Saturnus
Wikipedia
 |
|
| Löytäminen | |
| Löytäjät | – |
| Löytöaika | esihistoriallinen |
| Kiertoradan ominaisuudet | |
| Keskietäisyys Auringosta | 1 426 725 400 km 9,53707032 AU |
| Eksentrisyys | 0,05415060 |
| Kiertoaika Auringon ympäri | 29,45 a |
| Synodinen kiertoaika | 378,1 d |
| Keskiratanopeus | 9,6724 km/s |
| Inklinaatio | 2,48446° |
| Kuiden lukumäärä | 60 |
| 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 |
| Painovoima pinnalla | 8,96 m/s2 |
| Pyörähdysaika | 10 h 13 m 59 s |
| 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 % |
Saturnus 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.
Saturnuksen päivän pituus on 10 tuntia, sen vuosi on 29,5 Maan vuotta. Saturnuksen ilmakehä koostuu vedystä, heliumista ja metaanista.
Sisällysluettelo |
[muokkaa] Saturnuksen sisäinen rakenne
Saturnuksen sisäinen rakenne muistuttaa Jupiterin rakennetta. Suurin osa Saturnuksesta on nestemäistä vetyä ja heliumia, keskellä lienee kiinteä kivinen ja rautainen ydin. Uloimpana on 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 ja ulottuu 30 000 km:n syvyyteen.[1] 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 planetan keskustaa.
[muokkaa] Kaasukehä
Kaasukehästä on löydetty vetyä ja 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 aikaan Saturnuksen kiertoajan tahdissa noin 30 vuoden välein. Vuoden 1933 myrsky on kuuluisin. Avaruusluotain Cassinin ottamissa kuvissa näkyy Saturnuksen pohjoisella pallonpuoliskolla on Uranuksen pilvien tapaista sinistä pilveä. Saturnuskella 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 pakauus on kymmeniä kilometreja. 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 noin 230 km syvemmällä.[6] Maan ilmekehän painetta vastaavalla 1 barin painepinnalla on lämpötila 133 kelviniä ali -140 C, ja ammoniakkipilviä.
| Pilvikerros | Korkeus | Paine ilmakehää | Lämpötila |
|---|---|---|---|
| Tropopaussi | n. 0,1 | ||
| Ammoniakkipilvet | -100[7] | -250°C | |
| Ammoniumvetysulfidipilvet | -170 | -70°C | |
| Vesijääpilvet Vesipisarapilvet |
-230? | 0°C |
Erään tiedon mukaan Saturnuksen pilvikerroksen paksuus on 300 km, mutta Jupiterin 75 km.[8][9] Valkeiden pilkkujen uskotaan sisältävän ammoniakkipilviä.
[muokkaa] Saturnuksen renkaat
- Pääartikkeli: Saturnuksen renkaat
Saturnuksen valtavat renkaat ovat sen kuuluisin piirre. Saturnuksella on seitsemän rengasta, ja viimeisin uusi rengas havaittiin vuonna 2007. 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.
Vasta 1655 Christiaan Huygens ratkaisi renkaiden arvoituksen käyttämällä paljon Galileon kaukoputkea voimakkaampaa teleskooppia. Giovanni Domenico Cassini päätteli 1675, että Saturnuksen rengas muodostuu useista pienemmistä renkaista, joiden välissä on aukkoja. Suurin näistä aukoista nimettiin Cassinin jaoksi.
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.
Noin 100 miljoonan vuoden kuluttua renkaita ei kuitenkaan enää uskota olevan, sillä meteoriittien törmäykset kuluttavat ne vähitellen olemattomiin.
