ФГОУ СПО «Мичуринский аграрный колледж»
Выполнила:
Студентка 1 курса 13 группы
очного отделения
Платонова Кристина Михайловна
Впервые наблюдал Сатурн через телескоп в 1609-1610 годах Галилео Галилей. В 1659 году Гюйгенс , с помощью более мощного телескопа наблюдал тонкое плоское кольцо, опоясывающее планету и не касающееся её. Гюйгенс также открыл самый крупный спутник Сатурна - Титан. Начиная с 1675 года изучением планеты занимался Кассини .
В 1979 году космический аппарат «Пионер-11» впервые пролетел вблизи Сатурна, а в 1980 и 1981 годах за ним последовали аппараты «Вояджер-1» и «Вояджер-2». Впоследствии за Сатурном наблюдали с помощью телескопа Хаббл и с помощью аппарата Кассини-Гюйгенс.
Вид Сатурна в современный телескоп (слева) и в телескоп времён Галилея (справа)
Среднее расстояние между Сатурном и Солнцем составляет 1 433 531 000 километров.
Двигаясь со средней скоростью 9,69 км/с, Сатурн обращается вокруг Солнца за 29,5 лет.
Сатурн относится к типу газовых планет: он состоит в основном из газов и не имеет твёрдой поверхности.
Экваториальный радиус планеты равен 60 300 км, полярный радиус - 54 000 км.. Масса планеты в 95 раз превышает массу Земли. Плотность Сатурна меньше плотности воды (его плотность составляет 0,69 г/см³) .
Состав:
~96 % Водород (H2)
~3 % Гелий
~0,4 % Метан
~0,01 % Аммиак
~0,01 % Дейтерид водорода (HD)
0,000 7 % Этан
Льды:
Аммиачные
Водяные
Гидросульфид аммония(NH4SH)
Не до конца понятным на сегодняшний день остаётся такой атмосферный феномен Сатурна, как «Гигантский гексагон». Он представляет собой устойчивое образование в виде правильного шестиугольника с поперечником 25 тыс. километров.
Шестиугольник оставался стабильным за 20 лет после полёта Вояджера. Внутри этого шестиугольника могут поместиться четыре Земли. Полного объяснения этого явления пока нет.
На этих кадрах (в инфракрасном диапазоне) видны полярные сияния, каких не наблюдали ещё ни разу в Солнечной системе.
Полярные сияния на Сатурне могут покрывать весь полюс.
«Кассини» - северный полюс Сатурна
В глубине атмосферы Сатурна растут давление и температура, и водород постепенно переходит в жидкое состояние. На глубине около 30 тыс. км водород становится металлическим.
Циркуляция электротоков в металлическом водороде создаёт магнитное поле. В центре планеты находится массивное ядро (до 20 земных масс) из тяжёлых материалов - камня, железа и, предположительно, льда.
Происхождение колец Сатурна ещё не совсем ясно. Возможно, они сформировались одновременно с планетой. Тем не менее, это нестабильная система, а материал, из которого они состоят, периодически замещается, вероятно, из-за разрушения некоторых мелких спутников.
Недавно были получены данные от зонда Кассини, которые говорят о том, что кольца Сатурна дрожат «как струны гитары»
Кольца образованы из тысяч колец, чередующихся со щелями. Частички, из которых состоят кольца, в большинстве своём имеют размер в несколько сантиметров, но изредка попадаются тела в несколько метров. Совсем редко - до 1-2 км. Частицы полностью состоят изо льда или каменистого вещества, покрытого льдом.
Кольца расположены под углом приблизительно 28°
Кольца Сатурна искривились
На снимке виден спутник Сатурна Прометей, который вызывает гравитационные возмущения в небольшом кольце F.
Его особенность в том, что оно регулярно претерпевает изменения. Все дело в том, что два спутника, Прометей и Пандора, находящиеся, соответственно, с внутренней и внешней по отношению к Сатурну части кольца, расположены настолько близко, что оказывают гравитационное воздействие на материал колец. Поэтому в кольце образуются спиралеподобные образования.
Ми́мас - спутник Сатурна, открытый 17 сентября 1789 Уильямом Гершелем. Название было дано сыном Гершеля в 1847 году, по имени Мимаса, сына Геи из греческой мифологии.
Низкая плотность Мимаса (1,15 г/см³) показывает, что он состоит в основном из водяного льда с небольшими вкраплениями камней. Размеры спутника - 418x392x383 км.
Энцела́д - спутник планеты Сатурн.
Энцелад отличается значительным активным криовулканизмом, предполагают, что под поверхностью спутника существуют океан жидкой воды и условия для возникновения и существования жизни.
Диаметр составляет 504.2 км. Имеет атмосферу. Не исключено, что её источником являются мощные гейзеры или вулканы. Атмосфера:
-65 % водяной пар;
-20 % молекулярный водород;
-остальные 15 % - это углекислый газ, молекулярный азот и моноксид углерода (СО). Температура - минус 200 градусов по Цельсию.
