Сатурн температура поверхности


Температура в верхних слоях атмосферы Сатурна является холодной – доходит приблизительно до -175°C – и увеличивается по мере приближения к центру планеты.
♥♥♥
Сатурн является шестой планетой Солнечной системы и относится к группе планет, которых называют газовыми гигантами (Юпитер, Уран, Нептун) . По своим размерам он в три раза меньше Юпитера, но больше Урана и Нептуна. Его экваториальный радиус равен 60 100 км, а полярный составляет 54 600 км (точность ок. 1%). Средняя плотность планеты 0,68 г/см³, что в 8 раз меньше чем у Земли и в два с небольшим раза меньше чем у Солнца. Такое состояние Сатурну обеспечивает водород, из которого на 93% он и состоит.

Этот газовый гигант несётся по своей орбите вокруг Солнца со скоростью 9,64 км/с. Полный оборот он делает за 29,458 лет. Среднее расстояние до сияющего светила составляет 9,54 астрономических единицы (одна а. е. равна 149,6 млн. км) или 1,43 млрд. км. Землю отделяет от этой бледно-жёлтой звезды 1,6 млрд. км при наибольшем удалении. Минимальное расстояние составляет 1,2 млрд. км.


Планета Сатурн превышает объём Земли в 770 раз, а её масса в 95,28 раз больше массы голубой планеты. По отношению к Солнцу газовый гигант теряет своё величие: здесь его масса в 3499 раз меньше.

Вокруг своей оси планета Сатурн оборачивается по экватору за 10 часов 14 минут, а вот на полюсах она затрачивает больше времени – 10 часов 40 минут. Это типично для всех газовых планет, так как они живут по своим законам, отличным от законов, свойственных твёрдым телам.

Из-за высокой скорости вращения планета сплюснута у полюсов, чем и объясняется различие в длине между экваториальным и полярным радиусами на почти что шесть тысяч километров.

В верхних слоях атмосферы температурный режим планеты Сатурн оставляет желать лучшего. Здесь правит бал страшный холод. Температура держится на отметках от минус 180 до минус 150 градусов Цельсия. Это наводит на определённые размышления. Дело в том, что если бы газовый гигант получал тепло только от Солнца, то его равновесная температура соответствовала бы минус 193 градусам Цельсия. Однако, как видно на практике, это далеко не так. Стало быть планета имеет своё глубинное тепло, которое влияет на общий температурный баланс.

В атмосфере планеты Сатурн, как уже было отмечено, доминирующее положение занимает водород, гелию отведено всего ничего – семь процентов. Примеси метана, аммиака, водяного пара тоже присутствуют, но их ничтожно мало, и никакого решающего значения они естественно не имеют.


На планете дуют сильнейшие ветры: их скорость достигает 500 м/с. Частенько, вконец распоясавшаяся стихия переходит в устойчивые образования. Самым большим из них является гигантских размеров Большой белый овал. Он представляет из себя мощнейший антициклон и систематически появляется на поверхности Сатурна один раз в тридцать лет. Его размеры колеблются в пределах 8×17 тыс. км.

Огромный интерес вызывает Гигантский гексагон. Это атмосферный феномен, который пока никто не может объяснить. Располагается он на северном полюсе планеты Сатурн, а представляет из себя правильную шестиугольную форму тёмного цвета. Скорее всего это головная часть какого-то вихря, основная масса которого находится в глубинах водородной атмосферы. Размеры этого шестиугольника в поперечнике огромны – 25 тысяч километров. Велика вероятность того, что гексагон является солитоном: структурно устойчивой уединённой волной, которая распространяется в нелинейной среде.

Источник: otvet.mail.ru

планеты

На самом деле, даже в будущем, когда отпуск где-нибудь в окрестностях Юпитера будет таким же обычным делом, как сегодня – на египетском пляже, главным туристическим центром все равно останется Земля. Причина этому проста: здесь всегда хорошая погода. А вот на других планетах и спутниках с этим совсем плохо.

Меркурий


планеты

Поверхность планеты Меркурий напоминает лунную

Хотя атмосферы у Меркурия нет вовсе, климат здесь, все же, имеется. И создает его, конечно, обжигающая близость Солнца. А поскольку воздух и вода не могут эффективно переносить тепло с одной части планеты на другую, здесь встречаются поистине смертоносные перепады температуры.

