science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Hoe Saturnus werkt

Deze 20 juni 2019, weergave van Saturnus van Hubble Space Telescope legt prachtige details van het ringsysteem vast, die NASA vergelijkt met een grammofoonplaat met groeven die gedetailleerde structuren binnen de ringen vertegenwoordigen. nasa, ESA, A. Simon (GSFC), MH Wong (Universiteit van Californië, Berkeley) en het OPAL-team

De planeet Saturnus ontleent zijn naam aan een Romeinse god van de landbouw. En van alle planeten die om onze zon draaien, het is "gecultiveerd" - als je wilt - verreweg het grootste ringsysteem.

Mooie ringen gevuld met ijs, stof en gesteente draaien om de evenaar. De breedste, genaamd de Phoebe Ring, heeft een buitenrand die 3,8 tot 10,1 miljoen mijl (of 6 tot 16,2 miljoen kilometer) verwijderd is van Saturnus zelf. Ter vergelijking, weet jij wat de gemiddelde afstand is tussen de aarde en de maan? Een schamele 238, 855 mijl, of 384, 400 kilometer. Alweer, astronomie zet het menselijke ego in toom.

De ringen van Saturnus krijgen alle aandacht, maar wetenschapsliefhebbers mogen de andere kenmerken ervan niet negeren. De zesde planeet in ons zonnestelsel, het is ook de tweede grootste na Jupiter. Die twee zijn een klasse apart. Als je alle planeten van Mercurius tot Neptunus samen fijnmaakte, Alleen Saturnus en Jupiter zouden meer dan 90 procent van hun cumulatieve massa uitmaken.

Ondanks zijn enorme omvang, Saturnus is de minst dichte planeet in de baan van de zon - en de minst bolvormige, te. We zullen naar de fysieke samenstelling moeten kijken om te begrijpen waarom.

De langwerpige wereld van Saturnus

Onderzoek gepubliceerd in 2019 toonde aan dat een dag op Saturnus slechts 10 uur duurt, 33 minuten en 38 seconden. De draaisnelheid helpt een van de vreemdere eigenschappen van de geringde wereld te verklaren.

Je ziet dat Saturnus een enorme taille heeft. De evenaar van de planeet is 74, 898 mijl (120, 536 kilometer) in diameter. Toch is de pool-tot-pool diameter van Saturnus veel kleiner, gelijk aan slechts 67, 560 mijl (108, 728 kilometer). Dus bij wijze van spreken, Saturnus is 10 procent breder dan hoog is.

Astronomen noemen dat soort ongelijkheid een equatoriale uitstulping. Elke planeet in het zonnestelsel heeft er een, maar die van Saturnus is het meest extreem. Draai een object - elk object - en de buitenrand zal sneller bewegen dan het midden. Dat is natuurkunde voor jou.

Saturnus draait met een zeer hoge snelheid om zijn as; Vandaar, de kortheid van zijn dagen. En hier komt dichtheid om de hoek kijken. Net als Jupiter, Saturnus is een gasreus. Dergelijke werelden bestaan ​​voornamelijk uit waterstof en helium - en terwijl de aarde aan de buitenkant vast is, gasreuzen niet. (Zij mogen, echter, harde binnenkernen hebben.)

Nu is Saturnus ronduit enorm qua volume. Er zouden zo'n 764 objecten ter grootte van de aarde in passen en de planeet is 95 keer zo massief als onze thuiswereld. En toch in verhouding tot zijn grootte, aarde is acht keer dichter .

In feite, water - ja, gewoon water - is dichter dan Saturnus. (Hoewel dat niet betekent dat de planeet zou drijven, in tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht.) Dankzij de lage, lage dichtheid en pittige rotatiesnelheid, Saturnus is vervormd tot een langwerpige wereld die er in profiel een beetje geplet uitziet.

vlekken, Lussen en zeshoeken

Op het zuidelijk halfrond van Jupiter woedt een aanhoudende storm die de Grote Rode Vlek wordt genoemd. Het Saturniaanse antwoord hierop is de Grote Witte Vlek, periodieke stormen die elke 20 tot 30 aardse jaren ontstaan. Voor het eerst ontdekt in 1876, de weersomstandigheden zijn kolossaal in omvang.

