Сатурн - шестая планета Солнечной системы

Пожалуй, самая красивая из всех известных нам планет (не считая нашей Земли, конечно!) - это Сатурн. Каждый из нас слышал о гигантском кольце вокруг него. Сатурн очень большой - лишь Юпитер превосходит его по размерам и массе. А диаметр Земли (12756 км) почти в десять раз меньше диаметра Окольцованной планеты (120000 км). Как и Юпитер, Сатурн почти полностью состоит из водорода и гелия, то есть является газовым гигантом - у него нет твёрдой поверхности, и на него невозможно приземлиться. Вообще эти две планеты очень похожи друг на друга: многие особенности, присущие Юпитеру, присутствуют и у шестой планеты, только выражены чуть слабее. Например, Сатурн тоже очень быстро вращается вокруг оси - всего за 10,7 часов, - а, значит, и тоже довольно сильно сплюснут: его экваториальный диаметр больше диаметра от полюсов на целых 13000 километров. Эта сплюснутость хорошо заметна в телескоп.

Сатурн
Сатурн. Фото АМС "Кассини", 2007 год

 

У планеты тоже очень много спутников - более шестидесяти (на данный момент открыто 62), самый крупный из которых - Титан: его масса составляет 95% массы всех спутников планеты вместе взятых. Это второй по размеру спутник в Солнечной системе, его диаметр лишь немногим меньше диаметра Ганимеда - спутника Юпитера, и превышает диаметр самой маленькой планеты - Меркурия. Титан обладает плотной азотной атмосферой с примесью метана и этана, эти газы присутствуют на спутнике в трёх агрегатных состояниях - жидком, твёрдом и газообразном, как и вода на Земле, формируя облака и озёра. Учёные не исключают возможности появления жизни на этом спутнике, правда, конечно, в несколько иных, гораздо более примитивных формах, ведь в том мире очень холодно: -180 градусов. Ещё один спутник Сатурна - Энцелад - так же обладает потенциально пригодными для жизни условиями. В районе его южного полюса под ледяной корой располагается океан жидкой воды, которая под действием приливных сил газовой планеты извергается сквозь трещины мощными гейзерами на сотни километров в высоту! Эти выбросы формируют очень широкое и рассеянное кольцо E, невидимое с Земли в простые телескопы. 

Спутники Титан и Эпиметий на фоне колец Сатурна
Спутники Титан и Эпиметий на фоне колец Сатурна

 

Сатурн - самая далёкая из планет, уверенно видимых невооружённым глазом. Она находится на огромном расстоянии от Солнца - около полутора миллиардов километров. Тем не менее, из-за своих огромных размеров планета хорошо заметна: её можно легко обнаружить как звезду первой величины. Кольца Сатурна очень хорошо отражают солнечный свет, а потому они дополнительно увеличивают общую яркость планеты.

Гейзеры Энцелада
Гейзеры Энцелада формируют одно из колец Сатурна

 

Кстати, видимое расположение колец постоянно меняется: наклон оси планеты составляет 26,73 градуса - это чуть больше, чем у Земли (т.е. там тоже есть смена времён года), поэтому Сатурн вместе с кольцами поворачивается к нам то одной стороной, то другой. Значит, два раза за сатурнианский год - около 29,5 лет - его тонкие кольца ненадолго перестают быть видимыми земным наблюдателям, а яркость планеты в эти периоды ощутимо снижается. В следующий раз кольца "пропадут" в 2023 году, и далее будут исчезать каждые 14,75 лет.

Страница из книги Гюйгенса
Страница из книги Х.Гюйгенса 1659 года, на верхнем рисунке показаны изменения вида Сатурна и его колец с Земли на протяжении года на Сатурне.

 

