Saturn – jaką ma strukturę i z czego składają się pierścienie drugiej największej planety Układu Słonecznego

Saturn widziany teleskopem Hubble'a

Źródło: NASA Goddard

● Saturn jest drugą co do wielkości planetą w Układzie Słonecznym, ustępując miejsca jedynie Jowiszowi, choć masa Saturna jest znacznie mniejsza.

● Saturn ma 82 potwierdzonych satelitów, z których wiele znajduje się w mniejszych układach pierścieni tej planety. Najwięcej z nich zostało odkrytych przez sondę NASA - Cassini w latach 2004-2017.

● Jednym z najbardziej interesujących obiektów wokół Saturna jest jego największy satelita – Tytan, drugi co do wielkości satelita w Układzie Słonecznym.

Ile pierścieni i księżyców ma Saturn?

Pierścienie stanowią kombinację lodowych cząsteczek, skał i kosmicznego pyłu. Prowadzone obserwacje naukowców doprowadziły do odkrycia 82 księżyców krążących wokół gazowego olbrzyma. 53 z tych satelitów nadano oficjalne nazwy. Saturn wyróżnia się ponadto karłowatymi księżycami, znajdującymi się w pierścieniach. Jeden z satelitów Saturna, Tytan, to drugi pod względem wielkości księżyc Układu Słonecznego. Warto dodać, że jest on większy od planety - Merkury. Tytan, jako jedyny satelita w Układzie Słonecznym, ma gęstą atmosferę.

ZOBACZ TEŻ: Saturn ma więcej księżyców niż Jowisz. Właśnie odkryto dwadzieścia

Jaka jest charakterystyka pierścieni Saturna?

Pierścienie stanowią wyróżnik gazowego olbrzyma, wpływający na jego niepowtarzalny wygląd. Dyski planetarne rozciągają się od 6630 km do 120 700 km ponad równikiem, a ich grubość wynosi 10-20 metrów. Stanowią one kombinację cząstek lodu wraz z zanieczyszczeniami pochodzącymi z amorficznego węgla. Składniki tworzące pierścienie mają różnorodne wielkości – można je porównać do rozmiaru pyłku, jak również zestawić z wielkością małego auta. Nie ma jednoznacznych ustaleń na temat pochodzenia dysków planetarnych. Mogą to być resztki zniszczonego księżyca Saturna. Zakłada się również, że pierścienie stanowią pozostałość mgławicy, z której powstał olbrzym.

Warto dodać, że 12 mln km od Saturna znajduje się rozrzedzony dysk planetarny Febe. Nachylony jest on do pozostałych pierścieni pod kątem 27 stopni, a jego cząstki poruszają się ruchem wstecznym.

Co wiadomo na temat księżyców Saturna?

Dokonano zaledwie czterech prób zbadania Saturna ze względu na jego ogromną odległość od Ziemi (ponad miliard kilometrów). Trzy pierwsze misje kosmiczne badały pierścienie i księżyce tej planety jedynie podczas przelotów, a były to:

Pioneer 11 we wrześniu 1979 roku, Voyager 1 w listopadzie 1980 roku, Voyager 2 w sierpniu 1981 roku. Ostatnia misja – Cassini‑Huygens, która odbywała się w latach 2004‑2017, weszła na orbitę wokół Saturna.

Badania te wykazały, że siedem największych satelitów lodowych Saturna ma ponad 380 km średnicy. Posiadają one siłę grawitacji, nadającą im zbliżoną do kulistej formę. Sześć kolejnych satelitów Saturna charakteryzuje się nieregularnymi kształtami, a ich średnica jest większa od 50 km. Małe księżyce poruszające się w obrębie dysków planetarnych tworzą przerwy z wzorami na krawędziach. Satelity o średnicy nieprzekraczającej jednego kilometra nie prowadzą natomiast do powstania tych luk. Trudno je również zaobserwować. Nazwy regularnych księżyców Saturna to imiona greckich, mitologicznych tytanów. Nieregularne satelity nawiązują natomiast do nordyckich, celtyckich i eskimoskich opowieści.

Jaką strukturę wewnętrzną ma Saturn?

Trudno dokładnie ustalić charakterystykę wewnętrznej struktury planety. Uważa się, że Saturn jest podobny swoim składem do Jowisza. Centrum gazowego olbrzyma stanowi jądro otoczone wodorem i helem. Jądro otacza warstwa metalicznego wodoru, ciekłego wodoru i helu oraz zewnętrzna, gazowa atmosfera, w której są substancje lotne. Wnętrze Saturna ma temperaturę 11 700 stopni Celsjusza. Gazowy olbrzym emituje w przestrzeń kosmiczną 2,5 raza więcej ciepła, niż to, które otrzymuje od Słońca.

Jaka jest widoczność Saturna?

Saturn to najbardziej odległa z pięciu planet możliwych do obserwacji gołym okiem. Gazowy olbrzym widoczny jest na nocnym niebie jako jasny punkt światła o wielkości od +1 do 0 magnitudo. W celu obserwacji pierścieni należy użyć dużej lornetki lub teleskopu. Saturn i jego planetarne dyski są najlepiej widoczne, gdy gazowy olbrzym ustawiony jest w opozycji do Słońca. 17 grudnia 2002 roku, będąc w takim położeniu, planeta miała największą jasność. Rok później Saturn znajdował się jeszcze bliżej Ziemi i Słońca.

Saturn to planeta, której wyróżnikiem są pierścienie nadające mu unikatowego wyglądu, oraz największa liczba naturalnych satelitów w Układzie Słonecznym. Obserwacje gazowego olbrzyma trwają już od starożytności. Z pewnością prowadzone obecnie badania przyczynią się do odkrycia nowych ciekawostek na temat Saturna.

ZOBACZ TEŻ: Pluton. Dlaczego stał się planetą karłowatą i stracił status 9. planety Układu Słonecznego

Źródła: zpe.gov.pl solarsystem.nasa.gov weather.gov Wielki Atlas Kosmosu, Mark Garlick, wydawnictwo: Buchmann, 2006 Misje NASA. Atlas kosmiczny, Przemysław Rudź , Robert Szaj, wydawnictwo: Eurograf, 2021 Atlas Kosmosu. Saturn, praca zbiorowa, wydawnictwo: National Geographic, 2021