Szaturnusz

A Szaturnusz a Naptól a hatodik, méretét tekintve a második legnagyobb bolygó.

• Naptól mért távolsága: 1,429,400,000 km (9.54 CSE)
• egyenlítői átmérő: 120,536 km; sarki átmérő: 108,728 km
• tömeg: 5.688e26 kg

• 

Az ókorban is ismert bolygók közül a Szaturnusz a legtávolabbi. Távcsővel vizsgálva pompás látvány nyújt. A Jupiterhez hasonlóan ezt a bolygót is az egyenlítőjével párhuzamos, világos és sötét csíkokból álló mintázat borítja, de a sávok sokkal szabályosabbak, bár kevésbé körülhatároltak, mint a Jupiter sávjai, és színük is halványabb. A fénylő foltok is ritkábban tűnnek fel.
• A Szaturnuszt először a Pioneer-11 látogatta meg 1979-ben, majd később a Voyager-1 illetve a Voyager-2.
• A Szaturnusz korongja határozottan sárgának tűnik, egyenlítői területei enyhén vörösesek, övei barnás, sarkvidékei pedig kékesszürke árnyalatúak. E színek alkalmanként módosulhatnak, de különösen szembeötlőek, ha vörös, sárga és kék színszűrőn keresztül készített fotókat hasonlítunk össze.

• 

A Szaturnusz gyűrűi pontosan a bolygó egyenlítői síkjában fekszenek. Egy teljes Szaturnusz-év leforgása alatt a bolygó gyűrűrendszerét "alulról" és "felülről" egyaránt szemügyre vehetjük. Amikor a Szaturnusz valamelyik napfordulópontja közelében jár, vagyis amikor a bolygó forgástengelye éppen felénk -illetve tőlünk el- mutat, az égitest majdnem kör alakúnak látszik. Ekkor tárul fel előttünk legszebben a gyűrűrendszer, ekkor vehetjük szemügyre felületének legnagyobb hányadát. Ahogy a bolygó közeledik egyik vagy másik napéjegyenlőségéhez, tehát azokhoz a helyzeteihez, ahol gyűrűjét éppen éléről figyelhetjük meg, egyre jobban szemünkbe ötlik ellipszoidális alakja, amely jócskán lapult. Egyenlítői sugara 10%-kal haladja meg a poláris sugarát. A szaturnuszi napéjegyenlőségek idején a gyűrűrendszer hajlásszöge minimálissá válik, a gyűrűk csupán keskeny vonalként figyelhetők meg, sőt esetleg néhány órára -amíg a Föld áthalad a gyűrűk síkján- látszólag el is tűnhetnek. A Szaturnusz látszólagos fényessége nagymértékben függ attól, hogy látóirányunkkal mekkora szöget zár be a bolygó gyűrűrendszerének síkja.



• A Szaturnusz gyűrűit elsőként Galilei figyelte meg 1610-ben. Kezdetleges távcsöveivel azonban még nem tudta megállapítani valódi szerkezetüket. Ő még úgy gondolta, hogy Szaturnusz három, egymáshoz nagyon közel keringő bolygóból álló rendszer (melyek közül a középső mintegy háromszor akkora méretű, mint a két oldalsó), s néhány évvel később amikor a Föld áthaladt a gyűrűk síkján, a szem elől tévesztette a két "kísérőt", Galilei egy ősi mítoszt idézett fel, panaszosan megkérdezve: "Vajon a Szaturnusz lenyelhette gyermekeit?" Több mint negyven esztendőnek kellett még eltelnie addig, amíg egy holland csillagász, Huygens megadta a gyűrűk pontos leírását (1655). A gyűrűk különálló részecskékből épülnek fel, amelyek mind önállóan keringenek a bolygó körül a Kepler törvényeknek megfelelően, ezért a gyűrűrendszer külső része a leglassabban, míg a belső része a leggyorsabban mozog.




• 

Földi távcsöveken át szemlélve a Szaturnusz gyűrűrendszerét hosszú ideig három külön összetevőből álló rendszernek ismerték.
• A legkülső gyűrű volt az A gyűrű,
• melyet a 4000 kilométeres Cassini-rés választott el a legfényesebb B gyűrűtől,
• a legbelső pedig a bolygó korongjához képest halványnak, átlátszónak tűnő C gyűrű (Fátyolgyűrű).

A Földről különálló gyűrűnek látszó részeket a résektől csak a bennük található sokkal több vékony gyűrű (elemi gyűrű) különbözteti meg.

Az újabban ismert gyűrűk:

• A D gyűrű különösen halvány
• a Cassini-rés nem üres, hanem több elemi gyűrűt tartalmaz 
• az F gyűrű pedig számos egyenként nagyjából 10 km szélességű, összefonódó pászmából áll. Az F gyűrűt felépítő részecskéket két terelőhold, a Pandora és a Prometheus gravitációs hatása rendezte keskeny szálakba.

