Saturnus

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Tämä artikkeli käsittelee planeettaa. Muista merkityksistä katso täsmennyssivu.
Saturnus
Saturn from Cassini Orbiter (2004-10-06).jpg
Löytäminen
Löytäjät
Löytöaika esihistoriallinen
Kiertoradan ominaisuudet
Keskietäisyys Auringosta 1 426 725 400 km
9,582 AU
Eksentrisyys 0,05415060
Kiertoaika Auringon ympäri 29,42 a
Synodinen kiertoaika 378,1 d
Keskiratanopeus 9,6724 km/s
Inklinaatio 2,48446°
Kuiden lukumäärä 62
(3 varmistamatonta)
Fyysiset ominaisuudet
Päiväntasaajan halkaisija 120 536 km
Pinta-ala 4,38×1010 km2
Massa 5,688×1026 kg
95,162 Maan massaa
Keskitiheys 0,69 g/cm3
Putoamiskiihtyvyys pinnalla 8,96 m/s2
Pyörähdysaika 10 h 39 min
Akselin kaltevuus 26,73°
Albedo 0,47
Pakonopeus 35,49 km/s
Pinnan lämpötila alin: 82 K
keski: 143 K
Kaasukehän ominaisuudet
Kaasunpaine 140 kPa
Koostumus
vetyä
heliumia
metaania
vesihöyryä
ammoniakkia
etaania
fosforia
93 %
5 %
0,2 %
0,1 %
0,01 %
0,0005 %
0,0001 %
Saturnuksen pohjoisnavan pyöriminen

Saturnus (symboli: Saturn symbol.svg) on kuudes planeetta Auringosta ulospäin laskettuna. Se on jättiläisplaneetta (tai joviaaninen planeetta) ja aurinkokuntamme toiseksi suurin planeetta. Se on nimetty roomalaisen Saturnus-jumalan mukaan.

Saturnus on selvästi navoiltaan litistynyt, sen halkaisija päiväntasaajalta mitattuna on lähes 10 % suurempi kuin navalta mitattuna (120 536 km ja 108 728 km). Tämä johtuu planeetan nopeasta pyörimisestä sekä sen sisäisestä rakenteesta. Saturnus on lisäksi tiheydeltään pienin Aurinkokuntamme planeetoista: sen keskitiheys on vain 0,69 g/cm³ eli pienempi kuin vedellä.

Saturnuksen sisus on Jupiterin kaltainen: keskellä on silikaattiydin, jota ympäröi metallisen nestemäisen vedyn muodostama kerros. Lisäksi sisustassa on merkkejä erilaisista jääkiteistä. Saturnuksen ydin on erittäin kuuma, 12000 K, ja se säteilee avaruuteen enemmän lämpöä kuin se saa Auringosta. Saturnus on kooltaan pienempi kuin Jupiter.

Saturnuksen vuorokauden pituus on noin 11 tuntia, sen vuosi on 29,5 Maan vuotta. Saturnuksen ilmakehä koostuu vedystä, heliumista ja metaanista.

Saturnuksen sisäinen rakenne[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Saturnuksen sisäinen rakenne muistuttanee Jupiterin rakennetta. Suurin osa Saturnuksesta on nestemäistä vetyä ja heliumia, keskellä lienee kiinteä kivinen ja rautainen ydin. Uloimpana ovat meille näkyvän kaasukehän huipulla näkyvät pilvet. Paine, lämpötila ja tiheys eivät Saturnuksen keskustassa ole aivan yhtä suuria kuin Jupiterissa. Saturnuksen nestemäisen molekulaarisen vedyn kerros on noin kaksi kertaa paksumpi kuin Jupiterin vastaava[1] ja ulottuu 30 000 km:n syvyyteen. Vety muuttuu metalliseksi melko lähellä ydintä, toisin kuin Jupiterissa. Metallinen vetykerros on 14 000 km paksu. Paine kaasukehän pohjalla on noin 100 000 baria, ja nestemäisen molekulaarisen vedyn rajalla 1 000 000 baria suunnilleen Saturnuksen säteen puolessa välissä.[2][3][4] Eräiden arvioiden mukaan Saturnuksessa olisi ytimessä 8 000 km paksu jääkerros ja 8 000 km paksu kivikerros.[4] Ytimessä lämpötila nousee ehkä noin 12 000 kelviniin. Saturnuksesta näyttää puuttuvan heliumia, jonka uskotaan pudonneen kohti planeetan keskustaa.

Kaasukehä[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Kaasukehästä on löydetty vetyä, heliumia sekä hiukan metaania ja ammoniakkia. Kaasukehässä puhaltavat päiväntasaajalla tuulet, joiden nopeus on jopa 500 m/s.

