Wybrana planeta Układu Planetarnego:

advertisement
Wybrana planeta
układu
planetarnego:
SATURN
Laurencja Polewczak
Podstawowe informacje:
• Saturn - szósta planeta Układu Słonecznego według oddalenia od Słońca. Jest to gazowy
olbrzym , drugi pod względem masy i wielkości po Jowiszu, a przy tym paradoksalnie o
najmniejszej gęstości ze wszystkich planet całego Układu Słonecznego. Saturn znany był już w
świecie starożytnym . Charakterystyczną jego cechą są pierścienie składające się głównie z lodu i
(w mniejszej ilości) z odłamków skalnych. Obecnie znamy 61 naturalnych satelitów Saturna (3
niepotwierdzone ostatecznie). Nazwa planety pochodzi od imienia rzymskiego boga -Saturna.
27 marca 2004 - Boczna perspektywa na planetę, podczas przelotu sondy.
Laurencja Polewczak
Spis treści:
•
•
•
•
***Podstawowe informacje
1 Właściwości fizyczne
2 Charakterystyka ruchu obrotowego
3 Pierścienie Saturna
– 3.1 Historia odkrycia
– 3.3 Magnetyzm pierścieni
•
•
4 Księżyce Saturna
5 Misje badawcze Saturna
– 5.1 Sonda Pioneer11
– 5.2 Sondy Voyager
– 5.3 Sonda Cassini-Huygens
•
6 Obserwacje
– 6.1 Usytuowanie na niebie
•
•
7 Galeria
8 Materiały
Laurencja Polewczak
Właściwości fizyczne:
•
Saturn jest wyraźnie spłaszczony na biegunach i "wydęty" na równiku (owalna sferoida);
jego średnica biegunowa jest o ok. 10% krótsza od równikowej. Jest to wynikiem szybkiej
rotacji wokół osi i gazowo-ciekłej budowy obiektu. Pozostałe gazowe olbrzymy także są
spłaszczone, ale w mniejszym stopniu. Saturn jest jedyną planetą Układu Słonecznego,
która posiada mniejszą gęstość niż woda. Choć jądro planety jest gęstsze niż woda to
gęstość względna planety wynosi 0,69 g/cm³ ze względu na gazową atmosferę. Dzięki
temu Saturn mógłby swobodnie unosić się na powierzchni wody (gdyby jej ktoś tyle miał).
Prędkość wiatrów na planecie osiąga 1800 km/h.
Porównanie Ziemi i Saturna w tej samej skali
Laurencja Polewczak
Charakterystyka ruchu obrotowego:
•
Okres obrotu planety podlega tzw. rotacji różnicowej - obrót atmosfery na
równiku jest szybszy niż na biegunach i trwa 10h 14min 10s. W takim
tempie Saturn jest w stanie obrócić się o 810° w ciągu doby. Na większych
szerokościach geograficznych czas obrotu jest o ok. 25 min dłuższy i
wynosi w przybliżeniu 10h 39min 24s.
•
Dzięki ostatnim pomiarom wykonanym przez magnetometr znajdujący się
na pokładzie sondy Cassini, wiemy, że doba na Saturnie trwa 10 godzin, 47
minut i 6 sekund z błędem 40 sekund - wyniki te opublikowała w Nature
grupa astronomów NASA Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie. Pole
magnetyczne Saturna jest generowane w ciekłym metalicznym jądrze
planety. Jego natężenie zmienia się cyklicznie na skutek rotacji ciała i dzięki
temu może posłużyć do oszacowania jej tempa. Jest to najdokładniejszy
pomiar w historii. Przy okazji okazało się bowiem, że obserwacje radiowe
nie nadają się do dokładnych pomiarów długości doby, bo natężenie tego
promieniowania zmienia się znacznie i trudno odseparować jego fluktuacje
od ewentualnych i rzeczywistych zmian długości doby na Saturnie.
Laurencja Polewczak
Pierścienie Saturna-Historia
odkrycia:
•
Pierścienie te po raz pierwszy zaobserwował Galileo Galilei w 1610przy
pomocy zbudowanego przez siebie teleskopu, ale nie był w stanie
wytłumaczyć ich istnienia. W liście do Wielkiego Księcia Toskanii pisał:
"Saturn nie jest samotnym ciałem, ale jest złożony z trzech elementów które
prawie się nie stykają i nigdy się nie przemieszczają względem siebie.
Układają się one w jednym równoleżniku na tle Zodiaku , a centralna część
jest trzykrotnie większa od zewnętrznych". On także określił Saturna, jakoby
miał posiadać "ucho". W 1612 pierścienie były zorientowane w stronę Ziemii
, co umożliwiało obserwacje, ale następnie poczęły "znikać", by ponownie
się pojawić w 1613 tym samym mieszając Galileusza. Nie doczekał on
rozwiązania tej zagadki.
•
Następnie pierścienie Saturna były obserwowane regularnie od 1655przez
angielskiego uczonego Christiana Huygensa, korzystającego z
potężniejszych teleskopów od tych za czasów Galileusza. Jego obserwacje
nie wykazały jednak nic ponad odkrycia włoskiego astronoma.
W 1675 Włoch Giovanni Domenico Cassini odkrył lukę pomiędzy dwoma
największymi pierścieniami, która potem na jego cześć została nazwana
Przerwą-Cassiniego.
•
Laurencja Polewczak
Pierścienie Saturna- magnetyzm
pierścieni:
•
Przed 1980 struktura magnetyzmu pierścieni była tłumaczona wyłącznie
oddziaływaniem grawitacyjnym Saturna (i w mniejszym stopniu większych
księżyców). W 1981 Vovager wykrył specyficzne promieniowanie radiowe
pochodzące od pierścieni planety, zwłaszcza pierścienia B, o niewiadomym
pochodzeniu. Odkryto również, że reakcje elektromagnetyczne pierścieni są
zsynchronizowane z magnetosferą Saturna. Dokładny mechanizm tych
zjawisk wciąż pozostaje nieznany.
•
Jednakże w lutym 2005 Cassini, wyposażony w wyższej jakości sprzęt niż
Voyager, nie wychwycił żadnych anomalii magnetycznych, w związku z
czym pojawia się przypuszczenie, że owe specyficzne promieniowanie
radiowe pojawia się i znika sezonowo.
Laurencja Polewczak
Księżyce Saturna:
•
Saturn imponuje ilością (drugą po Jowiszu) księżyców - z 61 dotychczas odkrytych przy czym
istnienie 3 jest wciąż dyskusyjne, 48 ma już oficjalne nazwy. Nigdy jednak nie będzie możliwe
ustalenie ostatecznej liczby satelitów - bryły lodu, z których składa się pierścień, mogą być
czasami wytrącane przez grawitację planety, stając się tymczasowo satelitą. Tym bardziej nie
istnieje wyraźna granica pomiędzy dużą skałą pierścienia, a małym księżycem. Dzięki siłom
pływowym Saturna, księżyce się stopniowo przemieszczają w stosunku do miejsc, w których się
pierwotnie ukształtowały.
Graficzna prezentacja położenia księżyców Saturna w przestrzeni
Laurencja Polewczak
Misje badawcze Saturna:
Sonda Pioneer 11
Sondy Voyager
Sonda Cassini-Huygens
Laurencja Polewczak
Sonda Pioneer 11:
• Saturn pierwszy raz został odwiedzony przez sondę
Pioneer 11 w 1979. Przeleciała ona w odległości
20 000 km od planety. Pozyskano wówczas niewielką
ilość niskiej jakości zdjęć Saturna i kilku jego większych
księżyców. Ich jakość nie była wystarczająco dobra, aby
ustalić właściwości powierzchni. Sonda również
wnikliwie studiowała pierścienie; wyodrębniła bardzo
mały pierścień F. Udało się także zaobserwować, że
ciemne plamy pierścieni (nieregularne przerwy)
zwrócone w kierunku Słońca stają się jaskrawe, co
oznacza iż są wypełnione jakąś materią. Sonda także
ustaliła temperaturę atmosfery Tytana.