На дневной стороне Меркурия поверхность может прогреваться до 430 градусов Цельсия – достаточно, чтобы расплавилось олово, а на ночной – опускаться до — 180 градусов Цельсия. На фоне ужасающей жары рядом, на дне некоторых кратеров так холодно, что в этой вечной тени миллионы лет сохраняется грязноватый лед.

Ось вращения Меркурия не наклонена, как у Земли, а строго перпендикулярна орбите. Поэтому сменой сезонов здесь не полюбуешься: одна и та же погода стоит круглый год. Вдобавок к этому и день на планете длится примерно полтора наших года.

Венера

планеты


Кратеры на поверхности Венеры

Скажем прямо: не ту планету назвали Венерой. Да, в рассветном небе она действительно сияет, как чистой воды драгоценный камень. Но это пока Вы не познакомитесь с ней поближе. Соседнюю планету можно рассматривать в качестве наглядного пособия по вопросу о том, что способен сотворить перешедший все границы парниковый эффект.

Атмосфера Венеры невероятно плотна, неспокойна и агрессивна. Состоя по большей части из углекислого газа, она поглощает больше солнечной энергии, чем тот же Меркурий, хотя находится от Солнца намного дальше него. Поэтому на планете еще жарче: почти не меняясь с течением года, температура здесь держится в районе 480 градусов Цельсия. Добавьте сюда атмосферное давление, которое на Земле можно получить разве что погрузившись в океан на километровую глубину, и Вы вряд ли захотите здесь оказаться.

Но это еще не вся правда о скверном характере красавицы. На поверхности Венеры беспрерывно извергаются мощнейшие вулканы, наполняя атмосферу сажей и соединениями серы, которые быстро превращаются в серную кислоту. Да, на этой планете идут кислотные дожди – причем действительно кислотные, которые легко оставили бы раны на коже и разъели фототехнику туристов.

Впрочем, туристы не смогли бы здесь даже выпрямиться, чтобы сделать снимок: атмосфера Венеры вращается гораздо быстрее ее самой. На Земле воздух огибает планету почти за год, на Венере – за четыре часа, порождая постоянный ветер ураганной силы. Неудивительно, что до сих пор даже специально подготовленные космические аппараты не смогли просуществовать дольше нескольких минут в этом отвратительном климате. Как хорошо, что на нашей родной планете нет такого.
Марс


планеты

Атмосфера Марса, снимок получен искусственным спутником «Викинг» в 1976. Слева виден «кратер-смайлик» Галле

Увлекательные находки, которые сделаны на Красной планете за последние годы, показывают, что в далеком прошлом Марс был совсем другим. Миллиарды лет назад это была влажная планета с неплохой атмосферой и обширными водоемами. Кое-где на нем остались следы древней береговой линии – но это всё: сегодня сюда лучше не попадать. Современный Марс – это голая и мертвая ледяная пустыня, по которой то и дело проносятся мощные пылевые бури.

Плотной атмосферы, которая могла бы удерживать тепло и воду, на планете давно нет. Как она исчезла, еще не очень понятно, но скорее всего, Марс просто не обладает достаточной «притягательной силой»: примерно вдвое меньше Земли, он обладает почти втрое меньшей гравитацией.

В итоге на полюсах здесь царит глубокий холод и сохраняются полярные шапки, состоящие, в основном, из «сухого снега» – замерзшего углекислого газа. Стоит признать, что близ экватора температура днем может быть очень комфортной, около 20 градусов Цельсия. Но, впрочем, ночью она все равно упадет на несколько десятков градусов ниже нуля.


Несмотря на откровенно слабую атмосферу Марса, снеговые бури у его полюсов и пылевые в остальных частях – вовсе не редкость. Самумы, хамсины и прочие изнурительные пустынные ветры, несущие мириады всепроникающих и колючих песчинок, ветры, с которыми на Земле сталкиваются лишь в некоторых регионах, здесь могут охватить всю планету, на несколько дней сделав ее совершенно нефотографируемой.