Saturnuksen kellertävä pilvipeite näyttää ulospäin melko piirteettömältä, siellä näkyy tummempia ja vaaleampia raitoja ja parin vuoden välein melko lyhytikäisiä valkeita täpliä, pyörremyrskyjä. Suuri valkea täplä esiintyy lyhyen aikaa Saturnuksen kiertoajan tahdissa noin 30 vuoden välein. Vuoden 1933 myrsky on kuuluisin. Avaruusluotain Cassinin ottamissa kuvissa näkyy Saturnuksen pohjoisella pallonpuoliskolla Uranuksen pilvien tapaista sinistä pilveä. Saturnuksella on lämmin napapyörre, joka on ainoa tunnettu aurinkokunnassa, muilla planeetoilla se on kylmä. Pohjoisnavalla näkyy hieman kuusikulmiota muistuttava virtaus, seisova aalto, jonka keskellä on hurrikaanimainen myrsky pohjoisnavan ympärillä. Siinä näkyy selvä myrskyn silmä, korkeapaine. Kuusikulmaisia muotoja on tuotettu laboratorioissa tietokonemallinnuksissa.

Saturnuksen kaasukehä on kylmimmillään 0,07 barin pinnalla, noin 94 K eli -179 °C. Saturnuksen kaasukehän kemia on samantyyppinen kuin Jupiterin, mutta koska planeetan painovoima on pienempi, ylempi utupeite on paksumpi ja peittää alemmat värikkäät pilvet. Utuisuus johtuu myös Jupiterin kaasukehää kylmemmästä lämpötilasta.[5] Udun paksuus on kymmeniä kilometrejä. Utu heijastaa puolet Auringon valosta pois.

Utukerros alkaa tropopaussista, joka on 0,1 ilmakehän painepinnalla. Ammoniakkipilvien yläraja on tästä 50 km alaspäin, ammoniumvetysulfidipilvien alaraja 170 km tropopaussin alapuolella, ja vesijääpilviä on noin 230 km syvemmällä.[6] Maan ilmakehän painetta vastaavalla yhden barin painepinnalla on lämpötila 133 K eli -140 °C, ja ammoniakkipilviä.

Pilvikerros Korkeus / km Paine ilmakehää Lämpötila
Tropopaussi n. 0,1
Ammoniakkipilvet -100[7] -250°C
Ammoniumvetysulfidipilvet -170 -70°C
Vesijääpilvet
Vesipisarapilvet
-230? 0°C

Saturnuksen renkaat[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pääartikkeli: Saturnuksen renkaat

Saturnuksen valtavat renkaat ovat sen kuuluisin piirre. Saturnuksella on seitsemän päärengasta.lähde? Viimeisin uusi rengas havaittiin vuonna 2009.[8] Galileo Galilei havaitsi ne ensimmäisenä teleskoopillaan vuonna 1610, mutta hän ei ilmeisesti osannut sanoa, mitä havainnosta olisi pitänyt ajatella. Hän kirjoitti: "Saturnus ei ole yksin, vaan se muodostuu kolmesta kappaleesta, jotka melkein koskettavat toisiaan eivätkä koskaan liiku tai muutu toisiinsa nähden. Ne ovat suorassa linjassa toisiinsa nähden, ja keskimmäinen Saturnus on noin kolme kertaa suurempi kuin laidoilla olevat renkaiden reunat." Hänen mukaansa Saturnuksella oli myös "korvat". 1612 renkaat olivat vaakatasossa Maahan nähden, jolloin ne näyttivät katoavan. Seuraavana vuonna ne ilmestyivät jälleen, mikä hämmensi Galileoa entisestään.

Saturnuksen renkaat auringon valaisemana

Vasta 1655 Christiaan Huygens ratkaisi renkaiden arvoituksen käyttämällä paljon Galileon kaukoputkea voimakkaampaa teleskooppia. Giovanni Domenico Cassini päätteli 1676, että Saturnuksen rengas muodostuu useista pienemmistä renkaista, joiden välissä on aukkoja. Suurin näistä aukoista nimettiin Cassinin jaoksi.[9]

Saturnuksen renkaiden uskotaan syntyneen suurehkojen kuiden, pyrstötähtien ja meteoriittien törmäyksissä muodostuneista kappaleista, jotka ovat painovoiman vaikutuksesta jääneet kiertämään planeettaa.