Те́фия (Те́тис) - спутник Сатурна. Тефия представляет собой ледяное тело.
Поверхность Тефии усеяна многочисленными кратерами и содержит разломы.
На западном полушарии Тефии имеется гигантский кратер «Одиссей» (Odysseus) 400 км в диаметре.
Ещё одной особенностью Тефии является гигантский каньон Итака (Ithaca) шириной 100 км и глубиной 3-5 км. Он тянется на 2000 км или 3/4 окружности Тефии.
Кратер «Одиссей»
Каньон Итака
Дио́на- естественный спутник Сатурна.
Диона состоит преимущественно из водяного льда со значительной примесью каменных пород во внутренних слоях
Ре́я- второй по величине спутник Сатурна.
Рея - ледяное тело со средней плотностью около 1240 кг/м³. Столь низкая плотность свидетельствует, что каменные породы составляют менее трети массы спутника, а остальное приходится на водяной лёд.
Рея по составу и геологической истории похожа на Диону.
Тита́н- крупнейший спутник Сатурна, второй по величине спутник в Солнечной системе является единственным, кроме Земли, телом в Солнечной системе, для которого доказано существование жидкости на поверхности единственный спутник планеты, обладающий плотной атмосферой. Исследования Титана позволили выдвинуть гипотезу о наличии на нём примитивных форм жизни.
Диаметр Титана - 5152 км, это на 50 % больше, чем у Луны, при этом Титан на 80 % превосходит спутник Земли по массе.
Поверхность Титана в основном состоит из водяного льда и осадочных органических веществ, геологически молодая, в основном ровная, за исключением небольшого количества горных образований и кратеров, а также нескольких криовулканов.
Плотная атмосфера, окружающая Титан, долгое время не позволяла увидеть поверхность спутника .
Атмосфера преимущественно состоит из азота, имеется метан и этан. На поверхности имеются метан-этановые озёра и реки.
Температура у поверхности - минус 170-180 °C.
Несмотря на низкую температуру, Титан сопоставляется с Землёй на ранних стадиях развития, на спутнике возможно существование простейших форм жизни в подземных водоёмах.
Гиперио́н - естественный спутник Сатурна.
Поверхность спутника покрыта кратерами. Зазубренные очертания поверхности - это следы катастрофических столкновений.
Плотность Гипериона настолько мала, что он, вероятно, состоит на 60 % из обычного водяного льда с небольшой примесью камней и металлов, а основную часть его внутренностей (40 процентов от всего объёма или даже больше) составляют пустоты.
Япе́т - является третьим по величине спутником Сатурна.
Спутник был открыт Джованни Кассини в 1671 году.
Имея плотность только 1,083 г/см³, Япет должен состоять почти полностью из водяного льда.
Фе́ба- один из удаленных спутников Сатурна.
Феба вращается в обратном направлении по довольно вытянутой, наклонной орбите.
Параметры спутника:
радиус орбиты - 12,96 млн км.;
размеры - 230×220×210 км;
масса - 8,289×1018 кг;
плотность (по данным НАСА) - 1,6 г/см³;
температура поверхности - около 75K (-198 °C).
Размеры Януса: 194×190×154 км
Масса: 1,98×1018 кг
Плотность: 0,65 г/см³
Период обращения: 0,7 дня
Судя по низкой плотности, Янус представляет собой пористое тело, состоящее, главным образом, из льда.
Эпиметей- внутренний спутник спутниковой системы Сатурна.
размеры Эпиметея - 138×110×110 км;
масса - 5,35×1017 кг;
плотность - 0,61 г/см³ (ниже плотности воды);
орбитальный период - 0,7 дня;
Судя по низкой плотности, Эпиметей представляет собой пористое тело, состоящее главным образом изо льда.
Калипсо́- малый спутник Сатурна.
Открыт 13 марта 1980 г. группой учёных Паскью, Зейделманном, Баумом и Карри наряду с ещё несколькими лунами.
Пандо́ра- естественный спутник Сатурна.
Пандора имеет неправильную, вытянутую форму, размером примерно 110×88×62 км. На поверхности спутника расположены как минимум два ударных кратера диаметром до 30 км. На спутнике очень низкая плотность - 0,6 г/см3. Пандора, вероятно, является пористым ледяным телом.
Промете́й - естественный спутник Сатурна,
Прометей имеет неправильную, вытянутую форму, размером примерно 148×100×68 км. На его поверхности расположены хребты, долины и ряд кратеров диаметром до 20 км.
Прометей является скорее всего ледяным пористым телом.
Пан- внутренний спутник Сатурна.
Пан имеет размеры 35×35×23 км. Средняя плотность составляет 0,6 г/см³.
