Saturn
Saturn, szósta planeta od Słońca, to jeden z najbardziej fascynujących obiektów w naszym Układzie Słonecznym. Ten gazowy olbrzym, znany przede wszystkim ze swoich imponujących pierścieni, od wieków pobudza wyobraźnię ludzi na całym świecie.
Saturn jest szóstą planetą od Słońca i drugą co do wielkości w Układzie Słonecznym, zaraz po Jowiszu. Jego średnia odległość od Słońca wynosi około 1,4 miliarda kilometrów, co oznacza, że obiega Słońce w ciągu 29,5 ziemskich lat. Pomimo swojej ogromnej masy (około 95 razy większej niż Ziemia), Saturn ma relatywnie niską gęstość – jest jedyną planetą w Układzie Słonecznym, która miałaby zdolność unosić się na wodzie, gdyby istniała odpowiednio duża wanna. Średnia gęstość planety wynosi zaledwie 0,687 g/cm³.
Saturn należy do gazwych gigantów, co oznacza, że nie posiada stałej powierzchni, jak Ziemia czy Mars. Jego budowa składa się z kilku warstw gazów i cieczy, które w miarę zbliżania się do jądra stają się coraz gęstsze. Zewnętrzna warstwa atmosfery Saturna składa się głównie z wodoru (około 96%) i helu (około 3%). W mniejszych ilościach występują też inne gazy, takie jak metan, amoniak i etan. Atmosfera Saturna jest niezwykle dynamiczna, z silnymi wiatrami osiągającymi prędkość do 1800 km/h, a więc znacznie szybszymi niż na Jowiszu. Saturn posiada również liczne pierścienie chmur, z których najsłynniejsze są te w postaci pasów o różnych odcieniach żółci i brązu. Bardzo ciekawa jest tzw. sześciokątna burza (ang. Saturn's Hexagon), czyli heksagonalny układ chmur leżący w okolicach północnego bieguna Saturna. Został odkryty na początku lat 80. XX wieku przez sondy Voyager co oznacza, że formacja istnieje od przynajmniej 40 lat. Długość boku wynosi około 13 800 km, jest więc dłuższy niż średnica Ziemi. Sześciokąt wykonuje rotacje. Pełny obrót trwa nieco mniej niż 11 godzin.
Najbardziej charakterystycznym elementem Saturna są jego pierścienie. Zostały one odkryte przez Galileusza w 1610 roku, choć oczony ten nie rozpoznał ich natury, myśląc, że to dwa duże księżyce po obu stronach planety. Dopiero w 1655 roku Christiaan Huygens, korzystając z lepszego teleskopu, zidentyfikował pierścienie jako oddzielny twór otaczający planetę. Pierścienie Saturna składają się głównie z lodu i skał i są podzielone na kilka głównych sekcji, oznaczonych literami alfabetu – A, B, C, D, E, F, G – przy czym najbardziej widoczne i masywne są pierwsze dwa.
Wnętrze Saturna jest równie fascynujące jak jego zewnętrzne cechy. Podobnie jak Jowisz, Saturn najwyraźniej posiada skaliste jądro, które jest otoczone przez warstwy metalicznego wodoru. Panują tam ekstremalnie wysokie ciśnienia i temperatury. Metaliczny wodór w tej warstwie przewodzi prąd elektryczny, co powoduje powstanie silnego pola magnetycznego – około 580 razy silniejszego niż ziemskie.
Wokół metalicznego wodoru znajduje się gruba warstwa płynnego wodoru i helu, które stopniowo przechodzą w gaz w miarę zbliżania się do powierzchni planety. Ta złożona struktura sprawia, że Saturn jest jedną z najbardziej interesujących planet do badania, zarówno pod względem strukturalnym, jak i chemicznym.
Saturn, podobnie jak inne planety, nie zawsze był obiektem czysto naukowych badań. W starożytności nadawano mu boskie cechy, widząc w nim wcielenie potężnych bogów.
W mitologii greckiej Saturn był utożsamiany z Kronosem, jednym z tytanów, ojcem Zeusa. Kronos, znany ze swojego strachu przed przepowiednią, że jedno z jego dzieci pozbawi go władzy, połykał swoje potomstwo zaraz po narodzinach. W końcu jednak Zeus, uratowany przez matkę Reę, pokonał ojca i zdetronizował go.
Rzymianie, którzy przejęli wiele elementów mitologii greckiej, nadali Kronosowi imię Saturn i uczynili go bogiem rolnictwa i czasu. Saturn był dla nich symbolem złotego wieku, czasów dobrobytu i pokoju, kiedy to Ziemia sama z siebie rodziła plony, a ludzie żyli w harmonii. Z tego powodu jego święto, Saturnalia, było jednym z najważniejszych w kalendarzu rzymskim, pełnym radości, zabaw i odwrócenia ról społecznych.
