Планеты-гиганты Сатурн.
Сатурн, самая дальняя из планет, известных с древности хорошо видный невооружнным глазом объект, хотя в дотелескопические времена не было возможности обнаружить его кольца. Среднее расстояние Сатурна от Солнца 1427 млн. км, а период обращения 24,46 года. Он бывает в противостоянии примерно раз в 378 дней, так что его можно наблюдать ежегодно в течение нескольких месяцев. Сатурн вторая из крупнейших планет. Его экваториальный диаметр составляет 120000 км, а полярный значительно меньше, поскольку планета сильно сплюснута.
Это объясняется, во-первых, его низкой плотностью она меньше плотности воды, что отличает Сатурн от других главных планет и, во-вторых, его быстрым вращением вокруг оси. Период вращения на экваторе равен 10 ч 14 мин, а на полюсах примерно на 26 мин длиннее. Сатурн газовый гигант, состоящий в основном из водорода. По сравнению с Юпитером в его составе обнаруживается несколько больше метана и меньше аммиака, так как низкие температуры приводят к вымораживанию большей части аммиака из атмосферы планеты.
Хотя масса Сатурна в 95 раз превышает массу Земли, сила тяжести на его поверхности лишь немногим больше, чем на Земле. Вблизи ядра Сатурна температура высокая, давление значительное, и поэтому водород, возможно, находится в металлическом состоянии. До сих пор не обнаружено признаков существования у Сатурна магнитного поля. Поскольку Сатурн, как и все планеты-гиганты, находится далеко от Солнца его температура по крайней мере, над облаками очень низка 180 С. Если смотреть в телескоп средней, Сатурн выглядит желтоватым диском, пересечнным облачными полосами, которые в общем похожи на юпитерианские, но значительно более спокойные.
Пятна в полосах Сатурна относительно редки, но вс же иногда появляются. На Сатурне нет пятен, сравнимым со знаменитым Большим Красным Пятном Юпитера. Не считая самих полос, все остальные образования поверхности Сатурна живут сравнительно недолго и быстро изменяются.
Теоретически построены модели массивных планет, вроде Сатурна и Юпитера, состоящих из водорода и гелия. В центре планеты температура может достигать нескольких тысяч градусов. Плотность газовой атмосферы у основания около 100 кгм3 . Малая средняя плотность планет-гигантов может объяснятся тем, что она получается делением массы на видимый объм, а объм мы оцениваем по непрозрачному слою обширной атмосферы. Малая плотность и обилие водорода отличают планеты-гиганты от остальных планет.
Исключительным образованием в Солнечной системе казалось яркое кольцо толщиной не более чем в несколько километров, окружающее Сатурн. Оно расположено в плоскости Экватора Сатурна, которая наклонена к плоскости его орбиты на 27 градусов. Поэтому в течение 30-летнего оборота Сатурна вокруг Солнца кольцо видно нам то довольно раскрытым, то точно с ребра, когда его можно разглядеть в виде тонкой линии лишь в большие телескопы.
Ширина этого кольца такова, что по нему, будь оно сплошное, мог бы катиться земной шар. Русский учный А.А. Белопольский, изучив спектр кольца, подтвердил теоретический вывод о том, что кольцо у Сатурна должно быть не сплошным, а состоять из множества мелких частиц. По спектру, используя принцип Доплера Физо, он установил, что внутренние части кольца вращаются быстрее, чем наружные, в соответствие с третьим законом Кеплера. Фотографии, переданные автоматическими станциями, запущенными к Сатурну, показали, что его кольцо состоит из многих сотен отдельных узких колечек, разделнных тмными промежутками.
Предполагается, что такая структура колец связана с гравитационным влиянием многочисленных спутников планеты на движение частиц вещества, образующего кольца. Система колец Сатурна либо возникла при разрушении некогда существовавшего спутника планеты например, при его столкновении с другим спутником или астероидом, либо же представляет остаток того вещества, из которого в далком прошлом образовались спутники Сатурна и которое из-за приливного воздействия планеты не смогло собраться в отдельные спутники.