Saturn

Saturn
Astronomiczny symbol Saturna
Ilustracja
Zdjęcie Saturna z sondy Cassini - lipiec 2008
Odkrywcanieznany; planeta znana w starożytności[1]
Charakterystyka orbity (J2000)
Ciało centralneSłońce
Półoś wielka1,43353×1012 m
9,582 au[1]
Obwód orbity8,958 Tm
59,879 au
Mimośród0,05415060[1]
Perycentrum1,35255×1012 m
9,195 au[1]
Apocentrum1,51450×1012 m
9,957 au[1]
Okres orbitalny10 759,22 d
(29,457 lat)[1]
Synodyczny okres obiegu378,09 d[1]
Prędkość ruchu9,09–10,18 km/s
średnio: 9,68 km/s[1]
Długość węzła wstępującego113,71504°[1]
Argument perycentrum338,7169°[1]
Nachylenie orbity2,485°[1]
Charakterystyka fizyczna
Typ planetygazowy olbrzym
Masa5,6834×1026 kg
(95,16 M)[1]
Promień58 232 km[a]
(9,140 R)[1]
Promień równikowy60 268 km
(9,449 R)[1]
Promień biegunowy54 364 km
(8,552 R)[1]
Spłaszczenie0,09796[1]
Pole powierzchni4,27×1010 km²
(83,703 Ziemi)
Objętość8,2713×1014 km³
(763,59 Ziemi)[1]
Gęstość687 kg/m³[1]
Okres obrotu10,656 h[1]
Prędkość obrotuna równiku: 35 500 km/h
9,87
Nachylenie osi obrotu26,73°[1]
Przyspieszenie grawitacyjne10,44 m/s²[a] (na równiku)
(1,07 g)[1]
Prędkość ucieczki35,5 km/s[1]
Albedo0,499
Irradiancja14,82 W/m²
Temperatura powierzchni134 K[a][1]
Satelity naturalne82[2] (księżyce Saturna)
Skład atmosferywedług objętości[1]:

Saturngazowy olbrzym, szósta planeta Układu Słonecznego pod względem odległości od Słońca, druga po Jowiszu pod względem masy i wielkości. Charakterystyczną jego cechą są pierścienie, składające się głównie z lodu i w mniejszej ilości z odłamków skalnych; inne planety-olbrzymy także mają systemy pierścieni, ale żaden z nich nie jest tak rozległy ani tak jasny. Według danych z października 2019 roku znane są 82 naturalne satelity Saturna[3], co czyni go liderem wśród planet z największą liczbą księżyców.

Promień Saturna jest około 9 razy większy od promienia Ziemi[4]. Chociaż jego gęstość to tylko jedna ósma średniej gęstości Ziemi, ze względu na wielokrotnie większą objętość masa Saturna jest dziewięćdziesiąt pięć razy większa niż masa Ziemi[5].

We wnętrzu Saturna panują ciśnienie i temperatura, których nie udało się dotąd uzyskać w laboratoriach na Ziemi. Wnętrze gazowego olbrzyma najprawdopodobniej składa się z jądra z żelaza, niklu, krzemu i tlenu, otoczonego warstwą metalicznego wodoru, warstwy pośredniej ciekłego wodoru i ciekłego helu oraz zewnętrznej warstwy gazowej[6]. Prąd elektryczny w warstwie metalicznej wodoru generuje pole magnetyczne Saturna, które jest nieco słabsze niż pole magnetyczne Ziemi i ma około jedną dwudziestą natężenia pola wokół Jowisza[7]. Zewnętrzna warstwa atmosfery wydaje się na ogół spokojna, choć mogą się na niej utrzymywać długotrwałe układy burzowe. Na Saturnie wieją wiatry o prędkości ok. 1800 km/h; są one silniejsze niż na Jowiszu.

Saturn ma 9 pierścieni, składających się głównie z cząsteczek lodu, a także ze skał i pyłu kosmicznego. Potwierdzono odkrycie 82 księżyców krążących po orbicie planety, spośród których 53 mają oficjalne nazwy[8]. Do tego dochodzą setki „księżyców karłowatych” w pierścieniach planetarnych. Jego księżyc Tytan to drugi co do wielkości księżyc w Układzie Słonecznym (po księżycu Jowisza Ganimedesie), jest większy od planety Merkury i jest jedynym księżycem w Układzie Słonecznym posiadającym gęstą atmosferę[9].

Warunki fizyczne

Porównanie rozmiarów Saturna i Ziemi

Ze względu na małą gęstość, szybki obrót i płynny stan większości tworzącej go materii Saturn jest spłaszczony na biegunach i wybrzuszony na równiku. Jego równikowe i biegunowe promienie różnią się prawie o 10% (równikowy – 60 268 km, biegunowy – 54 364 km)[1]. Pozostałe planety-olbrzymy są również spłaszczone, lecz w mniejszym stopniu. Saturn to jedyna planeta w Układzie Słonecznym o średniej gęstości mniejszej od gęstości wody. Chociaż jądro Saturna jest znacznie gęstsze od wody, to ze względu na gazową atmosferę średnia gęstość planety to zaledwie 0,69 g/cm³. Masa Saturna jest 95 razy większa niż masa Ziemi[1]. Dla porównania Jowisz ma masę 318 razy większą niż Ziemia[10], choć jego średnica jest tylko o około 20% większa niż średnica Saturna[11].

Struktura wewnętrzna

Choć nie ma bezpośrednich informacji o wewnętrznej strukturze Saturna, uważa się, że jego wnętrze jest podobne do wnętrza Jowisza. Składa się z małego skalistego jądra otoczonego głównie przez wodór i hel. Skaliste jądro podobne jest w składzie do Ziemi, ale gęstsze. Jądro otacza grubsza warstwa płynnego metalicznego wodoru, następnie warstwa ciekłego wodoru i helu oraz zewnętrzna, gruba na 1000 km, gazowa atmosfera[12]. W atmosferze obecne są również śladowe ilości różnych substancji lotnych. Masa jądra jest szacowana na 9–22 mas Ziemi[13]. Saturn ma bardzo gorące wnętrze; temperatura w centrum osiąga 11 700 °C. Promieniuje on w przestrzeń kosmiczną 2,5 raza więcej energii, niż otrzymuje od Słońca. Większość dodatkowej energii jest generowana przez mechanizm Kelvina-Helmholtza (powolne zapadanie grawitacyjne), ale samo to może nie wystarczyć do wyjaśnienia wytwarzania ciepła przez Saturna. Być może dodatkowym źródłem ciepła jest opad kropel helu w głąb planety poprzez lżejszy wodór i rozpraszanie energii poprzez tarcie[14].

Budowa Saturna

Atmosfera

Emisja ciepła przez Saturna: szczególnie gorący punkt znajduje się przy biegunie południowym Saturna

Zewnętrzne warstwy atmosfery Saturna składają się z 96,3% wodoru i 3,25% helu[15]. Wykryto śladowe ilości amoniaku, acetylenu, etanu, fosforowodoru i metanu[16]. Górna warstwa chmur na Saturnie składa się z kryształów amoniaku, podczas gdy niższa wydaje się mieć w składzie albo kwaśny siarczek amonu (NH4SH), albo wodę[17]. Atmosfera Saturna jest zubożona w hel w stosunku do jego ilości na Słońcu. Zawartość pierwiastków cięższych od helu nie jest dokładnie znana; zakłada się, że występują one w takich proporcjach, jakie występowały w czasie powstania Układu Słonecznego. Całkowita masa tych pierwiastków jest szacowana na 19–31 razy więcej niż masa Ziemi, a znaczna ich część znajduje się w jądrze planety[18].

