวกรีก ในบรรดาชาวโรมัน เทพเจ้าดาวเสาร์ได้รับการยกย่องและนับถืออย่างสูง ตาม ตำนานโบราณพระองค์ทรงสอนมนุษยชาติให้เพาะปลูกที่ดิน สร้างบ้าน และปลูกพืช เวลาแห่งรัชสมัยของพระองค์กล่าวกันว่าเป็น "ยุคทองของมนุษยชาติ" โดยมีการจัดงานเฉลิมฉลองเพื่อเป็นเกียรติแก่พระองค์ ซึ่งเรียกว่าดาวเสาร์ ในระหว่างการเฉลิมฉลองเหล่านี้ ทาสได้รับอิสรภาพในช่วงเวลาสั้นๆ ในตำนานอินเดียน ดาวเคราะห์ดวงนี้สอดคล้องกับชานี

กำเนิดดาวเสาร์

เป็นที่น่าสังเกตว่าต้นกำเนิดของดาวเสาร์นั้นอธิบายได้ด้วยสมมติฐานหลักสองข้อ (เช่นเดียวกับดาวพฤหัสบดี) ตามสมมติฐาน "ความเข้มข้น" องค์ประกอบที่คล้ายกันของดาวเสาร์และดวงอาทิตย์ก็คือ เทห์ฟากฟ้าเหล่านี้มีไฮโดรเจนเป็นสัดส่วนมาก เป็นผลให้ความหนาแน่นต่ำถูกอธิบายโดยข้อเท็จจริงที่ว่าในระยะเริ่มแรกของการพัฒนาระบบสุริยะนั้น "การควบแน่น" ขนาดใหญ่เกิดขึ้นในดิสก์ฝุ่นก๊าซซึ่งก่อให้เกิดดาวเคราะห์ ปรากฎว่าดาวเคราะห์และดวงอาทิตย์ก่อตัวในลักษณะเดียวกัน แต่อย่างไรก็ตาม สมมติฐานนี้ไม่ได้อธิบายความแตกต่างในองค์ประกอบของดวงอาทิตย์และดาวเสาร์

สมมติฐาน "การสะสมมวลสาร" กล่าวว่ากระบวนการกำเนิดดาวเสาร์ประกอบด้วยสองขั้นตอน ประการแรก ตลอดระยะเวลากว่าสองร้อยล้านปี กระบวนการสร้างวัตถุหนาแน่นทึบที่มีลักษณะคล้ายดาวเคราะห์ภาคพื้นดินเกิดขึ้น ในระหว่างระยะนี้ ก๊าซบางส่วนกระจายตัวออกจากบริเวณดาวเสาร์และดาวพฤหัส ซึ่งในอนาคตจะส่งผลต่อความแตกต่าง องค์ประกอบทางเคมีดวงอาทิตย์และดาวเสาร์ หลังจากนั้นระยะที่ 2 ก็เริ่มขึ้น ในระหว่างที่วัตถุที่ใหญ่ที่สุดสามารถเข้าถึงมวลสองเท่าของโลกได้ ตลอดระยะเวลาหลายแสนปี กระบวนการสะสมก๊าซจากเมฆก่อกำเนิดดาวเคราะห์บนวัตถุเหล่านี้เกิดขึ้น อุณหภูมิในระยะที่สองของชั้นนอกของโลกสูงถึง 2,000 °C

