(9 оценок, среднее: 4,78 из 5)
Загрузка...
Учебная работа. Реферат: Планета с кольцом — Сатурн
Первым кольца Сатурна открыл в XVII веке Галилей, Гюйгенс. В XIX в. британский физик Дж. Максвелл (1831-1879), изучавший устойчивость движения колец Сатурна, также российский астрофизик А.А. Белополъский (1854-1934) обосновали, что кольца Сатурна не могут быть сплошными.
С Земли в наилучшие телескопы видно несколько колец, разбитых промежутками. Но на фото, переданных с АМС, видно огромное количество колец. Кольца весьма широкие: они простираются над пасмурным слоем планетки на 60 000 км. Каждое состоит из частиц и глыб, передвигающихся по своим орбитам вокруг Сатурна. Толщина же колец не наиболее 1 км. Потому, когда Земля при собственном движении вокруг Солнца оказывается в плоскости колец Сатурна (это случается через 14-15 лет, так было в 1994 г.), кольца перестают быть видимыми: нам кажется, что они исчезают. Не исключено, что вещество, из которого состоят кольца, не вошло в состав планет и их огромных спутников во время формирования этих небесных тел.
Известный астролог Галилей в 1610 г. нашел, что Сатурн окружен кое-чем. Но его телескоп был очень слаб, и поэтому Галилей не сумел разобрать, что он лицезреет около Сатурна. Лишь полста лет спустя голландскому ученому Гюйгенсу удалось разглядеть, что это по сути плоское кольцо, которое окружает планетку и нигде к ней не прикасается.
исследование Сатурна с помощью наиболее совершенных телескопов показало, что кольцо распадается на три части, составляющие вроде бы три независящих кольца, вложенных одно в другое. Наружное кольцо отделяется от среднего темным промежутком — узенькой темной щелью. Среднее кольцо ярче наружного. Изнутри к нему примыкает полупрозрачное, вроде бы туманное, третье кольцо.
Что все-таки собой представляют эти примечательные кольца? Быть может, это вправду твердые гладкие площадки? Нет, это не так. Выдающиеся ученые — британский физик Максвелл (1831 — 1879) и российская дама-математик С. В. Ковалевская (1850 — 1891) своими расчетами обосновали, что сплошное и жесткое кольцо такового размера существовать не может: оно было бы одномоментно разрушено под воздействием различия в силе притяжения для различных его частей. Выдающийся российский астрофизик А. А. Белопольский кропотливыми наблюдениями Сатурна подтвердил, что кольцо вправду не сплошное. Оказалось, что скорость движения в различных частях кольца различна. Это означает, что кольца состоят из маленьких обломков, любой из которых обращается вокруг Сатурна с таковой скоростью, какую имел бы спутник планетки годящийся на таком же расстоянии. Любой таковой осколок — вроде бы независящий спутник, сам по для себя обращающийся вокруг Сатурна.
Что все-таки представляют собой эти осколки? Это, возможно, камни различного размера: от нескольких см до метра в поперечнике, но, может быть, в кольцах есть и пыль. Не считая колец, вокруг Сатурна движутся девять спутников. Из их один — Титан — по размерам примерно равен Меркурию и мало уступает ему по массе. Остальные спутники имеют различные размеры. Но они все существенно меньше Титана.
Сатурн почти во всем припоминает собственного собрата — Юпитера. Почти все странноватые, на наш взор, индивидуальности Юпитера выражены у Сатурна еще наиболее резко. к примеру, он сжат у полюсов еще посильнее и состоит из вещества, наиболее легкого, чем вода. Сатурн, как и Юпитер, окружен сплошным пасмурным покровом, но лишь эта туманная пелена на нем наименее пестрая. Полосы и пятна на Сатурне хотя и есть, но они выделяются не так резко, как на диске Юпитера.
Атмосфера, в какой плавают облака, имеет этот же состав, что и на Юпитере: в ней содержатся метан и аммиак. Расстояние Сатурна от Солнца составляет 1426 млн. км, и солнечные лучи там греют в 90 раз слабее, чем на Земле, и в 3.5 раза слабее, чем на Юпитере. Понятно, что и мороз там весьма силен — он доходит до 150°. день на Сатурне продолжаются 10 часов 14 минут.