Юпитер и окрестности

планеты

Чтобы оценить масштаб юпитерианских штормов, даже мощного телескопа не требуется. Самый внушительный из них – Большое красное пятно – не утихает уже несколько столетий, а размеры имеет втрое больше всей нашей Земли. Впрочем, и он скоро может потерять положение долговременного лидера. Несколько лет назад астрономы обнаружили на Юпитере новый вихрь – Овал ВА, который пока не достигает размеров Большого красного пятна, но растет угрожающе быстро.

Нет, Юпитер вряд ли привлечет даже любителей экстремального отдыха. Ураганные ветры здесь дуют постоянно, они охватывают всю планету, двигаясь со скоростью под 500 км/ч, причем нередко в противоположных направлениях, что создает на их границах ужасающие турбулентные вихри (такие, как знакомое нам Большое красное пятно, или Овал ВА).


Кроме температуры ниже — 140 градусов Цельсия и смертельной силы притяжения, нужно не забыть об еще одном факте – на Юпитере негде гулять. Эта планета – газовый гигант, вообще лишенный определенной твердой поверхности. И если б даже какому-то отчаянному скайдайверу удалось нырнуть в его атмосферу, закончил бы он в полужидкой глубине планеты, где колоссальная гравитация создает материю экзотических форм – скажем, сверхтекучий металлический водород.

Зато обычным дайверам стоит обратить внимание на один из спутников планеты-великана – Европу. Вообще, из множества спутников Юпитера по крайней мере два в будущем наверняка смогут претендовать на звание «туристической Мекки».

Например, Европа целиком покрыта океаном соленой воды. Ныряльщику здесь раздолье – глубина достигает 100 км – если только пробиться сквозь ледяную корку, которая охватывает весь спутник. Пока никто не знает, что обнаружит на Европе будущий последователь Жака-Ива Кусто: некоторые планетологи предполагают, что здесь могут найтись условия, подходящие и для жизни.

Другой юпитерианский спутник – Ио, без сомнения, станет любимчиком фотоблогеров. Мощная гравитация близкой и громадной планеты постоянно деформирует, «мнёт» спутник и нагревает его недра до огромных температур. Эта энергия прорывается на поверхность в областях геологической активности и питает сотни постоянно действующих вулканов. Из-за слабого притяжения на спутнике извержения выбрасывают впечатляющие потоки, которые поднимаются на сотни километров в высоту. Фотографов ждут чрезвычайно аппетитные кадры!

Сатурн с «пригородами»


планеты

Не менее заманчив с точки зрения фотоискусства, конечно, Сатурн со своими блистательными кольцами. Особый интерес может представлять необычная буря у северного полюса планеты, имеющая форму почти правильного шестиугольника со сторонами почти по 14 тыс. км.

Но для нормального отдыха Сатурн совсем не приспособлен. В общем и целом, это такой же газовый гигант, как Юпитер, только хуже. Атмосфера здесь холодная и плотная, а местные ураганы могут двигаться быстрее звука и быстрее пули – зафиксирована скорость более 1600 км/ч.

А вот климат спутника Сатурна Титана может привлечь целую толпу олигархов. Дело, правда, вовсе не в удивительной мягкости погоды. Титан – единственное известное нам небесное тело, на котором имеется круговорот жидкости, как на Земле. Только роль воды здесь играют… жидкие углеводороды.

Те самые вещества, которые на Земле составляют главное богатство страны – природный газ (метан) и другие горючие соединения – на Титане присутствуют в избытке, в жидкой форме: для этого тут достаточно холодно (- 162 градусов Цельсия). Метан клубится в облаках и проливается дождями, наполняет реки, которые впадают в почти полноценные моря… Качать – не перекачать!

Уран


планеты

Не самая далекая, но самая холодная планета во всей Солнечной системе: «столбик термометра» здесь может опускаться до неприятной отметки в − 224 градусов Цельсия. Это ненамного теплее абсолютного нуля. Почему-то – возможно, из-за столкновения с каким-то большим телом – Уран вращается лежа на боку, и северный полюс планеты повернут в сторону Солнца. Помимо мощных ураганов, здесь не на что смотреть.