NASA's Cassini-ruimtevaartuig legt een bijna natuurgetrouwe composietweergave vast van een enorme storm, of Grote Witte Vlek, karnen door de atmosfeer op het noordelijk halfrond van Saturnus. NASA/JPL-Caltech/SSI

NASA's Cassini-ruimtevaartuig bracht 13 productieve jaren door rond Saturnus. Op 5 december 2010, het was getuige van de meest recente iteratie van het fenomeen Grote Witte Vlek.

De storm was ongeveer 800 mijl (1, 300 kilometer) breed bij 1, 600 mijl (2, 500 kilometer) lang toen het begon.

Maar de komende zes maanden de "vlek" breidde zich in de lengte uit totdat hij zichzelf in een gigantische cirkel om de planeet had gedraaid.

Sommige onderzoekers denken dat de Grote Witte Vlekken deel kunnen uitmaken van een cyclus waarbij de buitenste laag van de atmosfeer van Saturnus langzaam warmte verliest, waardoor de warme lucht van lagere niveaus naar boven kan barsten.

Boven op de Saturnische noordpool, er is een wolkenpatroon in de vorm van een gigantische zeshoek. Deze aangenaam symmetrische jetstream draait tegen de klok in, meet ongeveer 20, 000 mijl (32, 000 kilometer) breed en omvat een orkaan die recht over de paal wervelt sinds hij in 1988 werd ontdekt.

Saturnus is de ringleider

Natuurlijk, het is niet de zeshoek die Saturnus een plaats op het T-shirt van Chuckie Finster opleverde. De gasreus dankt zijn populariteit aan het ringsysteem dat hem omringt.

Planetaire ringen zijn dat niet bijzonder op zich:Jupiter, Uranus en Neptunus hebben ze ook. Maar qua omvang, het netwerk rond Saturnus is totaal ongeëvenaard.

De meeste primaire ringen worden geleverd met letternamen. Het dichtst bij de thuisplaneet heet de "D" Ring, die een binnenstraal van ongeveer 66 heeft, 900 kilometer (41, 569 mijl). Het is omgeven door de C, B, EEN, F, G- en E-ringen - in die volgorde. Trouwens, de ringen zijn niet alfabetisch gerangschikt omdat dit naamgevingssysteem de data van hun ontdekking weerspiegelt. "EEN, "B" en "C" werden eerder gezien dan de rest.

Gemeten vanaf de buitenrand, de "E" ring toont een indrukwekkende 480, 000 kilometer (298, 258 mijl) straal. Of ten minste, Dat ziet er uit indrukwekkend totdat je de grote slechte Phoebe Ring leert kennen die we eerder noemden. Voor het eerst gespot in 2009, deze is vernoemd naar een Saturnische maan.

Onnoemelijke biljoenen ijs, steen- en stofdeeltjes vormen deze ringen. Sommige stukjes zijn zo groot als een suikerkorrel; anderen kunnen uw huis waarschijnlijk in de schaduw stellen. In elk geval, het ringmateriaal is opmerkelijk dun uitgerekt. Saturnusringen variëren van 1,9 mijl (3 kilometer) tot slechts 32 voet (10 meter).

Dus proportioneel, de iconische ringen van de gasreus zijn dunner dan een typisch vel schrijfpapier, bekende astronoom Phil Plait.