Кольца Сатурна
К истинному времени у Сатурна установлено существование 7 колец, три из которых видны с Земли и обнаружены астрологами уже издавна. Кольца Сатурна состоят из огромного количества ледяных частиц с размерами от толикой мм до нескольких метров. Лишь это не лед в том виде, в каком его знают лезвия коньков обитателей планетки Земля. Быстрее, это снег, а не лед. Да, обыденный водяной снег, при этом, снег весьма рыхловатый, совершенно не отличающийся известной прочностью льда
Кольцо Сатурна так обширно, что по нему, будь такое может быть, мог бы катиться Нептун либо Уран. Либо оба сходу. Ширина кольца составляет 137 000 км. В то же время, кольцо имеет в толщину всего несколько 10-ов метров. Если представить для себя Сатурн в виде футбольного мяча, кольца бы у таковой планетки были еще тоньше волоса. Кольцо Сатурна, из-за собственной большенный ширины и высочайшей отражательной возможности составляющих его частиц, весьма колоритное. свет, идущий от кольца, мешает астрологам находить поблизости Сатурна его мелкие спутники. Но приблизительно раз в 15 лет Земля пересекает плоскость колец Сатурна, и в этот не длительный просвет времени, когда кольца направлены к Земле ребром, их практически нереально рассмотреть даже в самые огромные телескопы. Таковыми вариантами и пользуются астрологи, фотографируя Сатурн, изучая снимки, на которых нет помех от броского кольца. Так были открыты новейшие спутники в 1966-м году. На фото, изготовленным на телескопе им. Хаббла, тоже были найдены четыре новейших спутника в 1995-м году. Вообщем, как выяснилось позднее, в этом случае открытие было, быстрее всего, неверным
«Вояджер 1» дозволил подробнее разглядеть структуру колец. Огромное количество щелей, не считая уже известной издавна щели Кассини, побудили ученых выдвинуть догадку о наличии малеханьких спутников, орбиты которых лежат снутри этих щелей, и, числилось, что такие спутники, вроде бы, собирают все частички на собственном пути. Но, «Вояджер 2», проводивший периодический поиск таковых спутников, ничего не нашел. Не глядя на то, что некие из астрологов как и раньше подразумевают отыскать схожее сосуществование спутника и щели, бессчетные исследования привели к выводу о том, что виновниками образования почти всех щелей вправду являются спутники, но лишь те, чьи орбиты лежат за пределами колец. Ну и механизм образования щелей совершенно другой
И частички, и спутники обращаются вокруг Сатурна, подчиняясь законам Кеплера, из которых, а именно, следует, что чем далее находится тело от центра, вокруг которого оно обращается, тем больше период его воззвания. Это значит, что и снутри колец период воззвания частиц вокруг Сатурна зависит лишь от расстояния до планетки. Для хоть какого спутника найдется такое кольцо, для которого больший период воззвания спутника окажется кратным периоду воззвания частиц, находящихся в этом кольце. Скажем, период воззвания спутника окажется практически буквально втрое больше, чем период воззвания частиц. Этот спутник через равные промежутки времени изменяет движение всех таковых частиц, и те покидают, со временем, свою орбиту, образуя узкую щель, практически вольную от частиц. Таковым образом, за каждой щелью стоит воздействие определенного спутника, «Личность» которого просто выясняется. Астрологи молвят, что эту щель спутник пасет. тут слово «пасет» употребляется как термин, а спутники, присматривающие за щелями в кольце Сатурна, именуют «пастухами»
Существует три главных кольца, нареченных A, B и C. Они различимы без особенных заморочек с Земли. Есть имена и у наиболее слабеньких колец — D, E, F. При ближнем рассмотрении, как мы помним, колец оказывается величавое огромное количество. Меж кольцами есть щели, где нет частиц. Та из щелей, которую можно узреть в средний телескоп с Земли (меж кольцами А и В), названа щелью Кассини. В ясные ночи с неплохими телескопами можно узреть наименее приметные щели
Кольца являются остатками того допланетного облака, которое породило все тела Галлактики. На тех расстояниях от планетки, на которых вращается большая толика частиц кольца, появление спутников нереально из-за гравитационного действия самой планетки, разрушающей все наиболее либо наименее большие тела. Частички колец неоднократно сталкиваются, разрушаются и слипаются вновь. Напомним, что они так хрупки, что уступают в этом самому рыхловатому снегу, который Вы сможете для себя вообразить
Состав и исследования Сатурна
Сатурн был известен с доисторических времен. Галилей первым следил его в телескоп в 1610 году. Ранешние наблюдения Сатурна были усложнены предположением, согласно которому Земля проходит через плоскость колец Сатурна любые несколько лет, когда Сатурн пересекает ее орбиту. Лишь в 1659 году Кристиан Гюйгенс верно вывел геометрию колец. Кольца Сатурна оставались неповторимыми для Солнечной системы до 1977 года, когда были обнаружены весьма слабенькие кольца вокруг Урана и скоро опосля этого вокруг Юпитера и Нептуна.