Нептун и Тритон

планеты

Нептун (вверху) и Тритон (ниже)

Как и другие газовые гиганты, Нептун – место совсем неспокойное. Бури здесь могут достигать размеров больше всей нашей планеты и двигаться на рекордной известной нам скорости: почти 2500 км/ч. В остальном – это скучное место. Посетить Нептун стоит разве что из-за одного из его спутников – Тритона.

В целом Тритон так же холоден и однообразен, как его планета, но туристов всегда интригует все преходящее и гибнущее. Тритон как раз из таких: спутник медленно сближается с Нептуном, и спустя некоторое время будет разорван его гравитацией. Часть обломков упадет на планету, а часть может образовать некое подобие кольца, как у Сатурна. Точно сказать, когда это произойдет, пока не получается: где-то через 10 или 100 млн лет. Так что стоит поторопиться, чтобы успеть увидеть Тритон – знаменитый «Гибнущий спутник».

Плутон


планеты

Лишенный высокого звания планеты, Плутон остался в карликах, но можно смело сказать: это очень странное и негостеприимное место. Орбита Плутона очень длинна и сильно вытянута в овал, из-за чего год здесь длится почти 250 земных лет. За это время погода успевает сильно измениться.

Пока на карликовой планете царит зима, она замерзает целиком. Приближаясь к Солнцу, Плутон разогревается. Поверхностный лед, состоящий из метана, азота и угарного газа, начинает испаряться, создавая тонкую атмосферную оболочку. Временно Плутон становится похож на вполне полноценную планету, а заодно и на комету: из-за карликовых размеров газ не удерживается, а уносится прочь с него, создавая хвост. Нормальные планеты так себя не ведут.

Все эти климатические аномалии вполне понятны. Жизнь возникла и развивалась именно в земных условиях, поэтому здешний климат для нас практически идеален. Даже самые ужасные сибирские морозы и тропические бури выглядят детскими шалостями в сравнении с тем, что ждет отпускников на Сатурне или Нептуне. Поэтому наш Вам совет на будущее: не стоит тратить долгожданные дни отдыха на эти экзотические места.
Лучше будем беречь нашу собственную уютную планету, чтобы и тогда, когда межпланетные путешествия станут доступны, наши потомки могли отдохнуть на египетском пляже или просто за городом, на чистой речке.

Источник: ribalych.ru

Краткая характеристика планеты Сатурн

Как и другие газовые гиганты нашего ближнего космоса, Сатурн представляет интерес для научного сообщества. Расстояние от Земли до него варьируется в диапазоне 1,20-1,66 млрд. километров. Для того чтобы преодолеть этот огромный и длинный путь космическим аппаратам, стартовавшим с нашей планеты, потребуется чуть более двух лет. Новейший автоматический зонд «Новые горизонты» добирался до шестой планеты два года и четыре месяца. При этом следует учитывать, что движение планеты вокруг Солнца подобно орбитальному движению Земли. Другим словами, орбита Сатурна имеет форму идеального эллипса. У него третий по величине эксцентриситет орбиты, после Меркурия и Марса. Расстояние от Солнца в перигелии составляет 1 353 572 956 км, тогда как в афелии газовый гигант немного отдаляется, находясь на расстоянии 1 513 325 783 км.

Сатурн и Солнце

Даже на таком значительном удалении от центральной звезды шестая по счету планета ведет себя довольно резво, вращаясь вокруг собственной оси с громадной скоростью 9,69 км/с. Период вращения Сатурна составляет 10 часов и 39 минут. По этому показателю он уступает только Юпитеру. Столь высокая скорость вращения приводит к тому, что планета выглядит приплюснутой с полюсов. Визуально Сатурн напоминает волчок, вращающийся с ошеломляющей скоростью, который несется в просторах космоса со скоростью 9,89 км/с, совершая полный оборот вокруг Солнца почти за 30 земных лет. С того момента как Сатурн в 1610 году был открыт Галилеем, небесное тело только 13 раз обернулось вокруг главной звезды Солнечной системы.

Выглядит планета на ночном небосклоне, как достаточно яркая точка, видимая звездная величина которой варьируется в диапазоне от +1,47 до −0,24. Особенно хорошо видны кольца Сатурна, которые обладают высоким альбедо.

Любопытно и расположение Сатурна в космосе. Ось вращения этой планеты имеет почти такое же наклонение к оси эклиптике, как и у Земли. В связи с этим на газовом гиганте присутствуют времена года.