Terwijl Saturnus zelf waarschijnlijk ongeveer 4,5 miljard jaar oud is, de leeftijd van de ringen is niet zo duidelijk. Sommige wetenschappers denken dat ze 10 miljoen tot 100 miljoen jaar geleden zijn gevormd, toen een ijzige komeet - of enkele met ijs bedekte manen - te dicht bij de planeet kwamen. De bezoeker(s) ontmoetten een griezelig einde, aan stukken gescheurd door de zwaartekracht van Saturnus. Toen die fragmenten met elkaar in botsing kwamen, ze werden kleiner en vermenigvuldigden zich, die aanleiding geven tot het magere systeem dat we tegenwoordig allemaal kennen.

Anderzijds, een paper uit 2019 voerde aan dat de ringen mogelijk in een vroeg stadium in de geschiedenis van ons zonnestelsel zijn ontstaan. We zullen moeten zien hoe het debat zich ontvouwt als er nieuw bewijsmateriaal opduikt.

meren ... In Spaaas!

Een kijkje in Saturnus' prachtige maan Titan tijdens een flyby op 26 december, 2005. NASA

Er is nooit een beter moment geweest om lid te worden van de fanclub van Saturnus. Op 7 oktober 2019, de Internationale Astronomische Unie kondigde de ontdekking aan van 20 pas ontdekte manen in een baan om de gasreus. Met deze lichamen toegevoegd aan de mix, er zijn nu in totaal 82 geverifieerde Saturnische manen. Geen enkele andere planeet in het zonnestelsel heeft zoveel natuurlijke satellieten - zelfs niet de machtige Jupiter!

Je kunt de manen van Saturnus vinden in, rond en buiten het ringsysteem. Voordat Cassini in 2017 met pensioen ging, het onthulde dat sommigen van hen stof en ijs van de ringen verzamelen.

Ongetwijfeld heeft geen enkele Saturnusmaan meer belangstelling getrokken dan Titan. De op één na grootste maan van het zonnestelsel in het algemeen, het is bezaaid met zeeën, meren en rivieren van vloeibaar methaan en ethaan. Er is slechts één ander lichaam in de baan van de zon dat staande plassen vloeistof heeft. Hier is een hint:je zit er nu op.

Titan is ook opmerkelijk vanwege zijn atmosfeer. En er wordt getheoretiseerd dat er "ijsvulkanen" kunnen zijn die water spuwen in plaats van lava. Klinkt als een paradijs. Misschien moet daar "Frozen III" plaatsvinden.

Dat is nu mooi

zoals de aarde, Saturnus krijgt aurora's aan zijn polen. Ze zijn onzichtbaar voor het blote menselijk oog, maar het Cassini-ruimtevaartuig en de Hubble-ruimtetelescoop hebben er beelden van gemaakt met behulp van infrarood- en ultravioletbeeldtechnologie.

Oorspronkelijk gepubliceerd:4 maart, 2020

Veelgestelde vragen over Saturnus

Hoeveel manen heeft Saturnus?
Er zijn nu 82 geverifieerde Saturnusmanen. Geen enkele andere planeet in het zonnestelsel heeft zoveel natuurlijke satellieten - zelfs niet de machtige Jupiter.
Wat is er speciaal aan Saturnus?
Ondanks zijn enorme omvang, Saturnus is de minst dichte planeet in de baan van de zon - en de minst bolvormige, te. Maar volgens NASA De meest unieke troef van Saturnus is het spectaculaire ringsysteem. Het heeft het meeste van elke planeet - zeven ringen in totaal.
Waar is Saturnus van gemaakt?
Net als Jupiter, Saturnus is een gasreus. Dergelijke werelden bestaan ​​voornamelijk uit waterstof en helium. Terwijl de aarde aan de buitenkant vast is, gasreuzen zoals Saturnus zijn dat niet.
Waarom is Saturnus zo speciaal?
Afgezien van het spectaculaire ringsysteem, Saturnus is de zesde planeet in ons zonnestelsel en ook de tweede grootste na Jupiter.
Wat is de bijnaam van Saturnus?
De bijnaam van Saturnus is "Ringed Planet" vanwege zijn prominente ringsysteem.