Слайд 1
Подготовила: Чернявская М.А.
Слайд 2
Сатурн в культуре
Сатурн, в честь которого названа планета, был первоначально римским богом земледелия. Позднее он был отождествлён с Кроносом, предводителем титанов
Слайд 3
Шестая планета от Солнца и вторая по размерам планета в Солнечной системе после Юпитера. Сатурн классифицируется как газовый гигант.
Слайд 4
Общие сведения
Сатурн относится к типу газовых планет: он состоит в основном из газов и не имеет твёрдой поверхности Экваториальный радиус планеты равен 60 300 км, полярный радиус - 54 400 км Из всех планет Солнечной системы Сатурн обладает наибольшим сжатием Масса планеты в 95 раз превышает массу Земли средняя плотность Сатурна составляет всего 0,69 г/см³
Слайд 5
Физические характеристики
Слайд 6
Орбитальные характеристики и вращение
Среднее расстояние между Сатурном и Солнцем составляет 1430 млн км. Сатурн обращается вокруг Солнца за 10 759 дней (примерно 29,5 лет), а вокруг своей оси за 10 часов з4 минуты 13 секунд
Слайд 7
Сатурн обладает заметной системой колец, состоящей главным образом из частичек льда, меньшего количества тяжёлых элементов и пыли.
Слайд 8
Существует три основных кольца и четвёртое - более тонкое. Все вместе они отражают больше света, чем диск самого Сатурна. Кольца Сатурна очень тонкие. При диаметре около 250 000 км их толщина не достигает и километра. По составу они на 93% состоят изо льда с незначительными примесями, которые могут включать в себя сополимеры, образующихся под действием солнечного излучения и силикаты и на 7% из углерода
Слайд 9
Внутреннее строение
В глубине атмосферы Сатурна растут давление и температура и водород постепенно переходит в жидкое состояние На глубине около 30 тыс. км водород становится металлическим В центре планеты находится массивное ядро из тяжёлых материалов - камня, железа и, предположительно, льда.
Слайд 10
Температура ядра достигает 11 700 °C. Когда температура планеты падает, то падает и давление в ней. Предполагается, что часть тепла создаётся за счёт конденсации и последующего падения капель гелия через слой водорода.
Слайд 11
Атмосфера
Верхние слои атмосферы состоят из водорода и гелия. Имеются примеси метана, аммиака, фосфина, этана и других газов.
Слайд 12
Происхождение
Существуют две основные гипотезы происхождения:
гипотеза «контракции»: состав Сатурна, схожий с Солнцем (большая доля водорода), и, как следствие, малую плотность можно объяснить тем, что в процессе формирования планет на ранних стадиях развития Солнечной системы в газопылевом диске образовались массивные «сгущения», давшие начало планетам, то есть Солнце и планеты формировались схожим образом. Тем не менее, эта гипотеза не может объяснить различия состава Сатурна и Солнца
Гипотеза «аккреции»: процесс образования Сатурна происходил в два этапа. Сначала в течение 200 миллионов лет шёл процесс формирования твёрдых плотных тел. На протяжении нескольких сотен тысяч лет длился процесс аккреции газа на эти тела из первичного протопланетного облака. Затем начался второй этап, когда самые крупные тела достигли удвоенной массы Земли (температура наружных слоёв Сатурна достигала 2000 °C)
Слайд 13
В атмосфере Сатурна иногда появляются устойчивые образования, представляющие собой сверхмощные ураганы. Полярные сияния представляют собой яркие непрерывные кольца овальной формы, окружающие полюс планеты. Полярные сияния возникают из-за магнитного пересоединия под действием солнечного ветра
Слайд 14
Гексагональное образование на северном полюсе
Облака на северном полюсе Сатурна образуют шестиугольник - гигантский гексагон. Шестиугольник располагается на широте 78°, и каждая его сторона составляет приблизительно 13 800 км, то есть больше диаметра Земли. Период его вращения составляет 10 часов 39 минут.
- САТУРН
- работа выполнена
- ученицей 11 класса
- Кожевниковой Ниной
- для уроков физики и астрономии
- МОУ СОШ №47
- п.Шерловая Гора
- САТУРН - шестая от Солнца, вторая по размерам после Юпитера большая планета Солнечной системы; относится к планетам-гигантам.
- Эллиптическая орбита Сатурна имеет эксцентриситет 0,0556 и средний радиус 9,539 а. е. (1427 млн. км). Максимальное и минимальное расстояния от Солнца равны приблизительно 10 и 9 а. е. Расстояния от Земли меняются от 1,2 до 1,6 млрд. км. Наклон орбиты планеты к плоскости эклиптики 2°29,4". Угол между плоскостями экватора и орбиты достигает 26°44". Сатурн движется по своей орбите со средней скоростью 2,64 км/с; период обращения вокруг Солнца составляет 29,46 земных лет.