[muokkaa] Saturnuksen kuut
- Pääartikkeli: Saturnuksen kuut
Saturnuksen kuut ovat kaikki jäisiä kappaleita, joiden tiheys on alhainen. Saturnuksen suurin kuu Titan on maailma, jossa on hiilivetyjärviä ja ensimmäkseen typestä koostuva kaasukehä ja joka on pilvien peitossa. Kuiden tiheys on noin 0,6–1,7 g/cm³. Kuut koostuvat osin kivestä ja jäästä, ja suuremmat kuut näyttävät olevan tiheämpiä, kun puristuvat tiiviimmin kasaan. Saturnuksen sisemmissä suurissa kuissa ei näy samanlaista tiheitä kuita lähellä planeettaa, harvoja kuita kauempana kuin Jupiterin galileilaisissa kuissa. Huomiota kuiden kokojakaumassa herättää Titanin valtava koko. Aiemmin havaittujen 59 kuun lisäksi 30. toukokuuta 2007 otetusta kuvasta selviää, että Saturnuksella on vielä 60. kuu.[10]
| 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 |
 |
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 |
 |
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 |
 |
1060 (30% Kuu) |
6,2×1020 (0,8% Kuu) |
295000 (80% Kuu) |
1,9 (7% Kuu) |
0 | 1,12° | 0,97 | 0,8 |
| Dione |
 |
1120 (30% Kuu) |
11×1020 (1,5% Kuu) |
377000 (100% Kuu) |
2,7 (10% Kuu) |
0,0022 | 0,02° | 1,48 | 0,55 |
| Rhea |
 |
1530 (45% Kuu) |
23×1020 (3% Kuu) |
527000 (140% Kuu) |
4,5 (20% Kuu) |
0,0012583 | 0,345° | 1,23 | 0,65 |
| Titan |
 |
5150 (150% Kuu) |
1350×1020 (180% Kuu) |
1222000 (320% Kuu) |
16 (60% Kuu) |
0,028880 | 0,34854° | 1,88 | 0,21 |
| Hyperion |
 |
360 × 280 × 225 | 0,5584 ± 0,0068×1019 | 1481009 | 21,27661 | 0,1230061 | 0,43° | 0,56 | 0,25 |
| Japetus |  |
1440 (40% Kuu) |
20×1020 (3% Kuu) |
3560000 (930% Kuu) |
79 (290% Kuu) |
0,0286125 | 15,47° | 1,08 | 0,04–0,5 |
| Phoebe |
 |
230 × 220 × 210 | 0,8292 ± 0,0010×1019 | 12955759 | 550,564636 | 0,1562415 | 151,66° | 1,63 | 0,06 |
[muokkaa] Saturnuksen tutkiminen
Pioneer 11 oli ensimmäinen avaruusluotain, joka lensi Saturnuksen ohi vuonna 1979. Seuraavan kahden vuoden kuluessa planeetan ovat ohittanet Voyager 1 ja Voyager 2. Cassini-Huygens saapui tutkimaan Saturnusta ja sen kuuta Titania vuonna 2004.
Saturnuksen renkaat näkyvät todella komeasti harrastajakaukoputkella vähintään noin 20-kertaisella suurennuksella. Ne eivät näy kiikarilla. Kaukoputkella näkyy Saturnuksen suurin kuu Titan, toiseksi suurin kuu Rhea ja mahdollisesti muutama muukin kuu.
[muokkaa] Lähteet
- ↑ Prof. Rieke, George & Prof. Rieke, Marcia: "Natural Sciences 102" (kurssimateriaali). University of Arizona, Tucson Arizona. (luettu 29.6.2007)
- ↑ "The Interior of Saturn". Views of the Solar System. (luettu 29.6.2007)
- ↑ "Kuva: The Interior of Saturn". Views of the Solar System. (luettu 29.6.2007)
- ↑ 4,0 4,1 Prof. Skrutskie, Mike: "Kuva: Jovian Interior" (kurssimateriaali "Astronomy 174"). University of Virginia. (luettu 29.6.2007)
- ↑ Oja, Heikki, Poutanen, Markku: "Aurinkokuntamme", s. 92-93. Tähtitieteellinen yhdistys URSA, 1990.
- ↑ "Saturn's atmosphere" (kurssimateriaalia). Fort Lewis College in Colorado. (luettu 29.6.2007)
- ↑ "ESA Cassini-Huygens: Saturn's atmosphere". Euroopan avaruusjärjestö ESA. (luettu 29.6.2007)
- ↑ Prof. Schombert, Jim: "Astronomy 121: The Formation and Evolution of the Solar System" (kurssimateriaali). University of Oregon. (luettu 29.6.2007)
- ↑ Chan, James, Guss, Ariana, Metz, Brent: "Cosmic Dust: Mankind's Voyage into the Unknown". (luettu 29.6.2007)
- ↑ Saturn Turns 60 NASA. Viitattu 21. heinäkuuta 2007. (englanniksi)
[muokkaa] Aiheesta muualla
- Astronetin tietopaketti Saturnuksesta
- Tietoa Saturnuksesta (englanniksi)
| Aurinkokunta |
|---|
| Planeetat ja Kääpiöplaneetat |
 |
| Aurinko · Merkurius · Venus · Maa · Mars · Ceres · Jupiter · Saturnus · Uranus · Neptunus · Pluto/Kharon · Eris
|
| Kuut · Meteoroidit · Asteroidivyöhyke · Komeetat · Kuiperin vyöhyke · Oortin pilvi |
