Saturnove prstence

06.09.2004

 

< Späť --     Úvodná stránka      -- Ďalší >



Saturnove prstence v prirodzených farbách (sonda Cassini)
Poďakovanie: Cassini Imaging Team, SSI, JPL, ESA, NASA

Saturn je šiestou planétou - počítajúc od Slnka. Jej vzdialenosť od Slnka je 1,429 miliardy kilometrov (9,54 násobok vzdialenosti Zeme od Slnka, tj. 9,54 AU). Priemer planéty na rovníku je úctyhodných 120 536 kilometrov (skoro desať násobok priemeru Zeme) a jej hmotnosť je 5,68.1026 kg (teda skoro stonásobok hmotnosti Zeme, ktorej hmotnosť je 5,96.1024 kg).
Saturn je bohom rímskej mytológie a je bohom poľnohospodárov. Jeho gréckym ekvivalentom je Kronos, ktorý bol synom Uránie a Dia (Zeus - Jupiter).
Saturn je tiež koreňom slova pomenujúceho šiesty deň v týždni, soboty.
Moderné románske jazyky odrážajú spojitosť dní a planét (Slnko - nedeľa, Mesiac - pondelok, Mars - utorok, Merkúr - streda, Jupiter - štvrtok, piatok - Venuša). Zaujímavé je, že japonské pomenovania dní týždňa spájajú nepriamo dni s tými istými planétami.

Saturn je známy z prehistorických dôb (tj. z dôb pred písomníctvom). Prvý krát ho pomocou ďalekohľadu pozoroval v roku 1610 Galileo Galiley, ale až v roku 1659 boli prstence Saturna rozpoznané správne ako prstence (Chrisatian Huygens). Toto oneskorenie bolo spôsobené problémami pozorovania Saturnových prstencov, keď tie ukazujú pozemskému pozorovateľovi svojou hranou. Saturnove prstence boli považované za jedinečné až do roku 1977, keď boli objavené prstenca Uránu a o niečo neskôr Jupitera.

Prvá umelá družica, ktorá navštívila Saturn bola Pioneer 11 v roku 1979 a neskôr Voyager 1 a Voyager2. Najnovším návštevníkom obrej planéty je sonda Cassiny, ktorá k cieli dorazila 1-ho júla 2004 (ako sme o tom nedávno informovali).

Už pri pohľade na Saturn pomocou teleskopu je badateľná jej sploštenosť, za čo vďačí rýchlej rotácii a kvapalnému stavu plášťa. Sploštenosť je prítomná v dôsledku rotácie aj v prípade Zeme, ale v prípade Saturna sa jedná o extrém v slnečnej sústave (kým na rovníku je priemer planéty 120 536 km, priemer na póloch je len 108 728 km). Priemerná hustota Saturna je najmenšia spomedzi známymi planétami slnečnej sústavy, činí len 0,7 gramu na centimeter kubický (je teda menšia, ako hustota vody).

Podobne ako Jupiter, aj Saturn je plynový obor, skladajúci sa z troch štvrtín z vodíka a skoro z jednej štvrtiny z hélia, kým zbytok tvorí voda, metán, amoniak a "skaly", podobne, ako tomu bolo v prvotnej planetárnej hmlovine, ktorá bola kolískou slnečnej sústavy.


Popis prstencov a mesiacov v blízkosti Saturna. Kliknutím na obrázok si môžete pozrieť detajly.

Podľa všetkého aj vnútrajšok Saturnu podobá na vnútrajšok Jupitera. Malo by byť skalnaté s vrstvou kovového tekutého vodíka a s vrstvou molekulárneho vodíka so stopovým množstvom iných látok. Vnútorná teplota jadra planéty dosahuje podľa výpočtov až 12 000 stupňov celzia a je známe, že Saturn vyžaruje viac tepla, než čo zodpovedá energii dopadajúcej vo forme žiarenia Slnka. Väčšina tejto energie naviac, sa pravdepodobne vytvára pomalým gravitačným kolapsom (tzv. Kelvinov-Helmhotzov mechanizmus). V podstate sa jedná o pomalé chladnutie planéty, pričom zmenšuje svoj polomer, čím sa uvoľňuje gravitačná potenciálna energia, ako pri padajúcom kameni. Je to veľmi pomalý proces, lebo horúci vnútrajšok bráni tomuto kolapsu tlakom plynov. V prípade Saturnu v jadre neprebieha (z toho, čo je známe) jadrová fúzia, ako v prípade Slnka, k tomu teplota 12 tisíc stupňov celzia nestačí. Pravdepodobne tento mechanizmus nebude jediný, nakoľko časť vyžiarenej energie nevie vysvetliť. K tomu by mohol Môžu však prispieť ďalšie mechanizmy, ako "sedimentácia", keď hustejší hélium pomaly sadá k jadru, tým sa tiež uvoľňuje gravitačná potenciálna energia.


Prstence Saturna sa vyznačujú aj inými štruktúrami, než sú hlavné prstence a medzere medzi nimi. Prekvapivú radiálnu štruktúru objavili sondy Voyager. Pôvod týchto radiálnych štruktúr ("fľaky v prstencoch") nie je objasnený, je pravdepodobné, že súvisia s magnetickým poľom Saturna.

Hlavné prstence (A a B) ako aj jeden slabšie viditeľný prstenec (C - hlavné prstence sú "číslované" zvonka smerom k planéte) sú viditeľné aj zo Zeme. Medzera medzi hlavnými prstencami sa nazýva Cassiniho medz. Menšia a menej viditeľná medzera na vonkajšej strane prstenca A sa nazýva Enckeho (vyslovuj Enkeho) medz. Fotografie Voyageru odkryli štyri ďalšie prstence (kliknutím sem, alebo na obrázok si múžete pozrieť presnejšiu štruktúru prstencov). Prstence veľmi silne odrážajú slnečné lúče (ich albedo je 20% až 60% - albedo udáva aké množstvo dopadajúceho svetla sa odráža od povrchu; Albedo Mesiaca je len okolo 10%).

Zo Zeme sa zdá, akoby prstence boli jednoliate, v skutočnosti sa skladajú z malých telies, každá na nezávislej trajektórii. Ich veľkosť sa pohybuje od niekoľkých centimetrov až po niekoľko metrov, ale vyskytujú sa tu aj kilometrové objekty. Hrúbka prstencov je mimoriadne malá. Kým ich priemer je okolo 250 000 km, ich hrúbka je len jeden kilometer. Množstvo materiálu v prstenci je tiež veľmi malá, mohli by sme z nej uhniecť guľu len s priemerom okolo 100 km.
Telesá v prstenci sa z väčšej časti skladajú z ľadu, prípadne z kameňov obalených ľadom. Ich zloženie sa ukazuje byť skutočne rozmanité, o čom hovorí aj prekrásna fotografia zhotovená sondou Cassini, ktorá ukazuje prstenec B v reálnych farbách (pozri úvodný obrázok).

Prstence ukazujú viacero zvláštností, ktoré nie sú úplne vysvetlené, ako napríklad radiálne štruktúry objavujúce sa v prstencoch (pozri obrázok - jemné fľaky nie sú dôsledkom nejakej nedokonalosti fotografie) spozorované Voyagerom. Tieto radiálne štruktúry by mohli súvisieť s magnetickým poľom Saturna. Objavenie ďalších zvláštností v štruktúre prstencov skutočne nedali na seba dlho čakať a k týmto objavom sa vrátime neskôr.

-AT-


< Späť --     Úvodná stránka      -- Ďalší >