Каким же предстаёт Сатурн в телескоп?
Вид Сатурна в телескоп впечатляет. Даже в скромные оптические инструменты уверенно различимо кольцо. В телескопы от 100 мм уже можно наблюдать тень, которую кольца отбрасывают на диск планеты, становятся заметны более тёмные полосы - полярная шапка и полоса в районе тропика. Более того, можно различить тёмную щель Кассини, разделяющую кольца на две неравные части. Рядом с планетой будет хорошо заметен яркий спутник Титан. В 200-мм инструмент, в который мы ведём наблюдения и проводим астрономические экскурсии, заметно гораздо больше деталей: появляются несколько тёмных и светлых полос, в которых при хорошем качестве изображения можно различить некоторые подробности, щель Кассини видна уверенно, а при отличной спокойной атмосфере есть вероятность увидеть ещё одну тонкую щель во внешнем кольце - деление Энке. Лишь три раза за шесть лет нам удавалось её увидеть - настолько редко у нас в Хабаровске бывает такая хорошая атмосфера. А в исключительно ясные ночи (так повезло с небом нам лишь однажды) появляется возможность уверенно разглядеть четвёртое, внутреннее кольцо - оно заметно хуже отражает солнечный свет, однако всё ещё доступно для наблюдения астрономами-любителями. Помимо этого, в такой телескоп будут заметны до шести спутников: Титан, Рея, Япет, Диона, Тефия и очень редко - Энцелад. Стоит отметить, что вид планеты в телескопы с апертурой 200 мм и более сильно зависит от качества земной атмосферы, и дальнейшее увеличение апертуры может лишь в редких случаях добавить несколько новых деталей на диске планеты.

Сатурн в окружении спутников
Сатурн в окружении пяти спутников: Титана, Реи, Дионы, Тефии и Энцелада. В телескоп мы также можем увидеть спутник Япет, но он слишком далеко от планеты, чтобы попасть в этот кадр

 

В 2017-2020 годах Сатурн медленно передвигается по южному созвездию Стрельца. В это время условия его наблюдений будут не самыми лучшими: планета не поднимается высоко над горизонтом, а, значит, на качество изображения в окуляре телескопа будет сильнее влиять наша атмосфера. Тем не менее, широта Хабаровска позволяет успешно наблюдать планету даже в этот период, к тому же, тёплые летние ночи добавят наблюдениям комфорта. Раскрытие колец близко к максимальному, но угол их наблюдения постепенно снижается.

Максимальное раскрытие колец Сатурна
Максимальное раскрытие колец Сатурна

 

В 2021-2022 годах Сатурн постепенно улучшает условия видимости, передвигаясь уже по созвездию Козерога. Вечерняя видимость планеты будет наступать в сентябре, а наблюдения колец будут осложнены в связи с небольшим углом наблюдения.
В 2023-2024 годах Сатурн проходит по созвездию Водолея. В это время условия видимости планеты в целом значительно улучшаются, чего не скажешь о кольцах: они полностью исчезнут в 2023 году, но вскоре вновь будут доступны для наблюдений, но уже с другой стороны.

Противостояния Сатурна в ближайшие годы:
15 июня 2017 года
27 июня 2018 года
09 июля 2019 года
21 июля 2020 года
02 августа 2021 года
14 августа 2022 года
27 августа 2023 года

Интересные факты о Сатурне:

  • Сатурн - наименее плотная планета Солнечной системы. Если поместить Сатурн в гигантский океан, то он будет в нём плавать!
  • Ветры в атмосфере планеты достигают 1800 км/ч, сильнее, чем на Юпитере. Пожалуй, в этом плане Сатурн обошел своего более крупного соседа.
Гигантский шторм, возникший в 2011 году
Гигантский шторм, возникший в 2011 году, несколько раз обогнул планету прежде, чем раствориться в атмосфере

 

  • На северном полюсе Сатурна есть интересное постоянное образование - гигантский шестиугольник, или гексагон. Такие явления более нигде в Солнечной системе не наблюдались, а его происхождение до сих пор точно не описано.
Гексагон на Сатурне
Гигантский Гексагон на Сатурне

 

  • Колец у Сатурна не два, не три и не пять, а сотни! Это хорошо заметно на снимке аппарата Кассини, исследовавшего планету с 2004 до 2017 год. Все вместе они напоминают грампластинку.
Множество колец Сатурна
У Сатурна бесчисленное множество колец

 

  • Кольца Сатурна состоят из частиц размером от нескольких миллиметров до десятков метров.
  • Хотя диаметр кольца составляет примерно 250000 километров (два диаметра Сатурна), его ширина менее тысячи метров, однако иногда частицы, скапливаясь, образуют небольшие горы размером до 3 километров.
Множество мелких штормов в атмосфере Сатурна
Множество мелких штормов в атмосфере Сатурна

 

  • Последнее и самое большое кольцо - кольцо Феба - было открыто совсем недавно, в 2009 году. Его диаметр около 13 миллионов километров. Оно сильно разряженное и очень холодное, потому и было обнаружено только сейчас.
     
Затмение Солнца Сатурном. Фото АМС "Кассини"
Затмение Солнца Сатурном. Фото АМС "Кассини"