ดาวเสาร์ท่ามกลางดาวเคราะห์ดวงอื่น

ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น ดาวเสาร์เป็นหนึ่งในดาวเคราะห์ก๊าซ ไม่มีพื้นผิวแข็งและประกอบด้วยก๊าซเป็นส่วนใหญ่ รัศมีขั้วโลกของดาวเคราะห์คือ 54,400 กม. รัศมีเส้นศูนย์สูตรคือ 60,300 กม. ในบรรดาดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ดาวเสาร์มีลักษณะการอัดที่ยิ่งใหญ่ที่สุด น้ำหนักของดาวเคราะห์เกินกว่ามวลของโลกถึง 95.2 เท่า แต่ความหนาแน่นเฉลี่ยน้อยกว่าความหนาแน่นของน้ำ แม้ว่ามวลของดาวเสาร์และดาวพฤหัสจะต่างกันมากกว่า 3 เท่า แต่เส้นผ่านศูนย์กลางเส้นศูนย์สูตรของพวกมันต่างกันเพียง 19% เท่านั้น สำหรับความหนาแน่นของดาวเคราะห์ก๊าซดวงอื่นๆ จะสูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญและมีค่าอยู่ที่ 1.27-1.64 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ความเร่งของแรงโน้มถ่วงตามเส้นศูนย์สูตรอยู่ที่ 10.44 เมตรต่อวินาที ซึ่งเทียบได้กับความเร่งของดาวเนปจูนและโลก แต่น้อยกว่าความเร่งของดาวพฤหัสบดีมาก

ลักษณะการหมุนและวงโคจรของดาวเสาร์

ระยะทางเฉลี่ยระหว่างดวงอาทิตย์และดาวเสาร์คือ 1,430 ล้านกิโลเมตร ดาวเคราะห์เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 9.69 กม./วินาที โคจรรอบดวงอาทิตย์ใน 29.5 ปี (10,759 วัน) ระยะทางจากดาวเสาร์ไปยังโลกของเราแตกต่างกันไปตั้งแต่ 8.0 AU จ. (119 ล้านกม.) ถึง 11.1 ก. จ. (1,660 ล้านกม.) ระยะทางเฉลี่ยระหว่างการเผชิญหน้าคือประมาณ 1,280 ล้านกม. ดาวพฤหัสและดาวเสาร์อยู่ในตำแหน่งที่เกือบจะสั่นพ้องกับดวงอาทิตย์ที่ระยะจุดไกลดวงอาทิตย์ 2:5 และใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุดที่ระยะห่าง 162 ล้านกิโลเมตร

การหมุนรอบตัวเองของชั้นบรรยากาศดาวเคราะห์นั้นคล้ายคลึงกับการหมุนของชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์และดาวพฤหัสบดีและดวงอาทิตย์ด้วย ก. วิลเลียมส์เป็นคนแรกที่ค้นพบว่าความเร็วการหมุนรอบดาวเสาร์สามารถเปลี่ยนแปลงได้ไม่เพียงแต่ในเชิงลึกและละติจูดเท่านั้น แต่ยังเปลี่ยนแปลงตามเวลาด้วย การวิเคราะห์ความแปรปรวนของการหมุน โซนเส้นศูนย์สูตรกว่า 200 ปีที่ผ่านมาแสดงให้เห็นว่าส่วนสนับสนุนหลักของความแปรปรวนนี้เกิดขึ้นจากรอบปีและรอบครึ่งปี

บรรยากาศและโครงสร้างของดาวเสาร์

ชั้นบนของบรรยากาศประกอบด้วยไฮโดรเจน 96.3% และฮีเลียม 3.25% มีสิ่งเจือปนของแอมโมเนีย มีเทน อีเทน ฟอสฟีน และก๊าซอื่นๆ บางชนิด ในชั้นบรรยากาศตอนบน เมฆแอมโมเนียมีพลังมากกว่าเมฆดาวพฤหัสบดี ในขณะที่เมฆตอนล่างประกอบด้วยน้ำหรือแอมโมเนียมไฮโดรซัลไฟด์

จากข้อมูลของยานโวเอเจอร์ พบว่าบนโลกนี้มีลม ลมแรง. อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถบันทึกความเร็วลมได้ 500 ม./วินาที โดยพื้นฐานแล้วพวกเขาจะระเบิดเข้ามา ทิศทางตะวันออก. ความแรงของพวกมันอ่อนลงพร้อมกันกับระยะห่างจากเส้นศูนย์สูตร (อาจเกิดกระแสน้ำในชั้นบรรยากาศตะวันตก) การศึกษาพบว่าการหมุนเวียนของบรรยากาศสามารถเกิดขึ้นได้ในชั้นเมฆชั้นบน แต่ยังอยู่ที่ระดับความลึกไม่เกิน 2,000 กม. ยิ่งไปกว่านั้น จากการตรวจวัดของยานโวเอเจอร์ 2 พบว่ามีลมทางทิศเหนือและ ซีกโลกใต้สมมาตรเกี่ยวกับเส้นศูนย์สูตร มีข้อสันนิษฐานว่าการไหลแบบสมมาตรเชื่อมต่อกันภายใต้ชั้นบรรยากาศที่มองเห็นได้