Первым кораблем, летавшим к Сатурну, был Pioneer 11 в 1979 году, и позже — Voyager, 1 и Voyager 2. Cassini, который на данный момент находится на пути к нему, прибудет туда в 2004 году.
Даже в малый телескоп можно увидеть, что Сатурн очевидно сплющен; его экваториальный и полярный поперечникы различаются практически на 10 % (120,536 км и 108,728 км). Это — итог резвого вращения и водянистого состояния. Остальные газовые планетки тоже сплющены, но не так очень.
Сатурн имеет самую низкую плотность посреди всех планет, его удельный вес составляет всего 0.7 — меньше, чем у воды.
Подобно Юпитеру, Сатурн состоит примерно на 75 % из водорода и на 25 % из гелия со следами воды, метана, аммиака и камня, что соответствует составу извечной Солнечной Туманности, из которой была сформирована Галлактика.
По собственному внутреннему строению Сатурн подобен Юпитеру и состоит из скалистого ядра, водянистого железного водородного слоя и молекулярного водородного слоя. Находятся также следы разных льдов.
Снутри Сатурна — горячее ядро с температурой 12000 K, и он испускает в Космос большее количество энергии, чем получает от Солнца. Основная часть доборной энергии сгенерирована механизмом Келвина — Гельмгольца, как в Юпитере. Но этого недостаточно, чтоб разъяснить видимую яркость Сатурна; должен находиться некий доп механизм снутри Сатурна.
Полосы, так выделяющиеся на Юпитере, на Сатурне намного наиболее слабенькие. Они намного наиболее широки поближе к экватору. У Сатурна также есть долговременные пятна и остальные индивидуальности, общие с Юпитером.
Два главных кольца (А и B) и одно слабенькое кольцо (C) могут наблюдаться с Земли. Просвет меж кольцами А и B известен как раздел Cassini. Изображения Voyager демонстрируют четыре доп слабеньких кольца. Кольца Сатурна, в отличие от колец остальных планет, являются весьма колоритными (альбедо 0.2 — 0.6).
Хотя с Земли кольца смотрятся непрерывными, практически они состоят из бессчетных малых частичек, любая из которых имеет свою свою независимую орбиту. Расстояние меж ними колеблется от сантиметра до нескольких метров.
Кольца Сатурна необыкновенно тонки: хотя их поперечник — 250,000 км либо чуток больше, их толщина составляет 1.5 км. Они состоят в главном из льда и частиц горных пород, покрытых ледяной коркой.
Более удаленное кольцо Сатурна, называемое F-кольцом, является сложной структурой, составленной из отдельных малых колец, вдоль которых видны «узлы». Эти узлы состоят из скоплений материала, составляющего кольца.
Происхождение колец Сатурна и остальных планет непонятно, может быть, они появились методом разрушения огромных спутников. Кольцевые системы не устойчивы, они должны восстанавливаться повсевременно продолжающимися действиями.
Как и остальные планетки группы Юпитера, Сатурн имеет существенное магнитное поле.
Сатурн просто узреть в ночном небе невооруженным глазом. Хотя он не таковой броский, как Юпитер, его просто идентифицировать как планетку, потому что он не «мелькает», как звезды. Кольца и огромные спутники можно следить в маленький телескоп.
У Сатурна 18 спутников, имеющих свои наименования. Из тех спутников, скорости вращения которых известны, все, не считая Фебы и Гиперона, вращаются синхронно. Три пары спутников — Мимас — Тезис, Енцелад — Диона и Титан — Гиперон — ведут взаимодействие гравитационно таковым образом, чтоб поддержать устойчивые связи меж их орбитами. В дополнение к сиим 18 спутникам по последней мере еще дюжине были присвоены временные обозначения, но сейчас считается, что навряд ли они все настоящи и являются спутниками Сатурна.
]]>