Место Сатурна в Солнечной системе

Сатурн — это не самая большая планета Солнечной системы,а всего лишь второй по величине небесный объект в нашем ближайшем космосе после Юпитера Средний радиус планеты составляет 58,232 км., против 69 911 км. у Юпитера. При этом полярный диаметр планеты меньше экваториального значения. Масса планеты составляет 5,6846·10²⁶ кг, что в 96 раз больше массы Земли.

Ближайшие планеты к Сатурну – это его братья по планетарной группе — Юпитер и Уран. Первый относится к газовым гигантам, тогда как Уран причислен к ледяным гигантам. Для двух газовых гигантов Юпитера и Сатурна характерна огромная масса в сочетании с невысокой плотностью. Это связано с тем, что обе планеты представляют собой гигантские шарообразные сгустки сжиженного газа. Плотность Сатурна составляет 0,687 г/см³, уступая по этому показателю всем планетам Солнечной системы.

Для сравнения плотность у планет земной группы Марса, Земли, Венеры и у Меркурия составляет 3.94 г/см³, 5.515 г/см³, 5.25 г/см³ и 5.42 г/см³ соответственно.

Описание и состав атмосферы Сатурна

Поверхность планеты — понятие условное, у шестой планеты нет земной тверди. Вероятно, что поверхность — это дно водородно-гелиевого океана, где под воздействием чудовищного давления газовая смесь переходит в полужидкое и жидкое состояние. На сегодняшний момент нет технических средств, позволяющих исследовать поверхность планеты, поэтому все предположения о строении газового гиганта выглядят чисто теоретическими. Объектом изучения является атмосфера Сатурна, которая плотным одеялом окутывает планету.

Происхождение Сатурна

Воздушная оболочка планеты в основном состоит из водорода. Именно водород и гелий являются теми химическими элементами, благодаря которым атмосфера находится в постоянном движении. Об этом свидетельствуют значительные по площади облачные образования, состоящие из аммиака. Ввиду того, что в составе воздушно-газовой смеси присутствует мельчайшие частицы серы, Сатурн со стороны имеет оранжевый окрас. Зона сплошной облачности начинается на нижней границе тропосферы — на высоте 100 км. от мнимой поверхности планеты. Температура в этой области варьируется в диапазоне 200-250⁰ Цельсия ниже нуля.

Состав атмосферы

Более точные данные о составе атмосферы выглядят следующим образом:

  • водород 96%;
  • гелий 3%;
  • метан составляет всего 0,4%;
  • на аммиак приходится 0,01%;
  • молекулярный водород 0,01%;
  • 0,0007% приходится на этан.

По своей плотности и массивности облачность на Сатурне выглядит мощнее, чем на Юпитере. В нижней части атмосферы основными компонентами сатурнианской облачности являются гидросульфит аммония или вода, в различных вариациях. Наличие водяных паров в нижних частях атмосферы Сатурна, на высотах менее 100 км, допускает и температура, которая в данной области находится в пределах абсолютного нуля. Атмосферное давление в нижних частях атмосферы составляет 140 Кпа. По мере приближения к поверхности небесного тела температура и давление начинают расти. Газообразные соединения трансформируются, образуя новые формы. Из-за высокого давления водород принимает полужидкое состояние. Ориентировочно средняя температура на поверхности водородно-гелиевого океана составляет 143К.

Такое состояние воздушно-газовой оболочки стало причиной того, что Сатурн является единственной из планет Солнечной системы, которая отдает в окружающее космическое пространство больше тепла, чем получает его от нашего Светила.

Механизм Кельвина-Гельмгольца

Сатурн, находясь от Солнца на расстоянии в полтора миллиарда километров, получает в 100 раз меньше солнечного тепла, чем Земля.

Печка Сатурна объясняется работой механизма Кельвина-Гельмгольца. При падении температуры, снижается и давление в слоях атмосферы планеты. Небесное тело непроизвольно начинает сжиматься, превращая потенциальную энергию сжатия в тепло. Другое предположение, объясняющее интенсивное выделение Сатурном тепла, заключается в химической реакции. В результате конвекции в слоях атмосферы, происходит конденсация молекул гелия в слоях водорода, сопровождаемая выделением тепла.

