Сатурн

Это вторая по своим размерам после Юпитера планета в Солнечной системе. Ее масса — 5,68-1029 г, радиус — 60400 км (с атмосферой), радиус твердого тела планеты [24] — 20765 км (табл. 27).

Таблица 27

Показатели планет-гигантов [26]

Планета

Масса тела (1027 г)

Масса атмосферы (1027 г)

Радиус тела (км)

Радиус атмосферы (км)

Радиус общий (км)

Юпитер

1887

13,0

40420

29265

69685

Сатурн

552,6

14,9

20765

37000

57765

Уран

84,7

2,3

15580

8520

24100

Нептун

100,3

2,7

16300

6575

22875

Средняя плотность, рассчитываемая по видимому радиусу, имеет неправдоподобно низкое значение — 0,7 г/см3, без атмосферы — 5,85 г/см3. Толщина атмосферного слоя несколько выше, чем у Юпитера, — 37000 км.

Гелиоцентрическое расстояние Сатурна — 1427 млн км, период обращения на орбите (тропический год) — 29,5 земных лет, скорость вращения вокруг оси высока — 10 ч 14 мин, наклон оси к плоскости орбиты почти такой же, как у Земли, — 26°. У Сатурна 17 спутников, среди них — Титан, имеющий самый большой диаметр — 5800 км. Другой интересной особенностью Сатурна является существование кольца, расположенного выше облачного слоя атмосферы. Наружный диаметр кольца — 274000 км, что почти вдвое больше диаметра Юпитера. Толщина кольца не превышает 2 км. При полете в сентябре 1979 г. вблизи Сатурна американской космической станции «Пионер-П» были проведены наблюдения колец, облачности планеты и поверхности спутников. Оказалось, что кольцо Сатурна состоит из системы колец, находящихся на различных расстояниях друг от друга. Вещество колец представлено твердыми обломками, скорее всего силикатных пород и ледяных глыб размером от пылинок до нескольких метров. Природа колец не вполне ясна. Можно предположить, что это остатки разрушившихся при столкновении астероидов, захваченных в орбиту Сатурна. Не исключено, что это может быть материал выбросов взрывного вулканизма. Общая масса вещества колец оценивается в 0,01 массы Луны.

Магнитное поле Сатурна почти в два раза меньше земного по напряженности — 21000 нТ на экваторе. Однако ось диполя почти точно совпадает с осью вращения планеты. Столь небольшое для планеты-гиганта поле является загадкой. Одно из объяснений этому феномену мы видим в том, что поле в настоящее время находится в состоянии инверсии. В этом случае его напряженность, как известно, падает до 20% номинального значения. Однако даже в случае принятия этой гипотезы полное поле Сатурна будет лишь ненамного больше земного. Но вопрос осложняется тем, что и у Урана магнитное поле тоже незначительное, хотя и немного больше, чем у Сатурна (25000 нТ на магнитном экваторе). Напомним, что у Земли напряженность поля на экваторе равна 31000 нТ.

Полярность поля Сатурна (как и Урана) противоположна полярности Земли. Говорить о редуцировании магнитоактивных зон внешних ядер этих планет не приходится — обе они, судя по их мощным атмосферам и массам, пребывают в максимуме геологической и внутренней активности. Можно выдвинуть еще одно предположение (конечно, в рамках концепции не водородного, а силикатного состава твердых тел планет) — о значительном уменьшении напряженности солнечного полоидального поля на столь больших гелиоцентрических расстояниях. В результате эффективность работы магнитного гидродинамо со слабым внешним полем будет падать. Образно говоря, если бы на орбите Земли происходила накрутка каната, то на орбитах Сатурна, Урана, Нептуна — накручивалась бы паутина. Это обусловлено эффектом геометрического расхождения , при котором по мере удаления от источника происходит расширение сечения трубок магнитных силовых линий и уменьшение напряженности, приходящейся на единицу сечения трубки.

Решение проблемы слабых магнитных полей планет-гигантов за орбитой Юпитера приблизит нас к решению проблемы их внутреннего строения.

До 1980 г. у Сатурна было известно 10 спутников. После пролета в 1980 г. «Вояджера» было открыто еще 7. Самый далекий их них — Феба (диаметр 300 км) — находится в 13 млн км от планеты и обращается вокруг нее за 550 дней. Самый близкий — Мимас (диаметр 400 км) — находится на расстоянии 185400 км и делает полный оборот за 22,6 часа. Этот спутник вращается внутри колец Сатурна, влияя на их движение, причем движется он в обратном направлении — навстречу вращению планеты. На самом большом спутнике Сатурна — Титане — обнаружена достаточно плотная атмосфера, а поверхность покрыта льдом, что свидетельствует о его возможной былой геологической активности. Ледяные поверхности наблюдаются и на других крупных спутниках — Рея (диаметр 1500 км), Диона (диаметр 800 км), Тефия (диаметр 1000 км). По спектральным характеристикам лед водного состава.

* Величина, обратно пропорциональная квадрату расстояния до Солнца (1/г2).

Поверхность Мимаса разбита гигантским кратером диаметром 130 км (при общем диаметре спутника 400 км). По средней плотности и внешнему виду поверхности все спутники Сатурна, как и Юпитера, имеют силикатный состав. Это еще раз подтверждает рассмотренные выше соображения об аналогичном составе и материнской планеты. Расчетные характеристики планетных сфер Сатурна приведены в таблице 28.

Таблица 28

Современные параметры (км) планетных сфер

Планета

Кора (вулканиты)

Мантия

ЗРТ

Металлическое ядро

Атмосфера

[24]

Земля

14,6

2885,4

2200

1270

-2000

Венера

13,9

2738

2086

1210

-120

Марс

6,0

1535

1170

678

Меркурий

4,4

600

0

1834

Луна (расчетные данные)

3,2

785

598

346

Луна (по сейсмическим измерениям)[68]

27

950

400

360

Юпитер

75

18355

13937

8068

29265

Сатурн

96

9395

7160

4153

37000

Уран

26

7049

5372

3116

8520

Нептун

29

7375

5621

3260

6575

Объем и масса начального вулканизма и образованной при этом воды — в таблицах 18 (с. 124); 19 (с. 125).

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >