Супутники

На липень 2007 р. відомо 60 супутників Сатурна. 12 з них вікриті за допомогою космічних апаратів: «Вояджер-1» (1980 рік), «Вояджер-2» (1990 рік), «Кассіні» (2004-2007 pp.).

Протягом 2006 р. команда вчених під керівництвом Девіда Джуїт- та з Гаванського університету, що працюють на японському телескопі Субару на Гаваях, повідомляла про відкриття 9 супутників Сатурна.

Усі вони належать до так званих іррегулярних супутників, що відрізняються видовженими еліптичними орбітами, і, як вважають, не сформувалися разом із планетами, а захоплені їх гравітаційним полем.

Усього з 2004 року команда Джуїтта знайшла 21 супутник Сатурна.

Найбільший із супутників - Титан. Учені припускають, що умови на цій планеті схожі з тими, котрі існували на нашій планеті 4мільярди років тому, коли на Землі тільки зароджувалося життя.

Сатурн має найпотужнішу систему кілець у Сонячній системі. Краї кільцевої системи знаходяться на відстані 6, 6 тис. і 121 тис. км від екватора планети. Кільця складаються з частинок розміром від декількох мікронів до десятків метрів, до складу яких входять лід, кам’яні породи, оксид заліза.

Природа кілець Сатурна стала зрозумілою після того, як англійський фізик Дж. Максвелл (у 1859 р.) і російський математик С. В. Ковалевська (у 1885 р.) різними методами довели, що існування кільця навколо планети може бути стійким тільки в тому випадку, якщо воно складається із сукупності окремих малих тіл: суцільне тверде чи рідке кільце було б розірване силою притягання планети. Цей теоретичний висновок наприкінці XIX століття був емпірично підтверджений незалежно одним від одного А. А. Бело- польским (Росія), Дж. Кілером (СІЛА) і А. Деландром (Франція), що сфотографували спектр Сатурна за допомогою щілинного спектрографа і на основі ефекту Доплера-Фізо встановили, що зовнішні частини кільця Сатурна обертаються повільніше, ніж внутрішні.

Протягом 29, 5 року із Землі кільця Сатурна двічі видно в мак-симальному розкритті і двічі настають періоди, коли Сонце і Земля знаходяться в площині кілець (тоді кільця або освітлює Сонце «з ребра», або воно видно для земного спостерігача «з ребра»). У цей період кільця майже зовсім не видні, що свідчить про їх дуже малу товщину. Різні дослідники, спираючись на візуальні і фотометричні спостереження і їх теоретичну обробку, доходять висновку, ЩО середня товщина кілець складає від 10 см до 10 км. Звичайно, кільце такої товщини побачити із Землі «з ребра» неможливо. Розміри твердих тіл у кільцях оцінюють від 10^-1 до 10³см із переважанням брил діаметром близько 1 м, що підтверджується і спостережуваним відбиттям радіохвиль від кілець Сатурна.

Хімічний склад речовини кілець, очевидно, однаковий у всіх чотирьох складових, різний у них тільки ступінь заповнення простору брилами. Спектр кілець Сатурна істотно відмінний від спектра самого Сатурна і Сонця, що освітлює їх; спектр указує на підвищену відбивну здатність кілець у ближній інфрачервоній області (2, 1 і 1, 5 мкм), що відповідає відбиттю від льоду Н20. Можна вважати, що тіла, які утворюють кільця Сатурна, або покриті льодом чи інеєм, або складаються з льоду. В останньому випадку масу всіх кілець можна оцінити в 1024 м, тобто на 5 порядків менше від маси власне планети. Температура кілець Сатурна, очевидно, близька до рівноважної, тобто до 80 К.

За останніми даними, кільця Сатурна швидко еволюціонують. Під час порівняння знімків «Кассіні» і «Вояджерів» були виявлені істотні зміни, наприклад кільце В стало більш тьмяним.

Уран

Уран - сьома за віддаленням від Сонця і третя за величиною планета Сонячної системи. Уран є газовим гігантом, аналогічно до Юпітера Сатурна і Нептуна. Його було названо на честь давньогрецького бога Урана.