Laurencja Polewczak
Sondy Voyager:
• W listopadzie 1980 Voyager 1 pomyślnie dotarł do Saturna. On jako
pierwszy dostarczył szeregu wysokiej jakości obrazów planety, jego
pierścieni i księżyców, oraz ukazał charakterystykę ich powierzchni.
Voyager 1 wykonał bardzo bliski przelot przy Tytanie, największym
satelicie planety, i odkrył jego gęstą, podobną do ziemskiej
atmosferę. Była ona jednak na tyle nieprzepuszczalna, że nie udało
się dostrzec jego powierzchni. Grawitacja Tytana zmieniła trajektorię
lotu sondy i skierowała ją poza płaszczyznę ekliptyki, kończąc tym
samym jej misję badawczą.
• Rok później bliźniacza sonda Voyager 2 przybyła tutaj kontynuować
badanie Układu Słonecznego. Otrzymano wówczas większe ilości
zdjęć planety i jej satelitów, jak również dowiedziono zmian
zachodzących w atmosferze planety. Kończąc swoją misję na
Saturnie, sonda została skierowana przez jego grawitację w
kierunku Urana.
Laurencja Polewczak
Sonda Cassini-Huygens:
• Ostatnią sondą badającą Saturna jest Cassini-Huygens.
21 lipca 2004 próbnik wszedł na orbitę Saturna, stając
się jego satelitą. Wcześniej, bo 11 czerwca pojazd minął
jednego z najbardziej oddalonych księżyców – Febe ,
któremu wykonał serię zdjęć. 25 grudnia od orbitera
odłączył się próbnik Huygens, który z powodzeniem 14
stycznia następnego roku osiadł na Tytanie. Przez cały
czas swojej pracy, urządzenie przesyłało mnóstwo
danych na temat atmosfery i powierzchni satelity, a
następnie zamarzło. Planowany czas realizacji misji
Cassiniego przewidziany jest do 2008, ale już dziś
przewiduje się przedłużenie misji co najmniej do 2010
roku.
Laurencja Polewczak
Obserwacje:
• Saturn bardzo ładnie prezentuje się przez
niewielki, amatorski teleskop o średnicy rzędu
100 mm. Przy bardzo dobrej pogodzie można
dostrzec przerwę Cassiniego znajdującą się w
jego pierścieniach. Pierścienie Saturna są już
widoczne przy niewielkim powiększeniu - 40x.
Laurencja Polewczak
Obserwacje - usytuowanie na
niebie:
• W naszych szerokościach geograficznych
Saturn przez większą część roku jest widoczny
na niebie. Możliwość obserwacji zależy od
usytuowania pierścieni, które (choć rzadko)
potrafią przysłonić tarczę planety. Najlepsze
warunki powstają gdy planeta znajdzie się w
opozycji z Ziemią, co ostatnio miało miejsce w
styczniu 2005. Do 2031 Saturn pozostanie
jednym z jaśniejszych obiektów na niebie,
głównie z powodu sprzyjającej orientacji
pierścieni.
Laurencja Polewczak
Galeria:
Planeta Saturn sfotografowana przez sondę
Voyager w 1981
Zdjęcie ciemnej strony pierścieni zrobione
przez Cassini 27 października 2004r
Saturn w cieniu nieoświetlonych
pierścieni
Laurencja Polewczak
Materiały:
• W swojej pracy korzystałam z pomocy
Internetu.
• Głównym źródłem informacji jest strona
www.wikipedia.pl ( wolna encyklopedia)
Laurencja Polewczak
Podziękowanie:
• Dziękuję za uwagę, oraz za czas
poświęcony na obejrzenie mojej
prezentacji
• Pracę wykonała uczennica I c LO
Laurencja Polewczak.
Laurencja Polewczak
Download
Random flashcards
Create flashcards