- Планета не имеет твердой поверхности, оптические наблюдения затрудняются непрозрачностью атмосферы. Средний радиус Сатурна в 9,1 раз больше, чем у Земли. На земном небе Сатурн выглядит как желтоватая звезда, блеск которой меняется от нулевой до первой звездной величины.
- Масса Сатурна составляет 5,68 · 1026 кг
- Температура в средних слоях атмосферы (преимущественно водородной, хотя и предполагается присутствие небольшого количества гелия, аммиака и метана) около 100 К
- По внутреннему строению и составу Сатурн сильно напоминает Юпитер. В частности, на Сатурне в экваториальной области существует образование, аналогичное Большому Красному Пятну, хотя оно и меньших размеров, чем на Юпитере
- На две трети Сатурн состоит из водорода . На глубине, примерно равной R/2, то есть половине радиуса планеты, водород при давлении около 300 ГПа переходит в металлическую фазу. По мере дальнейшего увеличения глубины, начиная с R/3, возрастает доля соединений водорода и оксидов
- В центре планеты (в области ядра) температура порядка 20000 К
- Атлас (20, 137,7); Пандора (70, 139,4); Прометей (55, 141,7); Эпиметий (70, 151,4); Янус (110, 151,5); Мимас (196, 185,5); Энцелад (250, 238); Тефия (530, 294,7); Телесто (17, 294,7); Калипсо (17, ?); Диона (560, 377,4); Рея (754, 527,1); Титан (2575, 1221,9); Гиперион (205, 1481); Япет (730, 3560,8); Феба (110, 12954)
- Уникальным по яркости является Энцелад - он отражает свет, почти как свежевыпавший снег. Темнее всего поверхность Фебы. Необычна поверхность Япета: его передняя (по ходу движения) полусфера сильно отличается по отражательной способности от задней.
- Из всех больших спутников Сатурна только Гиперион имеет неправильную форму, возможно, из-за произошедшего некогда столкновения с массивным телом, например, с гигантским ледяным метеоритом. Поверхность Гипериона - сильно загрязнена. Поверхности многих спутников в значительной степени кратерированы
- Три видимых с Земли кольца Сатурна обнаружены астрономами уже давно. Наиболее ярким является среднее кольцо; внутреннее (ближайшее к планете) из-за темного цвета иногда называют «креповым». Радиусы крупнейших колец 120-138, 90-116 и 76-89 тыс. км; толщина - 1-4 км. Кольца состоят из ледяных и (или) силикатных образований, размеры которых могут быть от мелких песчинок до фрагментов порядка нескольких метров
- Спасибо за внимание!
1 слайд
2 слайд
Сатурн Сату рн - шестая планета от Солнца и вторая по размерам планета в Солнечной системе после Юпитера.
3 слайд
Средний радиус Сатурна в 9,1 раз больше земного. На земном небе Сатурн выглядит как желтоватая звезда. Даже при помощи непрофессионального телескопа можно легко разглядеть отчётливые кольца, опоясывающие Сатурн, – одну из особенностей этой планеты. Сатурн имеет 62 спутника, некоторые из которых были обнаружены сравнительно недавно. Наиболее крупные из них: Атлас (радиус 20 км), Пандора (70 км); Прометей (55 км), Эпиметий (70 км), Янус (110 км), Мимас (196 км), Энцелад (250 км), Тефия (530 км), Телесто (17 км), Калипсо (17 км), Диона (560 км), 198 S6 (18 км), Рея (754 км), Титан (2575 км), Гиперион (205 км), Япет (730 км), Феба (110 км). Почти все спутники (кроме Титана), состоят в основном изо льда и камня. Поверхность спутников Сатурна покрыта множеством кратеров – свидетельств многочисленных столкновений с астероидами.
4 слайд
Основной достопримечательностью Сатурна является хорошо различимая система колец. Издалека кольцо кажется единым, однако более мощные телескопы и исследования позволили определить, что колец на самом деле несколько. К настоящему времени уже точно установлено наличие 7 колец. Кольца Сатурна состоят из огромного количества мелких каменных и ледяных частиц, состав которых до конца не определён. О происхождении этих колец имеется несколько различных версий. По одной из них, это остатки одного из спутников Сатурна, который разрушился в результате столкновения с другим космическим телом. Характеристики: Масса 5,7 1026 кг Диаметр 120 536 км Плотность 0,69 г/см3 Период вращения вокруг своей оси 10 часов 23 минуты Период обращения по орбите 29,46 года Среднее расстояние от Солнца 1 426,98 миллионов км Средняя скорость движения по орбите 9,65 км/сек Ускорение свободного падения 11,3 м/с2 Направление вращения прямое Объем 0,305 1023 м3 Расстояние от Земли от 1 199 миллионов до 1 653 миллионов км