Ciekawie prezentuje się również związek Saturna z mitologią egipską. Egipcjanie nie mieli bezpośredniego odpowiednika tego boga, ale można dostrzec pewne paralele między Saturnem a bogiem Setem. Set był bogiem burz, chaosu i pustyni, siłą niszczycielską, ale i konieczną w kosmicznym porządku.
Co interesujące, Saturn znalazł też swoje miejsce - podobnie, jak niektóre inne ciała niebieskie - w fikcyjnej mitologii stworzonej przez amerykańskiego pisarza literatury grozy Howarda Philipsa Lovecrafta i skupionych wokół niego autorów, gdzie planeta nosi nazwę Cykranosh.
Obserwacje
11.08.2024, około godziny 00:30 - Katowice
warunki śródmiejsce, bardzo wysoki poziom zanieczyszczenia światłem
Mimo czystego nieba ta noc nie była najlepsza, jesli chodzi o obserwacje planet. Powodem były zaburzenia atmosferyczne, wynikające z mieszania się mas powietrza o różnej temperaturze, a więc też zróżnicowanej gęstości i współczynniku załamania światła. W efekcie obraz widziany przez teleskop wyraźnie faluje, tak że trudno zaobserwować jakiekolwiek szczegóły, co ukazuje poniższe nagranie:
Nawet jednak z takiego obrazu jesteśmy w stanie coś uzyskać. Kilkuminutowe nagranie video pochodzące z aparatu fotograficznego podłączonego do teleskopu zostało rozbite na pojedyncze klatki, a następnie przeanalizowane przy wykorzystaniu oprogramowania AutoStakkert. Dzięki temu udało się uwidocznić niektóre z naturalnych satelitów Saturna, krążące poza widocznymi pierścieniami (Fot.1).
Saturna otacza ponad 80 księżyców, które różnią się wieloma cechami, jednak większość z nich jest jedynie bardzo niewielkimi ciałami kosmicznymi, które trudno zaobserwować przy wykorzystaniu powszechnie dostępnego sprzętu. Na fotografii udało się uchwycić kilka z największych, a przy tym bardzo ciekawych naturalnych satelitów Szóstej Planety - są to Tytan, Japet (nazywany też Japetusem), Rea i Tetyda.
Tytan, największy księżyc Saturna, ma średnicę 5150 km, co czyni go większym od Merkurego. Jego najważniejszą cechą jest gęsta atmosfera, składająca się głównie z azotu. Na powierzchni Tytana panuje ciśnienie wyższe niż na Ziemi. Co ciekawe, znajdują się tam metanowe jeziora i rzeki, które przypominają ziemskie, choć zamiast wody zawierają metan i etan. Powierzchnia Tytana jest różnorodna, z wydmami, wzgórzami i równinami.
Rea, drugi co do wielkości księżyc Saturna o średnicy około 1530 km, jest pokryta lodem wodnym i kraterami. W 2010 roku odkryto wokół niej cienką atmosferę złożoną z tlenu i dwutlenku węgla. Choć bardzo rzadka, jej obecność zaskoczyła naukowców, sugerując interesujące procesy chemiczne.
Japet, trzeci co do wielkości księżyc Saturna, ma średnicę około 1470 km. Jego niezwykły wygląd wynika z dwóch kontrastowych półkul – jedna jest jasna, pokryta lodem, druga ciemna, pokryta materiałem pochodzącym najprawdopodobniej z tzw. Pierścienia Febe (rozdrobnionej materii niewielkiego księżyca Febe). Dodatkowo, Japet posiada wysoki grzbiet wzdłuż równika, który nadaje mu charakterystyczny wygląd.
Tetyda, piąty co do wielkości księżyc Saturna, ma średnicę około 1060 km i jest zbudowana głównie z lodu wodnego. Na jej powierzchni znajduje się ogromny krater Odyseusz oraz potężny kanion Ithaca Chasma, który ma długość około 2000 km.
Parametry fotografii 1:
- Canon EOS 60D
- Zostało nagrane video, z którego wyizolowano klatki i zestackowano
- teleskop w systemie Maksutowa (100/1400), ekspozycja w ognisku głównym
- zastosowano filtr, pozwalający na zmniejszenie wpływu sztucznego zanieczyszczenia światłem i świecenia atmosfery
- statyw: głowica paralaktyczna z prowadzeniem w osi rektascencji, wyjustowana metodą dryfową z wykorzystaniem sterownika własnej konstrukcji.
Literatura dodatkowa:
- Karttunen H., Kröger P., Oja H., Poutanen M., Donner K. J., Fundamental Astronomy, Springer Science & Business Media, 2003
- Substyk M., Atlas nieba 2000.0, AstroCD, 2021
- Guillot T., Interiors of Giant Planets Inside and Outside the Solar System, Science, 286 (5437), 1999, str. 72-77
- Godfrey D. A., A hexagonal feature around Saturn’s north pole, Icarus, 76 (2), 1988, str. 335-356
Marek Ples