Склад

Уміст водню складає 83 %, гелію - 15%, метану - 1, 99 %. Також виявлені сліди аміаку, етану й ацетилену. Уран і Нептун багато в чому схожі на ядро Юпітера або Сатурна без масивної оболонки з рідкого металевого водню. Зважаючи на це, в Урана немає чітко вираженого ядра, і його речовина розподілена більш-менш рівномірно. Блакитний колір планети пояснюється поглинанням червоного світла атмосферним метаном.

Нахил осі

Однією з відмітних ознак Урана є нахил його осі, що складає майже 90°. Тому впродовж частини орбіти один з полюсів Урана спрямований майже точно на Сонце, а інший - навпаки, від Сонця. У протилежній частині орбіти орієнтація полюсів відносно Сонця міняється на зворотну, а на ділянках між цими екстремумами Сонце «обертається» навколо екватора планети, як на інших планетах.

Коли «Вояджер-2» пролітав 1986 р. повз планету, її південний полюс саме був спрямований майже точно на Сонце. Правда, назви «південний» і «північний» для Урана не очевидні. Про нього можна сказати, що нахил його осі трохи перевищує 90° або що нахил ледве менше 90°, а Уран обертається у зворотному, відносно інших планет, напрямку. Ці два описи еквівалентні з фізичної точки зору, але дають різну орієнтацію полюсів: полюс, що є північним за одним з описів, стає південним за іншим, і навпаки.

Одним із результатів незвичайного нахилу осі є те, що полярні райони Урана одержують більше сонячної енергії, ніж екваторіальні. Правда, з невідомих причин температура в області екватора Урана все одно вища, ніж біля полюсів. Чому нахил осі настільки великий, також невідомо. Можливо, коли Уран ще тільки формувався, він зіштовхнувся з іншою планетою, що також перебувала в стадії формування.

Схоже, що великий нахил осі обертання також спричиняє величезні сезонні зміни в погоді. Під час про літання «Вояджера-2» смуги хмарності були дуже тьмяними, практично непомітними. Недавні спостереження за допомогою орбітального телескопа Хаббла показали набагато більш виражену «смугастість» Урана. Це, імовірно, пов’язане з тим, що Сонце на небокраї Урана знаходилося майже над екватором. 2007 року Сонце було точно над екватором Урана.

Магнітне поле

Магнітне поле Урана цікаве тим, що його центр не збігається з центром планети, а його вісь повернена майже на 60° відносно осі обертання. Очевидно, воно генерується рухом заряджених частинок на порівняно невеликій глибині. Магнітне поле Нептуна має подібне зміщення відносно геометричного центра планети, так що це навряд чи пов’язано з великим нахилом осі обертання. Джерело магнітного поля Урана невідоме. Раніше передбачалося, що між центром і атмосферою Урана існує надгустий водно-аміачний океан, що добре проводить електрику, але, зважаючи на всі дані, це неправильна думка.

Відкриття і дослідження Урана

Уран - перша планета, відкрита вже за Нового часу. До свого відкриття її неодноразово спостерігали різні астрономи, але щораз її вважали просто ще однією зорею. Найбільш раннє документоване спостереження припадає на 1690 p., коли Джон Флемстид заніс Уран до свого каталогу як зорю 34 Тільця.

Як планету Уран було відкрито сером Вільямом Гершелем 1781 р. Гершель дав планеті назву Georgium Sidus («зоря Георга») на честь Георга III, короля Англії. Ця назва не прижилася за межами Англії. Французький астроном Ж. Лаланд називав планету Гершель, а німець Йоганн Боде запропонував сучасну назву - Уран на честь давньогрецького бога.

Судячи з перших видань «Щомісячних записок Королівського астрономічного співтовариства» від 1827 p., назва «Уран» уже тоді була найбільш поширеною навіть в Англії. Хоча й першу назву, Georgium Sidus, зрідка ще продовжували використовувати.

«Вояджер-2», запущений у 1977 p. NASA, - поки єдиний космічний апарат, що побував поблизу Урана. 24 січня 1986 р. «Вояджер» був на мінімальній відстані від Урана. Потім він продовжив політ у напрямку до Нептуна.