 

A Szaturnusz fényes gyűrűi élesen különböznek a Jupiter és az Uránusz sötétebb rendszereitől. 1675-ben Cassini olasz csillagász sötét rést talált a fő gyűrűben. A rést mindaddig üresnek tartották, míg az első űrszondák meg nem jelentek a Szaturnusz mellett, ám ekkor kiderült, hogy a Cassini-féle résen belül számos, elemi gyűrűkből álló rendszer található. (A Szaturnusz holdjainak gravitációs ereje hatással van a gyűrűrendszerben keringő részecskékre, ennek hatására jött létre a Cassini-rés.)



• Roche 1850-ben kimutatta, hogy a bolygókhoz túlságosan közel keringő holdak szétmorzsolódnak a gravitációs erők hatására, mivel a bolygóhoz közelebbi részei gyorsabban akarnak keringeni, mint a távolabbiak. Ha a hold is és a bolygó is ugyanolyan sűrűségű anyagból épül fel, akkor ez a "veszélyzóna" a bolygó középpontjától 2,44 bolygósugárnyi távolságban húzódik. A Szaturnusz legbelső ismert holdja a Mimas e kritikus távolságon kívül van ugyan, de a gyűrűk teljes egészükben azon belül helyezkednek el. Elképzelhető, hogy a gyűrűrendszer valaha a bolygó egyik holdja volt, amely széttöredezett, vagy talán olyan anyagból keletkezett, amelynek a bolygórendszer születése óta sohasem volt lehetősége arra, hogy nagyobb égitestté álljon össze.
• A Szaturnusz a gázbolygók családjába tartozik, és eltérően a Föld típusú égitestektől nincs szilárd felszíne.
• A bolygó átlagos sűrűsége 0,7 g/cm3, minden ismert bolygóénál, sőt még a vízénél is kisebb.




• A Szaturnusz légköre hidrogénből és hidrogénvegyületekből, valamint 6% héliumból áll. (Hasonló a Jupiteréhez, csak ott kicsit nagyobb a héliumtartalom.) Hasonlóan a Jupiterhez a Szaturnusz kétszer annyi hőt bocsát ki, mint amennyi a bolygóra érkezik. Mivel a Szaturnusz kisebb tömegű, mint a Jupiter, sokkal gyorsabban hűlt le, ami lehetővé tette, hogy a hélium cseppecskék formájában kicsapódjon. Ez esőszerűen lehull a bolygó belsejében, miáltal a légkör héliumban elszegényedik, a belső rész viszont felmelegszik. Valószínűleg ez lehet a nagyobb hőkibocsátás oka.




• A Szaturnusz légkörének szélviharai, légörvényei, hullámai és egymással kölcsönhatásban lévő foltjai arról tanúskodnak, hogy e különös világ belsejéből a hő hevesen áramlik kifelé.
• A Szaturnusz mágneses tere erős, és mágneses mezejének tengelye 1 fokos szögben hajlik a forgástengelyéhez.
• A Szaturnusz 18 holdjának van neve, több holdja van mint bármelyik más bolygónak. Biztos azonban, hogy további kisméretű holdak várnak felfedezésre.
• A bolygó középpontjától mért távolságuk 133600 kilométertől majdnem 13 millió kilométerig terjed. Legnagyobb közülük a Titán, amely alig kisebb mint a legnagyobb Galilei-hold a Ganymede. Négy holdnak az átmérője 1000 km felett van (1060 - 1530 km), nyolcnak az átmérője 80 és 500 km közötti, míg a maradék öt hold átmérője 40 km alatt van. A legkülsőt, a Phoebét kivéve valamennyi direkt keringésű hold.
• A Szaturnusz Phoebe nevű holdja volt az első hold amit csillagászati fényképfelvételen fedeztek fel (1898-ban). A Phoebe keringési iránya retrográd.

A Szaturnusz holdjai

           Távolság   Sugár    Tömeg
Hold       (000 km)   (km)     (kg)   Felfedező   Dátum
---------- --------  ------  -------  ----------  -----
Pan             134      10     ?     Showalter    1990
Atlas           138      14     ?     Terrile      1980
Prometheus      139      46  2.70e17  Collins      1980
Pandora         142      46  2.20e17  Collins      1980
Epimetheus      151      57  5.60e17  Walker       1980
Janus           151      89  2.01e18  Dollfus      1966
Mimas           186     196  3.80e19  Herschel     1789
Enceladus       238     260  8.40e19  Herschel     1789
Tethys          295     530  7.55e20  Cassini      1684
Telesto         295      15     ?     Reitsema     1980
Calypso         295      13     ?     Pascu        1980
Dione           377     560  1.05e21  Cassini      1684
Helene          377      16     ?     Laques       1980
Rhea            527     765  2.49e21  Cassini      1672
Titan          1222    2575  1.35e23  Huygens      1655
Hyperion       1481     143  1.77e19  Bond         1848
Iapetus        3561     730  1.88e21  Cassini      1671
Phoebe        12952     110  4.00e18  Pickering    1898

A Szaturnusz gyűrűi

      Távolság   Szélesség   Tömeg
Gyűrű   (km)        (km)     (kg)
----  --------   ---------  ------
 D       67000      7500       ?
 C       74500     17500    1.1e18
 B       92000     25500    2.8e19
Cassini-rés
 A      122200     14600    6.2e18
 F      140210       500       ?
 G      165800      8000      1e7?
 E      180000    300000       ?