บางครั้งการก่อตัวที่มั่นคงอาจปรากฏในชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์ ซึ่งเป็นพายุเฮอริเคนที่มีกำลังมหาศาล วัตถุเดียวกันนี้สามารถติดตามได้บนดาวเคราะห์ก๊าซที่เหลือในระบบสุริยะ ประมาณทุกๆ 30 ปี “วงรีสีขาวใหญ่” จะปรากฏบนดาวเสาร์ ซึ่งพบเห็นครั้งสุดท้ายในปี 2010 (พายุเฮอริเคนขนาดใหญ่ไม่ได้ก่อตัวบ่อยนัก)

ในช่วงที่เกิดพายุและพายุ จะสังเกตเห็นการปล่อยฟ้าผ่าที่รุนแรงบนดาวเสาร์ กิจกรรมทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจะแตกต่างกันไปในแต่ละปี ตั้งแต่ไม่มีเลยไปจนถึงพายุไฟฟ้าที่มีกำลังแรงมาก

เมื่อวันที่ 28 ธันวาคม พ.ศ. 2553 ยานอวกาศแคสสินีถ่ายภาพพายุที่มีลักษณะคล้ายควันบุหรี่ นักดาราศาสตร์บันทึกพายุกำลังแรงอีกลูกหนึ่งเมื่อวันที่ 20 พฤษภาคม พ.ศ. 2554

โครงสร้างภายใน

ลึกเข้าไปในชั้นบรรยากาศของโลก อุณหภูมิและความดันเพิ่มขึ้น และไฮโดรเจนกลายเป็นสถานะของเหลว แต่การเปลี่ยนแปลงนี้เป็นแบบค่อยเป็นค่อยไป ที่ระดับความลึก 30,000 กม. ไฮโดรเจนจะกลายเป็นโลหะ (3 ล้านบรรยากาศ - ความดัน) สนามแม่เหล็กถูกสร้างขึ้นโดยการไหลเวียนของกระแสไฟฟ้าในไฮโดรเจนที่เป็นโลหะ มันไม่มีพลังเท่ากับดาวพฤหัสบดี ในใจกลางของโลกมีแกนกลางอันทรงพลังที่ประกอบด้วยวัสดุหนักและแข็ง เช่น โลหะ ซิลิเกต และน้ำแข็ง น้ำหนักของมันอยู่ที่ประมาณ 9 ถึง 22 เท่าของมวลดาวเคราะห์ของเรา อุณหภูมิแกนกลาง – 11,700°C ควรสังเกตด้วยว่าพลังงานที่ดาวเสาร์ปล่อยออกมาสู่อวกาศนั้นมากกว่าพลังงานที่ได้รับจากดวงอาทิตย์ถึงสองเท่าครึ่ง ส่วนสำคัญของพลังงานนี้เกิดขึ้นจากกลไกเคลวิน-เฮล์มโฮลทซ์ เมื่ออุณหภูมิลดลง ความดันในนั้นจะลดลงตามลำดับ ลดลง และพลังงานจะเปลี่ยนเป็นความร้อน แต่กลไกดังกล่าวไม่สามารถเป็นแหล่งพลังงานเพียงแห่งเดียวสำหรับดาวเสาร์ได้ นักวิทยาศาสตร์แนะนำว่าความร้อนที่เพิ่มขึ้นจะปรากฏขึ้นเนื่องจากการควบแน่น และการตกของฮีเลียมในเวลาต่อมาจะตกลงผ่านชั้นไฮโดรเจนที่อยู่ลึกเข้าไปในแกนกลาง เป็นผลให้พลังงานศักย์ของหยดกลายเป็นพลังงานความร้อน ตามที่นักวิทยาศาสตร์ระบุว่าภูมิภาคแกนกลางมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 25,000 กม.