Облачность Сатурна

Плотные облачные массы, разница температур в слоях атмосферы, способствуют тому, что Сатурн является одним из самых ветреных районов Солнечной системы. Бури и ураганы здесь на порядок сильнее и мощнее чем на Юпитере. Скорость воздушного потока в некоторых случаях достигает колоссальных значений 1800 км/ч. Тем более, сатурнианские штормы формируются стремительно. Зарождение урагана на поверхности планеты можно проследить визуально, в течение нескольких часов наблюдая за Сатурном в телескоп. Однако, вслед за быстрым зарождением, начинается длительный период буйства космической стихии.

Строение планеты и описание ядра

С ростом температуры и давления водород постепенно трансформируется в жидкое состояние. Примерно на глубине 20-30 тыс. км давление составляет 300ГПа. В таких условиях водород начинается металлизироваться. По мере углубления в недра планеты начинает увеличиваться доля соединений оксидов с водородом. Металлический водород составляет внешнюю оболочку ядра. Такое состояние водорода способствует возникновению электрических токов высокой интенсивности, образуя сильнейшее магнитное поле.

Строение Cатурна

В отличие от внешних слоев Сатурна, внутренняя часть ядра представляет собой массивное образование диаметром 25 тыс. километров, состоящее из соединений кремния и металлов. Предположительно в этой области температуры достигают отметки в 11 тыс. градусов Цельсия. Масса ядра варьируется в диапазоне 9-22 масс нашей планеты.

Система спутников и кольца Сатурна

У Сатурна 62 спутника, причем большая часть из них имеет твердую поверхность и даже обладает собственной атмосферой. По своим размерам некоторые из них могут претендовать на звание планеты. Чего только стоят размеры Титана, который является одним из самых крупных спутников Солнечной системы и больше чем планета Меркурий. Это небесное тело, вращающееся вокруг Сатурна, имеет диаметр 5150 км. Спутник обладает собственной атмосферой, которая по своему составу сильно напоминает воздушную оболочку нашей планеты на ранней стадии формирования.

Спутник Титан

Ученые считают, что во всей Солнечной системе у Сатурна самая развитая система спутников. По информации, полученной с борта автоматической межпланетной станции «Кассини», Сатурн представляет собой едва ли не единственное в Солнечной системе место, где на его спутниках может быть существовать вода в жидком состоянии. На сегодняшний день исследованы только некоторые из спутников окольцованного гиганта, однако даже та информация, которая имеется, дает все основания считать эту наиболее отдаленную часть ближнего космоса пригодной для существования определенных форм жизни. В этом плане очень большой интерес для ученых-астрофизиков представляет пятый спутник — Энцелад

Кольца

Главным украшением планеты, безусловно, являются его кольца. В системе принято выделять четыре главных кольца, имеющие соответствующие названия А, В, С и D. Ширина самого большого кольца В составляет 25500 км. Кольца разделяются щелями, среди которых самая большая — это деление Кассини, разграничивающая кольца А и В. По своему составу сатурнианские кольца представляют собой скопления мелких и крупных частиц водяного льда. Благодаря ледяной структуре нимбы Сатурна имеют высокое альбедо, и поэтому хорошо видны в телескоп.

В заключение

Достижения науки и техники в последние 30 лет позволили ученым более интенсивно проводить исследования далекой планеты с помощью технических средств. Вслед за первой информацией, полученной в результате полета американского космического аппарата «Pioneer 11», впервые пролетевшего вблизи газового гиганта в 1979 году, Сатурном занялись вплотную.

Старт "Вояджера"

Миссию «Пионера» в начале 80-х годов продолжили два «Вояджера», первый и второй. Акцент в исследованиях был сделан на спутники Сатурна. В 1997 году земляне впервые получили достаточный объем информации о Сатурне и системе этой планеты благодаря миссии АМС «Кассини-Гюйгенс». В программе полета была запланирована посадка зонда «Гюйгенс» на поверхность Титана, которая была успешно осуществлена 14 января 2005 года.

"Кассини"

Полет зонда «Кассини» можно считать самым значительным этапом в изучении шестой планеты Солнечной системы.

Источник: WarWays.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.