Renkaat erottuvat varsin vaatimattomalla nykyaikaisella teleskoopilla tai jopa laadukkailla kiikareilla. Ne kiertävät Saturnuksen päiväntasaajaa 6 630–120 700 kilometrin etäisyydellä. Renkaat muodostuvat pii- ja rautaoksidista sekä jääkappaleista. Kappaleiden koko vaihtelee pölyhiukkasista pieneen henkilöautoon saakka.

Saturnuksen kuut[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pääartikkeli: Saturnuksen kuut

Saturnukselta tunnetaan 62 kuuta (vuonna 2012).[10] Saturnuksen kuista suurin on 5 150 kilometrin läpimittainen Titan. Titan sisältää yli 90 % Saturnusta kiertävästä massasta renkaat mukaanlukien. Pilvien peittämä Titan on ainoa kuu Aurinkokunnassa, jolla on merkittävä, enimmäkseen typestä koostuva kaasukehä ja siellä on myös hiilivetyjärviä. Saturnuksen toiseksi suurimmalla kuulla Rhealla saattaa olla heikko oma rengasjärjestelmä. Useimmat Saturnuksen kuut ovat pieniä jäisiä kappaleita, joiden tiheys on alhainen. Perinteisesti useat Saturnuksen kuut on nimetty kreikkalaisen mytologian titaaneiden mukaan.

Saturnuksen suurimmat kuut, verrattuna Maan Kuuhun
Nimi
Kuva Läpimitta
(km)
Massa
(kg)
Ratasäde
(km)
Kiertoaika
(päivää)
Radan
eksentrisyys
Radan
inklinaatio
Tiheys
g/cm³
Albedo
Mimas
Mimas moon.jpg
400
(10 % Kuu)
0,4×1020
(0,05 % Kuu)
185000
(50 % Kuu)
0,9
(3 % Kuu)
0,0202 1,51° 1,15 0,77
Enceladus
Enceladus from Voyager.jpg
500
(15 % Kuu)
1,1×1020
(0,2% Kuu)
238000
(60 % Kuu)
1,4
(5 % Kuu)
0,0045 0,019° 1,60 0,99
Tethys
Tethys cassini.jpg
1060
(30 % Kuu)
6,2×1020
(0,8% Kuu)
295000
(80 % Kuu)
1,9
(7 % Kuu)
0 1,12° 0,97 0,8
Dione
Dione.jpg
1120
(30 % Kuu)
11×1020
(1,5 % Kuu)
377000
(100 % Kuu)
2,7
(10 % Kuu)
0,0022 0,02° 1,48 0,55
Rhea
Rhea (moon) thumb.jpg
1530
(45 % Kuu)
23×1020
(3 % Kuu)
527000
(140 % Kuu)
4,5
(20 % Kuu)
0,0012583 0,345° 1,23 0,65
Titan
Titan in natural color Cassini.jpg
5150
(150 % Kuu)
1350×1020
(180 % Kuu)
1222000
(320 % Kuu)
16
(60 % Kuu)
0,028880 0,34854° 1,88 0,21
Hyperion
Hyperion PIA07740.jpg
360 × 280 × 225 0,5584 ± 0,0068 × 1019 1481009 (380 % Kuu) 21,27661 (78 % Kuu) 0,1230061 0,43° 0,56 0,25
Japetus Iapetus 706 1419 1.jpg 1440
(40 % Kuu)
20×1020
(3 % Kuu)
3560000
(930 % Kuu)
79
(290 % Kuu)
0,0286125 15,47° 1,08 0,04–0,5
Phoebe
Phoebe cassini.jpg
230 × 220 × 210 0,8292 ± 0,0010 × 1019 12955759 (3 370 % Kuu) 550,564636 (2 000 % Kuu) 0,1562415 151,66° 1,63 0,06

Saturnuksen tutkiminen[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Pioneer 11 oli ensimmäinen avaruusluotain, joka lensi Saturnuksen ohi syyskuussa 1979. Seuraavien kahden vuoden aikana planeetan ohittivat Voyager 1 (marraskuussa 1980) ja Voyager 2 (elokuussa 1981). Cassini-Huygens oli ensimmäinen avaruusluotain, joka saapui tutkimaan Saturnusta ja sen kuu- ja rengasjärjestelmää kiertoradalta vuonna 2004. Luotaimen mukana kulkenut Huygens-luotain laskeutui Titanin pinnalle vuonna 2005.

Saturnuksen renkaat näkyvät harrastajakaukoputkella vähintään noin 20-kertaisella suurennuksella. Ne eivät näy kiikarilla. Kaukoputkella näkyy Saturnuksen suurin kuu Titan, toiseksi suurin kuu Rhea sekä Tethys, Dione ja Japetus.

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Saturnus.