ดวงจันทร์ของดาวเสาร์

ดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์ ได้แก่ เอนเซลาดัส มิมาส ไดโอน เทธิส ไททัน เรีย และอิอาเพทัส พวกมันถูกค้นพบครั้งแรกในปี พ.ศ. 2332 แต่จนถึงทุกวันนี้พวกมันยังคงเป็นเป้าหมายหลักของการวิจัย เส้นผ่านศูนย์กลางแตกต่างกันไปตั้งแต่ 397 ถึง 5150 กม. การกระจายมวลสอดคล้องกับการกระจายเส้นผ่านศูนย์กลาง เทธิสและไดโอนมีความเยื้องศูนย์ของวงโคจรที่เล็กที่สุด ส่วนไททันมีความเยื้องศูนย์กลางมากที่สุด ดาวเทียมทุกดวงที่มีพารามิเตอร์ที่ทราบจะอยู่เหนือวงโคจรซิงโครนัส ซึ่งนำไปสู่การกำจัดอย่างช้าๆ

ในปี พ.ศ. 2553 มีการรู้จักดาวเทียม 62 ดวงของดาวเสาร์ ยิ่งไปกว่านั้น ยานอวกาศ 12 ลำถูกค้นพบ: แคสสินี, โวเอเจอร์ 1, โวเอเจอร์ 2 ดาวเทียมส่วนใหญ่ ยกเว้นฟีบีและไฮเปอเรียนมีลักษณะการหมุนแบบซิงโครนัสของตัวเอง โดยแต่ละดวงจะหันด้านหนึ่งไปทางดาวเสาร์เสมอ ไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับการหมุนของดาวเทียมขนาดเล็ก ไดโอนและเทธิสต่างเดินทางมาพร้อมกับดาวเทียมสองดวงที่จุดลากรองจ์ L4 และ L5

ตลอดปี พ.ศ. 2549 ทีมนักวิทยาศาสตร์ภายใต้การนำอย่างเข้มงวดของ David Jewitt ซึ่งทำงานในฮาวาย ได้ระบุดาวเทียม 9 ดวงของดาวเสาร์โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ซูบารุ พวกเขาจัดว่าเป็นดาวเทียมที่ไม่ปกติโดยมีวงโคจรถอยหลังเข้าคลอง ระยะเวลาการหมุนรอบดาวเสาร์แตกต่างกันไปตั้งแต่ 862 ถึง 1300 วัน

ภาพแรก คุณภาพสูงได้มาจากภาพถ่ายดาวเทียมดวงหนึ่งของเทธิสในปี 2558 เท่านั้น

มีขนาดใหญ่เป็นอันดับสองรองจากดาวพฤหัสบดี มีมวลมหาศาลและมีวงแหวนหนาแน่นล้อมรอบอยู่ บรรยากาศของดาวเสาร์เป็นปรากฏการณ์ที่ ปีที่ยาวนานกลายเป็นประเด็นถกเถียงในหมู่นักวิชาการ แต่ทุกวันนี้ได้รับการยอมรับอย่างน่าเชื่อถือว่าเป็นก๊าซที่ก่อตัวเป็นพื้นฐานของตัวอากาศทั้งหมดซึ่งไม่มีพื้นผิวแข็ง

เรื่องราวของการค้นพบครั้งยิ่งใหญ่

นักวิทยาศาสตร์เชื่อมานานแล้วว่าระบบของเราถูกปิดโดยดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ดวงนี้ และไม่มีอะไรอยู่นอกวงโคจรของมัน มีการศึกษามาตั้งแต่ปี 1610 หลังจากที่กาลิเลโอสำรวจดาวเสาร์ผ่านกล้องโทรทรรศน์และเน้นย้ำถึงการมีอยู่ของวงแหวนในบันทึกของเขาด้วย ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ไม่มีใครสามารถจินตนาการได้ว่าเทห์ฟากฟ้านี้แตกต่างจากโลก ดาวศุกร์ หรือดาวอังคาร มาก มันไม่มีพื้นผิวด้วยซ้ำและประกอบด้วยก๊าซทั้งหมดที่ได้รับความร้อนถึงอุณหภูมิที่ไม่อาจจินตนาการได้ การมีอยู่ของชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์ได้รับการยืนยันในศตวรรษที่ 20 เท่านั้น ยิ่งไปกว่านั้น มีเพียงนักวิทยาศาสตร์สมัยใหม่เท่านั้นที่สามารถสรุปได้ว่าดาวเคราะห์ดวงนี้เป็นลูกบอลแก๊ส

ได้รับการศึกษาโดยดาวเทียมโวเอเจอร์ 1 ซึ่งสามารถปล่อยยานสำรวจออกสู่บริเวณรอบนอกได้ ภาพที่ได้ระบุปริมาณไฮโดรเจนเป็นส่วนใหญ่ในองค์ประกอบของเมฆของดาวเสาร์ตลอดจนก๊าซอื่นๆ อีกหลายชนิด ตั้งแต่นั้นมา การวิจัยได้ดำเนินการตามทฤษฎีและการคำนวณเท่านั้น และนี่เป็นเรื่องที่ยุติธรรมที่จะทราบว่าหนึ่งในดาวเคราะห์ที่ลึกลับและยังไม่ได้สำรวจมากที่สุดจนถึงขณะนี้คือดาวเสาร์

การมีอยู่ของบรรยากาศองค์ประกอบของมัน

เรารู้ว่าดาวเคราะห์ภาคพื้นดินซึ่งอยู่ใกล้กับดวงอาทิตย์ไม่มีชั้นบรรยากาศ แต่นี่ ของแข็งซึ่งประกอบด้วยหินและโลหะ มีมวลและค่าพารามิเตอร์ที่แน่นอน ด้วยลูกโป่งแก๊สสิ่งต่าง ๆ แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง บรรยากาศของดาวเสาร์เป็นพื้นฐานของมันเอง ไอระเหยก๊าซ หมอก และเมฆที่ไม่มีที่สิ้นสุดรวมตัวกันในปริมาณที่เหลือเชื่อและก่อตัวเป็นรูปร่างทรงกลมต้องขอบคุณ สนามแม่เหล็กเมล็ด

พื้นฐานของชั้นบรรยากาศของโลกคือไฮโดรเจน ซึ่งมีมากกว่า 96 เปอร์เซ็นต์ ก๊าซอื่นๆ ปรากฏเป็นสารเจือปน ซึ่งสัดส่วนจะขึ้นอยู่กับความลึก เป็นที่น่าสังเกตว่าผลึกน้ำ การดัดแปลงน้ำแข็งต่างๆ และอื่นๆ อินทรียฺวัตถุไม่ใช่บนดาวเสาร์

บรรยากาศสองชั้นและองค์ประกอบ

ดังนั้นชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์จึงแบ่งออกเป็นสองส่วน คือ ชั้นนอกและชั้นใน กลุ่มแรกประกอบด้วยไฮโดรเจนโมเลกุล 96.3 เปอร์เซ็นต์ และฮีเลียม 3 เปอร์เซ็นต์ เมื่อผสมกับก๊าซหลักเหล่านี้จะมีส่วนประกอบต่างๆ เช่น ฟอสฟีน แอมโมเนีย มีเทน และอีเทน คลื่นพื้นผิวที่รุนแรงเกิดขึ้นที่นี่ โดยมีความสูงถึง 500 เมตร/วินาที สำหรับชั้นล่างของชั้นบรรยากาศ ไฮโดรเจนที่เป็นโลหะมีมากกว่าที่นี่ - ประมาณ 91 เปอร์เซ็นต์ เช่นเดียวกับฮีเลียม สภาพแวดล้อมนี้มีเมฆแอมโมเนียมไฮโดรซัลไฟด์ ต่ำกว่า ชั้นบรรยากาศให้ความร้อนถึงขีดจำกัดเสมอ เมื่อเข้าใกล้แกนกลาง อุณหภูมิจะสูงถึงหนึ่งพันเคลวิน เนื่องจากยังเป็นไปไม่ได้ที่จะสำรวจดาวเคราะห์โดยใช้อุปกรณ์สำรวจที่ทำขึ้นในสภาพพื้นดิน