Warstwy chmur

Atmosfera Saturna jest podobna do atmosfery Jowisza i tak jak ona składa się z równoleżnikowo ułożonych pasów, jednak pasma chmur Saturna są znacznie mniej wyraźne i o wiele szersze w pobliżu równika. W głębi istnieje warstwa chmur składających się z lodu, grubości około 10 km, gdzie temperatura wynosi ok. −23 °C. Powyżej tej warstwy jest prawdopodobnie warstwa zawierająca kryształki zamrożonego wodorosiarczku amonu, która rozciąga się na kolejne 50 km i ma około −93 °C. Osiemdziesiąt kilometrów ponad tą warstwą znajduje się warstwa, w której chmury tworzy lód amoniakalny, a temperatura jest równa około −153 °C. Górną część atmosfery, rozciągającą się do wysokości 200–270 km ponad widocznymi chmurami amoniaku, tworzą gazowy wodór i hel[19]. Wiatry na Saturnie są jednymi z najszybszych w Układzie Słonecznym. Dane z Voyagera wskazują, że prędkość wschodniego wiatru dochodziła do 500 m/s (1800 km/h)[20]; drobnoskalowa struktura chmur Saturna nie była dostrzegana do czasu przelotów sond Voyager. Od tego czasu jednak rozdzielczość naziemnych teleskopów wzrosła na tyle, że możliwe są regularne obserwacje.

Zdjęcie półkuli planety skrytej w cieniu pierścieni, zrobione przez sondę Cassini 27 października 2004 r. Widoczny jest księżyc Mimas.

W zwykle pozbawionej wyrazistych szczegółów atmosferze planety od czasu do czasu pojawiają się owalne struktury, podobne do występujących na Jowiszu. W 1990 Kosmiczny Teleskop Hubble’a zaobserwował ogromny biały obłok w pobliżu równika planety, który nie był obecny podczas przelotu Voyagerów, a w 1994 zaobserwowano inną, mniejszą burzę. W 1990 przez krótki okres widoczna była Wielka Biała Plama, występująca na Saturnie raz w ciągu jednego obiegu wokół Słońca (około 30 lat ziemskich), na północnej półkuli około saturniańskiego przesilenia letniego[21]. Wielką Białą Plamę obserwowano poprzednio w latach: 1876, 1903, 1933 i 1960. Burza z 1933 roku jest najbardziej znaną. Jeśli okresowość jej występowania zostanie zachowana, kolejna burza wystąpi około roku 2020[22].

Na zdjęciach wykonanych przez sondę Cassini północna półkula Saturna ma jasnoniebieski kolor, podobny jak na Uranie, co ukazuje zamieszczona fotografia. Zjawisko to jest okresowo niewidoczne z Ziemi – gdy pierścienie Saturna zasłaniają widok północnej półkuli planety. Kolor ten najprawdopodobniej jest powodowany przez rozpraszanie Rayleigha[23].

Obrazy w podczerwieni wykazały, że na południowym biegunie Saturna występuje ciepły wir polarny; takie wiry występują także na innych planetach w Układzie Słonecznym, ale nigdzie indziej nie są one cieplejsze niż otoczenie[24]. Podczas gdy temperatura na Saturnie to zwykle −185 °C, temperatura w wirze często sięga powyżej −122 °C, uważa się więc, że jest on najcieplejszym miejscem w widocznej warstwie atmosfery Saturna[24].

Wielka sześciokątna burza nad biegunem północnym

Sześciokątna burza na północnym biegunie Saturna odkryta przez sondę Voyager 1 i potwierdzona w 2006 przez sondę Cassini

Utrzymujący się sześciokątny falowy wzór wokół północnego wiru polarnego w atmosferze 78°N po raz pierwszy zauważono na zdjęciach Voyagera[25][26]. W przeciwieństwie do bieguna północnego, obrazy z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a w regionie bieguna południowego wskazują na obecność prądów strumieniowych, nie stwierdzają silnego wiru polarnego ani sześciokątnej struktury[27]. W listopadzie 2006 roku NASA doniosła, że sonda Cassini zaobserwowała cyklon na biegunie południowym, który posiadał wyraźne oko[28]. Strukturę taką obserwowano dotąd tylko na Ziemi (sonda Galileo nie zdołała dostrzec oka Wielkiej Czerwonej Plamy na Jowiszu)[29].

Prosty bok „sześciokąta” na biegunie ma długość około 13 800 km. Okres obrotu całego cyklonu to 10 h 39 min 24 s i jest równy okresowi emisji radiowych z Saturna, który uznaje się za równy okresowi obrotu planety. Sześciokątna struktura nie przesuwa się więc i nie zmienia długości planetograficznej, tak jak inne chmury widoczne w atmosferze.

Przyczyna powstawania tej struktury jest obiektem spekulacji. Większość astronomów uważa, że jest ona rodzajem fali stojącej w atmosferze; jednakże sześciokąt może być związany ze zjawiskiem zorzy polarnej. Kształt wielokąta udało się uzyskać w wirujących płynach także w ziemskich laboratoriach[30], ale związek takich wirów z zachowaniem atmosfery Saturna nie jest pewny.

Magnetosfera

Zdjęcia Saturna w zakresie światła widzialnego, z nałożonym obrazem ultrafioletowej emisji południowej zorzy polarnej
Zdjęcie wykonane przez teleskop Hubble’a, ukazujące obie zorze polarne na Saturnie

Saturn ma wewnętrzne pole magnetyczne, które ma kształt dipola magnetycznego. Jego natężenie na równiku wynosi 20 μT (0,2 Gausa) czyli około jednej dwudziestej natężenia pola magnetycznego Jowisza i jest nieco słabsze niż pole magnetyczne Ziemi[7]. Magnetosfera Saturna jest znacznie mniejsza niż magnetosfera Jowisza i sięga nieco poza orbitę Tytana[31]. Najprawdopodobniej pole magnetyczne jest generowane, podobnie jak w Jowiszu, przez prąd płynący w warstwie metalicznego wodoru, zgodnie z mechanizmem dynama magnetohydrodynamicznego[31]. Podobnie jak w przypadku innych planet, magnetosfera skutecznie zapobiega przenikaniu cząstek wiatru słonecznego do atmosfery planety. Orbita Tytana znajduje się w zewnętrznej części magnetosfery Saturna, co przyczynia się do występowania zjonizowanych cząstek w zewnętrznych warstwach atmosfery Tytana[7].

Orbita i obrót

Średnia odległość Saturna od Słońca wynosi ponad 1 400 000 000 km (9,5 au). Przy średniej prędkości orbitalnej 9,68 km/s[1] Saturn potrzebuje 10 759 dni ziemskich (29,5 roku) do wykonania jednego pełnego obiegu wokół Słońca[1]. Orbita Saturna jest nachylona o 2,48° względem płaszczyzny orbity Ziemi[1]. Ze względu na mimośród orbity równy 0,056 odległość Saturna od Słońca zmienia się o około 155 000 000 km między peryhelium i aphelium[1].

Struktury widoczne na Saturnie obracają się w różnym tempie zależnie od szerokości planetograficznej (podobnie jak w przypadku Jowisza); zjawisko to nazywa się rotacją różnicową. System I ma okres obrotu 10 h 14 min 00 s (844,3°/dobę), obejmuje on strefę równikową, położoną pomiędzy północnym i południowym pasem równikowym. Wszystkim pozostałym obszarom powierzchni planety przypisano okres rotacji 10 h 39 min 24 s (810,76°/doby); stosuje się tu nazwę System II. System III, oparty na obserwacjach radiowych planety wykonanych w okresie misji Voyagera ma okres obrotu 10 h 39 min 22,4 s (810,8°/dzień), bliski systemowi II.

Dokładny czas obrotu wnętrza Saturna pozostaje niezbadany. Przy zbliżaniu się do Saturna w 2004 roku sonda Cassini zarejestrowała, że okres obrotu Saturna (wyznaczony na podstawie emisji radiowych) znacznie wzrósł, do około 10 h 45 min 45 s (± 36 s)[32]. Przyczyna tych zmian nie jest znana, zasugerowano jednak, że są one spowodowane przemieszczeniem źródła fal radiowych wewnątrz Saturna na inną szerokość planetograficzną, posiadającą inny okres obrotu, a nie zmianą tempa rotacji całej planety.

Później, w marcu 2007 r., stwierdzono, że zmiany tempa rotacji źródła fal radiowych nie odpowiadają obrotowi planety, ale raczej są wywoływane przez niestabilność w dysku plazmy wokół Saturna, która jest zależna także od innych czynników oprócz rotacji planety. Odkryto także, że różnice w mierzonych okresach rotacji mogą być spowodowane przez działalność gejzerów na księżycu Saturna Enceladusie. Para wodna, emitowana na orbitę Saturna w wyniku tej działalności, powoduje zmniejszenie pola magnetycznego Saturna oraz nieznaczne spowolnienie jego rotacji. Stwierdzono także, że nie ma obecnie metody określania szybkości obrotu jądra Saturna[33][34][35].

Najnowsze wyznaczenie okresu obrotu Saturna, w oparciu o zestawienie różnych pomiarów z sondy Cassini oraz sond Voyager i Pioneer, dokonane we wrześniu 2007 roku, określa długość doby na Saturnie na 10 godzin 32 minuty 35 sekund[36].

Pierścienie Saturna

Pierścienie Saturna (zdjęcie wykonane przez sondę Cassini w 2007) – najbardziej widoczne pierścienie w Układzie Słonecznym[12]

Saturn jest prawdopodobnie najlepiej znany z systemu pierścieni planetarnych, który czyni go wizualnie najbardziej niezwykłym obiektem w Układzie Słonecznym[12]. Pierścienie rozciągają się od 6630 km do 120 700 km ponad równikiem planety, mają średnio około 20 metrów grubości i składają się w 93% z cząstek lodu z zanieczyszczeniami oraz w 7% z amorficznego węgla[37]. Cząstki tworzące pierścienie mają rozmiary od pyłku kurzu do małego samochodu[38]. Istnieją dwie główne teorie dotyczące pochodzenia pierścieni. Jedna z teorii głosi, że pierścienie są resztkami zniszczonego księżyca Saturna. Druga stwierdza, że pierścienie są pozostałością pierwotnej mgławicy, z której powstał Saturn. Część lodu w głównych pierścieniach pochodzi z kriowulkanów Enceladusa[39].

Poza głównymi pierścieniami w odległości 12 mln km od planety znajduje się bardzo rozrzedzony pierścień Febe, który jest nachylony o 27° do innych pierścieni i tak jak księżyc Febe, jego cząstki poruszają się ruchem wstecznym[40].

Księżyce

Cztery księżyce Saturna: Dione, Tytan, Prometeusz (obok pierścieni) i Telesto (pośrodku)
Schemat położenia księżyców i pierścieni Saturna w przestrzeni

Saturn ma 82 księżyce o potwierdzonych orbitach[3], 53 z nich mają nadane nazwy[2]. Siedem największych księżyców lodowych (ponad 380 km średnicy) posiada wystarczająco silną grawitację, aby nadała im kształt zbliżony do kulistego. Kolejne sześć o nieregularnych kształtach ma średnicę większą od 50 km. Największy księżyc, Tytan, jest większy od planety Merkury, a jego masa stanowi ponad 90% masy znajdującej się na orbicie Saturna, licząc łącznie z pierścieniami[41].

Małe satelity krążące w obrębie pierścieni tworzą w nich przerwy z charakterystycznymi wzorami na krawędziach (Pan i Daphnis), satelity o średnicy mniejszej niż 1 km nie tworzą przerw w pierścieniach i są trudne do zaobserwowania. Na zdjęciach sondy Cassini w pierścieniu A zidentyfikowano 148 zagęszczeń wywołanych przez małe księżyce, szacuje się, że mają one średnice rzędu 100 m[42]. Prócz tego w układzie Saturna znane są księżyce, których oddziaływanie grawitacyjnie kształtuje wąski pierścień F, zwane księżycami pasterskimi (Prometeusz i Pandora).

Większość nazw regularnych księżyców Saturna pochodzi od imion tytanów z greckiej mitologii. Księżyce nieregularne tworzą trzy grupy o nazwach pochodzących z mitów nordyckich, celtyckich i eskimoskich.

Badania i obserwacje

W historii obserwacji i badania Saturna wyróżnia się trzy główne fazy. W starożytności, przed wynalezieniem teleskopów, obserwacje prowadzono gołym okiem. Począwszy od XVII wieku dokonywane były coraz bardziej zaawansowane obserwacje z Ziemi, przy użyciu coraz doskonalszych teleskopów. Kolejnym etapem było prowadzenie badań przy pomocy sond, na orbicie lub przelot w pobliżu planety. W XXI wieku nadal prowadzone są obserwacje z Ziemi i orbity okołoziemskiej, oraz przy pomocy sondy Cassini na orbicie Saturna.

Starożytne obserwacje

Saturn jest planetą znaną od czasów prehistorycznych[43]. W dawnych czasach w Układzie Słonecznym poza Ziemią znanych było 5 planet (oprócz Ziemi), ich współczesne nazwy pochodzą z mitologii rzymskiej. Babilońscy astronomowie systematycznie obserwowali i rejestrowali ruch Saturna na nieboskłonie[44]. W mitologii rzymskiej bóg Saturn, od którego bierze swoją nazwę planeta, był staroitalskim bogiem rolnictwa i zasiewów[45]. Rzymski bóg Saturn jest odpowiednikiem greckiego Kronosa[45]. Grecy poświęcili najbardziej zewnętrzną znaną wówczas planetę Kronosowi[46], Rzymianie utrzymali patrona, zmieniając nazwę na imię ze swojej mitologii.

Ptolemeusz, grecki matematyk mieszkający w Aleksandrii[47] obserwował opozycję Saturna, która stała się podstawą określenia elementów jego orbity[48]. W hinduskiej astrologii znajduje się dziewięć astrologicznych obiektów, nazywanych Nawagraha. Saturn jest znany jako Śani[45]. W V w. n.e hinduscy astronomowie w tekście Surya Siddhanta oszacowali średnicę Saturna na 118 902 km[49], obecnie (2014) przyjmowana średnica równikowa planety to 120 536 km[1]. W astrologii chińskiej i japońskiej planeta Saturn jest określana jako gwiazda ziemi (土星). Określenie to pochodzi od pięciu elementów (Wu xing) chińskiej filozofii, przyporządkowanych żywiołom natury.

W starożytnym języku hebrajskim Saturn nazywany jest Shabbathai. Jego aniołem jest Kasjel. Jego inteligencją (dobroczynnym duchem) jest Agiel, a jego przeciwieństwem jest Zazel. W językach tureckim, urdu i malajskim, jego imię brzmi „Zuhal” i pochodzi od arabskiego زحل.

Obserwacje Europejczyków pomiędzy XVII a XIX w.

Robert Hooke zauważył cienie rzucane przez planetę na pierścienie i przez pierścienie na planetę (a i b), uwiecznione na rysunku Saturna z 1666 r.

Obserwacje pierścieni Saturna wymagają teleskopu o średnicy co najmniej 15 mm[50]. Jako pierwszy dziwne zjawisko wokół Saturna zauważył Galileusz w 1610 roku[51], ale ponieważ posługiwał się słabą lunetą, uznał, że widzi dwa duże ciała obok Saturna. W 1655 roku Christiaan Huygens jako pierwszy opisał dysk materiału krążącego wokół planety. Huygens odkrył księżyc Saturna, Tytana. Niedługo potem Giovanni Cassini odkrył cztery kolejne księżyce: Japeta, Reę, Tetydę i Dione. W 1675 odkrył przerwę pomiędzy pierścieniami A i B, która od jego nazwiska została nazwana Przerwą Cassiniego[52].

Dalsze odkrycia zostały dokonane w 1789 roku, kiedy William Herschel odkrył dwa kolejne księżyce – Mimasa i Enceladusa. Hyperion, satelita o nieregularnych kształtach, będący w rezonansie orbitalnym z Tytanem, został odkryty w 1848 przez brytyjskich astronomów.

W 1899 William Henry Pickering odkrył Febe, księżyc, który posiada nieregularny kształt i nie obraca się w tym samym kierunku co znane wcześniej satelity, ale przeciwnie do kierunku obrotu Saturna i większych księżyców. Febe jest pierwszym takim poznanym satelitą, i potrzebuje ponad rok, by okrążyć Saturna poruszając się ruchem wstecznym. W XX wieku badania nad Tytanem doprowadziły do potwierdzenia (w 1944 roku), że ma on gęstą atmosferę – jako jedyny wśród księżyców w Układzie Słonecznym.

XX i XXI w. – misje NASA i ESA

Pioneer 11

We wrześniu 1979 roku po raz pierwszy do Saturna zbliżyła się sonda kosmiczna – był to Pioneer 11. Przeleciała ona w odległości 20 000 km od górnej warstwy chmur planety. Sonda zrobiła zdjęcia planety i kilku księżyców w niskiej rozdzielczości; nie była ona wystarczająco dobra, aby dostrzec szczegóły powierzchni. Sonda przeleciała również przez pierścienie. Wśród nowych odkryć był cienki pierścień F oraz fakt, że ciemne luki w pierścieniach są jasne, gdy są obserwowane w kierunku Słońca, czyli innymi słowy, że nie są one puste. Pioneer 11 dokonał również pomiaru temperatury Tytana[53].

Program Voyager

W listopadzie 1980 Voyager 1 pomyślnie dotarł do Saturna przeprowadzając obserwacje systemu księżyców i planety. Voyager jako pierwszy dostarczył wysokiej jakości zdjęcia planety, jej pierścieni i wielu księżyców, ukazujące szczegóły ich powierzchni. Wykonał bardzo bliski przelot w pobliżu Tytana, znacznie zwiększając naszą wiedzę na temat atmosfery tego księżyca. Jednak okazało się, że atmosfera Tytana jest nieprzezroczysta dla światła widzialnego, co uniemożliwiło obserwację szczegółów jego powierzchni. Przelot spowodował również zmianę trajektorii sondy, wyrzucając ją daleko od płaszczyzny Układu Słonecznego[54].

Kolejne badania układu Saturna przeprowadziła w sierpniu 1981 sonda Voyager 2. Wykonała ona więcej zdjęć księżyców Saturna z niewielkiej odległości, uzyskując również dowody na zmiany w atmosferze planety oraz w układzie pierścieni. Podczas przelotu sondy platformy obrotowe kamery zostały zablokowane na kilka dni, tak że części z planowanych zdjęć nie udało się wykonać. Asysta grawitacyjna Saturna została wykorzystana do skierowania sondy w kierunku Urana[54].

Sondy Voyager odkryły i potwierdziły istnienie kilku nowych satelitów krążących w pobliżu lub w obrębie pierścieni planety. Odkryły też niewielką przerwę Maxwella wewnątrz pierścienia C oraz przerwę Keelera o szerokości 42 km w pierścieniu A.

Misja Cassini-Huygens

Zaćmienie Słońca przez Saturna, widziane z sondy Cassini

1 lipca 2004 sonda Cassini wykonała manewr SOI (Saturn Orbit Insertion) i weszła na orbitę wokół planety. Jeszcze przed wejściem na orbitę sonda badała intensywnie system Saturna. W czerwcu 2004 r. przeleciała blisko księżyca Febe, przesyłając obrazy o wysokiej rozdzielczości i wiele danych.

Na początku 2005 roku przy pomocy sondy Cassini naukowcy zaobserwowali występowanie piorunów na Saturnie. Oszacowano ich moc na około 1000 razy większą od piorunów ziemskich. Zaobserwowana burza była najsilniejszą, jaką udokumentowali naukowcy[55].

Podczas przelotu sondy Cassini koło największego księżyca Saturna, Tytana, sonda wykonała obrazy radarowe jezior węglowodorów oraz ich wybrzeży, licznych wysp i gór. Przed uwolnieniem próbnika Huygens, 25 grudnia 2004 r. orbiter przeleciał dwukrotnie w pobliżu tego księżyca. Próbnik Huygens opadł na powierzchnię Tytana 14 stycznia 2005. Podczas wchodzenia w atmosferę i po wylądowaniu wysyłał dane do orbitera Cassini. W 2005 r. sonda przeprowadziła serię przelotów w pobliżu Tytana i innych satelitów.

10 marca 2006 na zdjęciach przesłanych z sondy Cassini odkryto aktywność gejzerów na księżycu Saturna, Enceladusie, co jest pośrednim dowodem istnienia podpowierzchniowych zbiorników wody w stanie ciekłym. Niektóre inne księżyce w Układzie Słonecznym również posiadają oceany płynnej wody – pod skorupą o wielokilometrowej grubości. Ale na Enceladusie pokłady ciekłej wody mogą się znajdować nie więcej niż kilkadziesiąt metrów pod powierzchnią[56].

20 września 2006 r. sonda Cassini wykonała zdjęcie wcześniej nieznanych pierścieni planety – po zewnętrznej stronie jaśniejszych pierścieni Saturna, a wewnątrz pierścieni G i E. Istnieją przypuszczenia, że powstanie tego pierścienia jest wynikiem bombardowania przez meteoroidy dwóch księżyców Saturna[57].

W lipcu 2006 r. Cassini zdobyła pierwszy dowód na istnienie jezior węglowodorów w pobliżu północnego bieguna Tytana, co zostało potwierdzone w styczniu 2007 r. W marcu 2007 r. sonda wykonała zdjęcia okolic bieguna, dokumentując istnienie „mórz” węglowodorowych, z których największe, Kraken Mare, jest niemal wielkości Morza Kaspijskiego[58].

W październiku 2006 sonda wykryła huragan o średnicy 8000 km z okiem cyklonu położonym na biegunie południowym Saturna[59].

Od wejścia na orbitę w 2004 roku do 2 listopada 2009 r. misja Cassini odkryła i potwierdziła istnienie 8 wcześniej nieznanych naturalnych satelitów Saturna. Podstawowa misja sondy zakończyła się w 2008 roku, jednak została dwukrotnie przedłużona, do roku 2017.

Widoczność

Saturn jest najbardziej odległą z pięciu planet łatwo dostrzegalnych gołym okiem (pozostałe cztery to: Merkury, Wenus, Mars i Jowisz; dodatkowo Uran i od czasu do czasu planetoida (4) Westa są widoczne gołym okiem, przy bardzo ciemnym niebie). Był najdalszą znaną planetą, aż do czasu odkrycia Urana w 1781. Saturn widoczny jest gołym okiem na nocnym niebie jako jasny, żółtawy punkt światła, którego wielkość wynosi zwykle od +1 do 0 magnitudo. Do obserwacji pierścieni Saturna konieczne są przyrządy optyczne (duża lornetka lub teleskop) powiększające co najmniej dwudziestokrotnie[12][50].

Opozycje Saturna względem pozycji Ziemi

Saturn i jego pierścienie są najlepiej widoczne, gdy planeta jest w pobliżu opozycji, kiedy jej elongacja wynosi ok. 180°, to znaczy Saturn widoczny jest na niebie po przeciwnej stronie niż Słońce. W czasie opozycji 17 grudnia 2002 r. Saturn osiągnął najwyższą jasność, przy jednocześnie najlepszych warunkach obserwacji jego pierścieni[60]. Saturn był jeszcze bliżej Ziemi i Słońca podczas opozycji 31 grudnia 2003 r.[60]

Kultura

Nazwa planety pochodzi od rzymskiego boga Saturna, na cześć którego organizowano doroczne święto — Saturnalia, obchodzone w starożytnym Rzymie[61]. W hinduizmie planeta była traktowana jako bóg Śani.

W okresie starożytnym był wykorzystywany w astrologii; Saturn (Saturn symbol.svg) miał rządzić znakami Koziorożca i Wodnika, i najbardziej wpływać na ludzki los przechodząc przez nie[62]. Symbolem Saturna jest rzymski boży sierp (Unicode: ). Analogicznie do innych planet oraz Słońca i Księżyca kojarzony był z jednym z 7 znanych wówczas metali – w tym przypadku z ołowiem.

W klasycznej astronomii chińskiej Saturn był uważany zgodnie z teorią pięciu elementów za planetę związaną z centrum świata i żywiołem ziemi, a jego kolorem był żółty[63].

W XVIII w. Saturn stał się obiektem fantastyki naukowej. W 1752 roku w dziele Micromegas nawiązał do niego Wolter i w swoich wyobrażeniach umieścił na planecie inteligentną cywilizację z własną akademią[64]. We współczesnym świecie nazwa planety, jako rozpoznawalna, bywa wykorzystywana do nazywania rzeczy niemających związku z tym ciałem niebieskim.

W czasie II wojny światowej od grudnia 1942 do lutego 1943 Armia Czerwona przeprowadziła operację wojskową pod kryptonimem „Mały Saturn” na północnym Kaukazie i nad Donem[65].

Po II wojnie światowej zespół niemieckich naukowców pod kierownictwem Wernhera von Brauna opracował rakiety typu Saturn celem wyniesienia ładunków na orbitę Ziemi i poza nią. Pierwotnie zaprojektowane jako wojskowe wyrzutnie satelitarne, stały się pojazdami nośnymi dla Programu Apollo.

7 stycznia 1985 koncern motoryzacyjny General Motors powołał nową markę Saturn (zlikwidowaną w 2010 roku), która miała być odpowiedzią na sukces japońskich samochodów importowanych do Stanów Zjednoczonych[66].

Symbol przedstawiający planetę Saturn jest także używany przez niemiecką sieć marketów oferujących artykuły RTV i AGD, działającą w wielu krajach Europy (przez pewien czas także w Polsce)[67], oraz przez koncern Sega, którego konsola do gier nosi nazwę Sega Saturn; do planety nawiązuje również elementami logo – pierścieniami otaczającymi planetę.

Uwagi

  1. a b c Na poziomie, na którym ciśnienie ma wartość 1 bara.

Przypisy

  1. a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab ac ad ae Dr David R. Williams: Saturn Fact Sheet. NASA, 2016-12-23. [dostęp 2017-06-08].
  2. a b Planetary Satellite Discovery Circumstances (ang.). 2015-03-09. [dostęp 2017-06-08].
  3. a b Paul Rincon: Saturn overtakes Jupiter as planet with most moons (ang.). BBC. [dostęp 2019-10-08].
  4. Jerome James Brainerd: Characteristics of Saturn. The Astrophysics Spectator, 24 lipca 2004. [dostęp 2010-09-30].
  5. Jerome James Brainerd: Solar System Planets Compared to Earth. The Astrophysics Spectator, 6 października 2004. [dostęp 2010-09-30].
  6. Jerome James Brainerd: Giant Gaseous Planets. The Astrophysics Spectator, 2004-10-27. [dostęp 2010-09-30].
  7. a b c Russell, C.T.; Luhmann, J.G.: Saturn: Magnetic Field and Magnetosphere. UCLA – IGPP Space Physics Center, 1997. [dostęp 2010-09-30].
  8. Enrico Piazza, Kirk Munsell: Saturn's Moons. W: Cassini, Equinox Mission [on-line]. JPL NASA. [dostęp 2010-09-30].
  9. Kirk Munsell: The Story of Saturn. NASA Jet Propulsion Laboratory; California Institute of Technology, 6 kwietnia 2005. [dostęp 2010-09-30]. [zarchiwizowane z tego adresu (2008-08-16)].
  10. Dr David R. Williams: Jupiter Fact Sheet. NASA, 2004-11-16. [dostęp 2010-09-30].
  11. Jupiter compared to Saturn (ang.). NASA. [dostęp 2010-12-26].
  12. a b c d Saturn (ang.). National Maritime Museum. [dostęp 2010-09-30]. [zarchiwizowane z tego adresu (2007-10-30)].
  13. Jonathan J. Fortney. Looking into the Giant Planets. „Science”. 305, s. 1414–1415, 2004. DOI: 10.1126/science.1101352. ISSN 5689. PMID: 15353790. [dostęp 2010-09-30]. 
  14. NASA – Saturn (ang.). NASA, 2004. [dostęp 2010-09-30]. [zarchiwizowane z tego adresu (2008-03-11)].
  15. Saturn. Universe Guide. [dostęp 2010-09-28]
  16. R. Courtin, D. Gautier, A. Marten, B. Bezard. The Composition of Saturn's Atmosphere at Temperate Northern Latitudes from Voyager IRIS spectra. „Bulletin of the American Astronomical Society”. 15, s. 831, 1967. Bibcode1983BAAS...15..831C. 
  17. Carolina Martinez: Cassini Discovers Saturn's Dynamic Clouds Run Deep. NASA, 2005-09-05. [dostęp 2010-09-30].
  18. Tristan Guillot. Interiors of Giant Planets Inside and Outside the Solar System. „Science”. 286 (5437), s. 72–77, 1999. DOI: 10.1126/science.286.5437.72. PMID: 10506563. [dostęp 2010-09-30]. 
  19. Saturn. MIRA. [dostęp 2010-09-30].
  20. Calvin J. Hamilton: Voyager Saturn Science Summary. Solarviews, 1997. [dostęp 2010-09-30].
  21. S. Pérez-Hoyos i inni, Saturn’s cloud structure and temporal evolution from ten years of Hubble Space Telescope images (1994–2003) [PDF], 2005 [dostęp 2010-09-30] [zarchiwizowane z adresu 2007-08-08] (ang.).
  22. Patrick Moore, ed., 1993 Yearbook of Astronomy, (London: W.W. Norton & Company, 1992), Mark Kidger, "The 1990 Great White Spot of Saturn", s. 176–215.
  23. Susan Watanabe: Saturn's Strange Hexagon. NASA, 27 marca 2007. [dostęp 2010-09-30].
  24. a b Warm Polar Vortex on Saturn. Merrillville Community Planetarium, 2007. [dostęp 2010-11-09].
  25. Godfrey. A hexagonal feature around Saturn's North Pole. „Icarus”. 76 (2), s. 335-356, Nov. 1988. DOI: 10.1016/0019-1035(88)90075-9. Bibcode1988Icar...76..335G. Sprawdź autora:1.
  26. A. Sanchez-Lavega, J. Lecacheux, F. Colas, P. Laques. Ground-based observations of Saturn's north polar SPOT and hexagon. „Science”. 260 (5106), s. 329-332, 16 Apr 1993:. Bulletin of the American Astronomical Society. DOI: 10.1126/science.260.5106.329. ISSN 0036-8075. Bibcode1993Sci...260..329S. 
  27. A. Sánchez-Lavega, S. Pérez-Hoyos, R.G. French, Hubble Space Telescope Observations of the Atmospheric Dynamics in Saturn's South Pole from 1997 to 2002, „{{{czasopismo}}}”, 34, The American Astronomical Society, 8 października 2002, s. 857, Bibcode2002DPS....34.1307S [dostęp 2014-08-20] [zarchiwizowane z adresu 2008-09-05] (ang.).czasopismo
  28. NASA catalog page for image PIA09187. NASA Planetary Photojournal. [dostęp 2010-09-30].
  29. NASA Sees into the Eye of a Monster Storm on Saturn. NASA, 9 listopada 2006. [dostęp 2010-09-30]. [zarchiwizowane z tego adresu (2011-10-05)].
  30. Philip Ball. Geometric whirlpools revealed. „Nature”, 2006-05-19. DOI: 10.1038/news060515-17. [dostęp 2010-09-30]. 
  31. a b Matthew McDermott: Saturn: Atmosphere and Magnetosphere. Thinkquest Internet Challenge, 2000. [dostęp 2010-09-30]. [zarchiwizowane z tego adresu (2009-03-11)].
  32. Scientists Find That Saturn's Rotation Period is a Puzzle. NASA, 2004-06-28. [dostęp 2010-09-30].
  33. Enceladus Geysers Mask the Length of Saturn's Day. NASA Jet Propulsion Laboratory, 22 marca 2007. [dostęp 2010-09-30]. [zarchiwizowane z tego adresu (2011-10-06)].
  34. The Variable Rotation Period of the Inner Region of Saturn's Plasma Disc. „Science”, 22 marca 2007. [dostęp 2010-09-30]. 
  35. A New Spin on Saturn's Rotation. „Science”, 20 kwietnia 2007. [dostęp 2010-09-30]. 
  36. J.D. Anderson, G. Schubert. Saturn's gravitational field, internal rotation, and interior structure. „Science”. 317 (5843), s. 1384–1387, 2007. DOI: 10.1126/science.1144835. PMID: 17823351. 
  37. Poulet F.; Cuzzi J.N.: The Composition of Saturn's Rings. NASA Ames Research Center, 2002. [dostęp 2010-09-30].
  38. Muhammad Shafiq, Dusty Plasma Response to a Moving Test Change [PDF], 2005 [dostęp 2010-09-30] [zarchiwizowane z adresu 2011-11-08].
  39. F. Spahn, et al.. Cassini Dust Measurements at Enceladus and Implications for the Origin of the E Ring. „Science”. 311 (5766), s. 1416–1418, 10 marca 2006. AAAS. DOI: 10.1126/science.1121375. PMID: 16527969. [dostęp 2008-09-13]. 
  40. Rob Cowen: Largest known planetary ring discovered. Science News, 7 listopada 2009. [dostęp 2010-09-30]. [zarchiwizowane z tego adresu (2011-05-24)].
  41. Serge Brunier: Solar System Voyage. Cambridge University Press, 2005, s. 164.
  42. Tiscareno, Matthew S.; Burns, J.A.; Hedman, M.M.; Porco, C.C.. The Population of Propellers in Saturn's A Ring. „Bulletin of the American Astronomical Society”. 39, s. 426. American Astronomical Society. Bibcode2007DPS....39.1005T. 
  43. Saturn > Observing Saturn. National Maritime Museum. [dostęp 2010-09-30].
  44. A. Sachs. Babylonian Observational Astronomy. „Philosophical Transactions of the Royal Society of London”. 276 (1257), s. 43–50 [45 & 48–9], 2 maja 1974. Royal Society of London. JSTOR: 74273. 
  45. a b c Starry Night Times. Imaginova Corp., 2006. [dostęp 2010-09-30].
  46. James Evans: The History and Practice of Ancient Astronomy. Oxford University Press, 1998, s. 296–297.
  47. David Michael Harland, Cassini at Saturn: Huygens results, Berlin: Springer, 2007, s. 1, ISBN 0-387-26129-X, OCLC 191464543.
  48. Superstitions about Saturn". The Popular Science Monthly, s.862
  49. Richard Thompson. Planetary Diameters in the Surya-Siddhanta. „Journal of Scientific Exploration”. 11 (2), s. 193–200 [193–6], 1997. [dostęp 2014-09-15]. 
  50. a b Jack Eastman: Saturn in Binoculars. The Denver Astronomical Society, 1998. [dostęp 2008-09-03]. [zarchiwizowane z tego adresu (2011-07-28)].
  51. Gary Chan: Saturn: History Timeline. 2000. [dostęp 2010-09-30]. [zarchiwizowane z tego adresu (2009-03-11)].
  52. Catherine Micek: Saturn: History of Discoveries (ang.). [dostęp 2010-10-28]. [zarchiwizowane z tego adresu (2014-12-21)].
  53. The Pioneer 10 & 11 Spacecraft. Mission Descriptions. [dostęp 2007-07-05].
  54. a b Missions to Saturn. The Planetary Society, 2007. [dostęp 2010-09-30].
  55. Astronomers Find Giant Lightning Storm At Saturn. ScienceDaily LLC, 2007. [dostęp 2007-07-27].
  56. Michael Pence: NASA's Cassini Discovers Potential Liquid Water on Enceladus. NASA Jet Propulsion Laboratory, 2006-03-09. [dostęp 2007-07-08]. [zarchiwizowane z tego adresu (2008-03-03)].
  57. David Shiga: Faint new ring discovered around Saturn. NewScientist.com, 2006-09-20. [dostęp 2010-11-09]. [zarchiwizowane z tego adresu (2008-05-03)].
  58. Probe reveals seas on Saturn moon. BBC, 2007-03-14. [dostęp 2007-09-26].
  59. Paul Rincon: Huge 'hurricane' rages on Saturn. BBC, 2006-11-10. [dostęp 2010-09-30].
  60. a b Richard W. Schmude, Jr: SATURN IN 2002-03. Georgia Journal of Science, 2003. [dostęp 2010-10-28]. [zarchiwizowane z tego adresu (2013-01-12)].
  61. Saturnalia i ich związek z Bożym Narodzeniem. [dostęp 2010-10-02]. [zarchiwizowane z tego adresu (2011-03-21)].
  62. Capricornus. W: Richard Hinckley Allen: Star Names Their Lore and Meaning. Nowy Jork: Dover Publications Inc., 1963, s. 136. ISBN 0-486-21079-0. (ang.)
  63. Wolfram Eberhard: Symbole chińskie. Słownik. Kraków: Universitas, 2007, s. 209. ISBN 97883-242-0766-4.
  64. Willy Ley: Die Himmelskunde: eine Geschichte der Astronomie von Babylon bis zum Raumzeitalter. Düsseldorf / Vienna: Econ-Verlag, 1965, s. 188. (niem.)
  65. Bitwa o Stalingrad. [dostęp 2010-12-01].
  66. How Saturn Cars Work. howstuffworks.com. [dostęp 2009-02-17].
  67. Strona internetowa sieci sklepów Saturn. [dostęp 2010-11-30]. [zarchiwizowane z tego adresu (2012-10-22)].

Bibliografia

  • L. Lovett, J. Horvath, J. Cuzzi: Saturn: A New View. New York: Harry N. Abrams, Inc., 2006. ISBN 0-8109-3090-0.
  • H. Karttunen, P. Kröger et al.: Fundamental Astronomy. Wyd. 5. New York: Springer, 2007. ISBN 3-540-34143-9.

Linki zewnętrzne

Media użyte na tej stronie

Disambig.svg
Symbol wieloznaczności
Saturn symbol (fixed width).svg
Autor: Denis Moskowitz, Licencja: CC BY-SA 4.0
Planetary symbol for Saturn
Saturn (planet) large.jpg
This true color picture was assembled from Voyager 2 Saturn images obtained Aug. 4 [1981] from a distance of 21 million kilometers (13 million miles) on the spacecraft's approach trajectory. Three of Saturn's icy moons are evident at left. They are, in order of distance from the planet: Tethys, 1,050 km. (652 mi.) in diameter; Dione, 1,120 km. (696 mi.); and Rhea, 1,530 km. (951 mi.). The shadow of Tethys appears on Saturn's southern hemisphere. A fourth satellite, Mimas, is less evident, appearing as a bright spot a quarter-inch in in from the planet's limb about half an inch above Tethys; the shadow of Mimas appears on the planet about three-quarters of an inch directly above that of Tethys. The pastel and yellow hues on the planet reveal many contrasting bright and darker bands in both hemispheres of Saturn's weather system. The Voyager project is managed for NASA by the Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California, United States.
Saturn during Equinox (cropped).jpg
This captivating natural color view of the planet Saturn was created from images collected shortly after Cassini began its extended Equinox Mission in July 2008. (Saturn actually reached equinox on August 11, 2009.)
Saturn, Earth size comparison.jpg
Rough comparison of sizes of Saturn and Earth.
Saturn hexagonal north pole feature.jpg

"A bizarre six-sided feature encircling the north pole of en:Saturn near 78 degrees north latitude has been spied by the visual and infrared mapping spectrometer on NASA's Cassini spacecraft. This image is one of the first clear images ever taken of the north polar region as seen from a unique polar perspective.

Originally discovered and last observed by a spacecraft during NASA's Voyager flybys of the early 1980's, the new views of this polar en:hexagon taken in late 2006 prove that this is an unusually long-lived feature on Saturn.

This image is the first to capture the entire feature and north polar region in one shot, and is also the first polar view using Saturn's thermal glow at 5 en:microns (seven times the wavelength visible to the en:human eye) as the light source. This allows the pole to be revealed during the nighttime conditions presently underway during north polar winter. Previous images from Voyager and from ground-based en:telescopes suffered from poor viewing perspectives, which placed the feature and the north pole at the extreme northern limb (edge) of the planet.

To see the deep atmosphere at night, the en:infrared instrument images the thermal glow radiating from Saturn's depths. Clouds at depths about 75 kilometers (47 miles) lower than the clouds seen at visible wavelengths block this light, appearing dark in silhouette. To show clouds as features that are bright or white rather than dark, the original image has been contrast reversed to produce the image shown here. The nested set of alternating white and dark hexagons indicates that the hexagonal complex extends deep into the atmosphere, at least down to the 3-Earth-atmosphere pressure level, some 75 kilometers (47 miles) underneath the clouds seen by Voyager. Multiple images acquired over a 12-day period between en:October 30 and en:November 11, en:2006, show that the feature is nearly stationary, and likely is an unusually strong pole-encircling planetary wave that extends deep into the atmosphere.

This image was acquired on en:October 29, 2006, from an average distance of 902,000 kilometers (560,400 miles) above the cloud tops of Saturn.

The Cassini-Huygens mission is a cooperative project of NASA, the en:European Space Agency and the en:Italian Space Agency. The en:Jet Propulsion Laboratory, a division of the en:California Institute of Technology in en:Pasadena, manages the mission for NASA's Science Mission Directorate, Washington, D.C. The Cassini orbiter was designed, developed and assembled at JPL. The Visual and Infrared Mapping Spectrometer team is based at the en:University of Arizona, where this image was produced.

For more information about the Cassini-Huygens mission visit saturn.jpl.nasa.gov. The visual and infrared mapping spectrometer team homepage is at wwwvims.lpl.arizona.edu.

The original NASA image has been edited to reduce size.
Solar System XXX.png
This is a revised version of Solar_System_XXIX.png.
Saturn Robert Hooke 1666.jpg
Old drawing of Saturn by Robert Hooke. R indicates Saturn's globe, the two letters a indicate the expected overlap of the globe on the rings. Hooke's shading on the rings to the right of the right-hand a only (i.e. not at the left-hand a), indicates the shadow of the globe on the rings.

The two letters b indicate the expected overlap of the rings on the globe. Hooke's shading on the globe between the right-hand and left-hand bs could indicate the shadow of the rings on the globe, or the faint C-ring faintly blocking part of the globe.

The abbreviations marked around Saturn indicate directions: Sep. for Septentrional or northern; Mer. for Meridional; Occ. for Occidental or western; and Ori. for Oriental or eastern.
Saturn's Rings PIA03550.jpg
Original caption from NASA:

Saturn's Rings (Artist's Concept)

This is an artist's concept of Saturn's rings and major icy moons.

Saturn's rings make up an enormous, complex structure. From edge-to-edge, the ring system would not even fit in the distance between Earth and the Moon. The seven main rings are labeled in the order in which they were discovered. From the planet outward, they are D, C, B, A, F, G and E.
Saturn diagram-pl.svg
Autor: Pko, Licencja: CC BY-SA 3.0
Schemat Saturna, jego pierścieni i księżyców z opisami przetłumaczonymi na język polski. Na podstawie Saturn_Diagram.svg autorstwa Kelvinsong.
Saturn PIA06077.jpg
Saturn Cassini-Huygens (NASA)

Instrument: Imaging Science Subsystem - Narrow Angle

Saturn's peaceful beauty invites the Cassini spacecraft for a closer look in this natural color view, taken during the spacecraft's approach to the planet. By this point in the approach sequence, Saturn was large enough that two narrow angle camera images were required to capture an end-to-end view of the planet, its delicate rings and several of its icy moons. The composite is made entire from these two images.

Moons visible in this mosaic: Epimetheus (116 kilometers, 72 miles across), Pandora (84 kilometers, 52 miles across) and Mimas (398 kilometers, 247 miles across) at left of Saturn; Prometheus (102 kilometers, 63 miles across), Janus (181 kilometers, 113 miles across) and Enceladus (499 kilometers, 310 miles across) at right of Saturn.

The images were taken on May 7, 2004 from a distance of 28.2 million kilometers (17.6 million miles) from Saturn. The image scale is 169 kilometers (105 miles) per pixel. Moons in the image have been brightened for visibility.

The Cassini-Huygens mission is a cooperative project of NASA, the European Space Agency and the Italian Space Agency. The Jet Propulsion Laboratory, a division of the California Institute of Technology in Pasadena, manages the Cassini-Huygens mission for NASA's Office of Space Science, Washington, D.C. The Cassini orbiter and its two onboard cameras, were designed, developed and assembled at JPL. The imaging team is based at the Space Science Institute, Boulder, Colo.

For more information, about the Cassini-Huygens mission visit, http://saturn.jpl.nasa.gov and the Cassini imaging team home page, http://ciclops.org.
Mimasrings.jpg
source Mimas and Saturn's rings, taken by Cassini.
Saturn eclipse.jpg
Saturn eclipsing the sun, seen from behind from the Cassini orbiter. The image is a composite assembled from images taken by the Cassini spacecraft on 15 September, 2006.

Individual rings seen include (in order, starting from most distant)

  • E ring
  • Pallene ring (visible very faintly in an arc just below Saturn)
  • G ring
  • Janus/Epimetheus ring (faint)
  • F ring (narrow brightest feature)
  • Main rings (A,B,C)
  • D ring (bluish, nearest Saturn)
Saturn symbol.svg
Astronomical and astrological symbol for the planet Saturn, and alchemical symbol of lead. Found at Unicode U+2644, renders as ♄.
Saturn polar vortex.jpg
This is the sharpest image of Saturn's temperature emissions taken from the ground; it is a mosaic of 35 individual exposures made at the W.M. Keck I Observatory, Mauna Kea, Hawaii on Feb. 4, 2004. The images to create this mosaic were taken with infrared radiation. The black square at 4 o'clock represents missing data.
Saturn.Aurora.HST.UV-Vis.jpg

NASA image of Saturn with aurora, combined from separate shots of ultraviolet and visible light taken with the Hubble Space Telescope

The ultraviolet images were taken in 2004 on January 24, 26, and 28 by Hubble's Space Telescope Imaging Spectrograph. Erich Karkoschka of the University of Arizona used the telescope's Advanced Camera for Surveys on March 22, 2004 to take the visible-light images.
Saturn's double aurorae (captured by the Hubble Space Telescope).jpg
Image of Saturn and its polar aurorae from vertically above its equator in light of 115 and 125 nanometres of wavelength (ultraviolet light) taken by the Hubble Space Telescope in 2009.

In January and March 2009, astronomers using NASA's Hubble Space Telescope took advantage of a rare opportunity to record Saturn when its rings were edge-on, resulting in a unique movie featuring the nearly symmetrical light show at both of the giant planet's poles. It takes Saturn almost thirty years to orbit the Sun, with the opportunity to image both of its poles occurring only twice during that time.

The light shows, called aurorae, are produced when electrically charged particles race along the planet's magnetic field and into the upper atmosphere where they excite atmospheric gases, causing them to glow. Saturn's aurorae resemble the same phenomena that take place at the Earth's poles.
Cassini - four Saturn Moons.jpg
Four Saturn moons as seen from Cassini. Dione transits Titan by the en:rings of Saturn. Prometheus transits the rings.

In a rare moment, the Cassini spacecraft captured this enduring portrait of a near-alignment of four of Saturn's restless moons. Timing is critical when trying to capture a view of multiple bodies, like this one. All four of the moons seen here were on the far side of the rings from the spacecraft when this image was taken; and about an hour later, all four had disappeared behind Saturn.

Seen here are Titan (5,150 kilometers, or 3,200 miles across) and Dione (1,126 kilometers, or 700 miles across) at bottom; Prometheus (102 kilometers, or 63 miles across) hugs the rings at center; Telesto (24 kilometers, or 15 miles across) is a mere speck in the darkness above center.

The image was taken in visible light with the Cassini narrow-angle camera on Oct. 17, 2005 at a distance of approximately 3.4 million kilometers (2.1 million miles) from Dione and 2.5 million kilometers (1.6 million miles) from Titan. The image scale is 16 kilometers (10 miles) per pixel on Dione and 21 kilometers (13 miles) per pixel on Titan.
Saturnoppositions.jpg
Autor: The Saturn views were simulated with a computer program written by Tom Ruen (created here for public domain)., Licencja: CC-BY-SA-3.0
This sequence of simulated views demonstrates the 29.5-year orbital period of Saturn by opposition date, as well as the dramatic changes in the orientation of the planet's ring disk. The ring system revolves around a fixed axis, so both sides of the ring disk are visible from Earth during each period in which Saturn orbits the Sun.

(Note: If viewed with a parallel view stereo technique, this set of images provides a pretty plastic 3D effect to the viewer.)

Reference
  • Meeus, Jean (1988) Astronomical Formulae for Calculators (Wyd. 4th), Willmann-Bell
External sources