ปรากฏการณ์บรรยากาศ

ปรากฏการณ์ที่พบบ่อยที่สุดบนโลกใบนี้คือลมและพายุเฮอริเคน กระแสน้ำส่วนใหญ่พัดจากตะวันตกไปตะวันออกสัมพันธ์กับการหมุนของแกน บริเวณเส้นศูนย์สูตรมีความสงบเล็กน้อย และเมื่อเราเคลื่อนตัวออกไป กระแสน้ำตะวันตกก็ปรากฏขึ้น บนดาวเสาร์ยังมีสถานที่ซึ่งมีเหตุการณ์บางอย่างเกิดขึ้นด้วยความถี่คงที่ เช่น รูปวงรีสีขาวจะปรากฏในซีกโลกใต้ทุกๆ 30 ปี ในช่วง "สภาพอากาศเลวร้าย" บรรยากาศของดาวเสาร์ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่ทำให้เกิดปรากฏการณ์นี้เพิ่มเติมนั้นเต็มไปด้วยฟ้าผ่าอย่างแท้จริง การคายประจุเกิดขึ้นส่วนใหญ่ในละติจูดกลาง ระหว่างเส้นศูนย์สูตรกับขั้วโลก ส่วนอย่างหลังนี้ถือว่าปรากฏการณ์หลักๆ ตรงนี้ คือ แสงแฟลร์ที่แรงกว่าจะเกิดขึ้นทางภาคเหนือเนื่องจากสนามแม่เหล็กที่นั่นจะแรงกว่าทางทิศใต้ ความกระจ่างใสจะปรากฏเป็นวงแหวนวงรีหรือเกลียว

ความดันและอุณหภูมิ

ปรากฎว่าบรรยากาศของดาวเสาร์ทำให้ดาวเคราะห์ดวงนี้ค่อนข้างเย็นเมื่อเทียบกับดาวพฤหัสบดี แต่แน่นอนว่าไม่เย็นเท่ากับดาวยูเรนัสและดาวเนปจูน ชั้นบนมีอุณหภูมิประมาณ -178 องศาเซลเซียส โดยคำนึงถึงลมและพายุเฮอริเคนที่สม่ำเสมอ ยิ่งเราเคลื่อนเข้าใกล้แกนกลางมากเท่าไร ความดันก็จะเพิ่มมากขึ้นเท่านั้น และอุณหภูมิก็จะสูงขึ้นด้วย ในชั้นกลางจะมีอุณหภูมิ -88 องศา และความกดอากาศประมาณหนึ่งพันบรรยากาศ จุดสุดขั้วที่โพรบไปถึงคือโซนอุณหภูมิ -3 ตามการคำนวณ ในบริเวณแกนกลางของโลกมีความกดดันถึง 3 ล้านบรรยากาศ ในกรณีนี้อุณหภูมิคือ 11,700

คำหลัง

เรามาดูโครงสร้างบรรยากาศของดาวเสาร์โดยย่อ องค์ประกอบสามารถเปรียบเทียบได้กับดาวพฤหัสบดี และยังมีความคล้ายคลึงกับดาวยูเรนัสและดาวเนปจูนยักษ์น้ำแข็งอีกด้วย แต่เช่นเดียวกับลูกบอลก๊าซทุกลูก ดาวเสาร์ก็มีโครงสร้างที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว ลมแรงมากพัดมาที่นี่ ความกดอากาศถึงระดับที่เหลือเชื่อ และอุณหภูมิยังคงเย็น (ตามมาตรฐานทางดาราศาสตร์)