ดาวเสาร์: ลักษณะองค์ประกอบวงโคจรโครงสร้าง - ARTE - 2025

ดาวเสาร์เป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่เป็นอันดับสองในระบบสุริยะรองจากดาวพฤหัสบดี เป็นที่รู้จักในระบบวงแหวนเป็นของดาวเคราะห์ที่เรียกว่า Jovians ซึ่งตั้งอยู่หลังแถบดาวเคราะห์น้อยซึ่งแยกพวกมันออกจากดาวเคราะห์หิน

กาลิเลโอเป็นที่รู้จักกันมาตั้งแต่สมัยโบราณเนื่องจากเป็นหนึ่งใน 5 ดวงที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่าและอยู่ไกลที่สุดจากพวกเขากาลิเลโอเป็นคนแรกที่สังเกตเห็นด้วยกล้องโทรทรรศน์ในปี 1610 แม้ว่าเขาจะสังเกตเห็นการเสียรูปที่เกิดจากวงแหวน แต่การขาดความละเอียดของเครื่องมือก็ไม่ได้ อนุญาตให้เขาแยกแยะรูปร่างของมัน

ดาวเสาร์ดาวเคราะห์ก๊าซเมื่อเทียบกับโลกมีขนาดเล็กกว่า 95 เท่า ที่มา: ภาพดาวเสาร์: NASA / JPL / สถาบันวิทยาศาสตร์อวกาศภาพโลก: ลูกเรือ NASA / Apollo 17 / สาธารณสมบัติ

หลายปีต่อมาในปี 1659 Christian Huygens ได้บรรยายถึงแหวนที่มีชื่อเสียงอย่างเหมาะสม ไม่นานต่อมานักดาราศาสตร์ชาวอิตาลี Giovanni Cassini ได้ตระหนักว่าวงแหวนมีการแบ่งส่วนซึ่งปัจจุบันเรียกว่าแผนก Cassini

แม้ว่านักดาราศาสตร์ในสมัยโบราณจะไม่สามารถให้รายละเอียดเกี่ยวกับระบบวงแหวนได้ แต่มุมมองที่สวยงามของดาวเคราะห์จะต้องสร้างความประทับใจให้พวกเขามากพอที่จะตั้งชื่อให้เช่น 'Alap Sahmas' (ดาวแห่งดวงอาทิตย์) สำหรับชาวเคลเดีย 'Phaenon' (สว่างเหมือน Sun) สำหรับชาวกรีกหรือ "Khima" (รับผิดชอบน้ำท่วมสากล) สำหรับชาวฮีบรู

ชาวโรมันโบราณเชื่อมโยงโลกนี้กับเทพเจ้ากรีกโครโนสบิดาของซุสซึ่งพวกเขาเรียกว่าดาวเสาร์ เพื่อเป็นเกียรติแก่เทพองค์นี้เทศกาลที่เรียกว่า Saturnalia ได้รับการเฉลิมฉลองในเดือนธันวาคมซึ่งต่อมาชาวคริสต์ในสมัยโบราณเกี่ยวข้องกับคริสต์มาส

วัฒนธรรมเก่าแก่อื่น ๆ เช่นชาวฮินดูจีนและชาวมายันก็มีการสังเกตดาวเคราะห์ในบันทึกของพวกเขาเช่นกัน สำหรับชาวมายันวันที่สันธานของดาวเสาร์ดาวพฤหัสบดีและดาวอังคารเกิดขึ้นเป็นเทศกาล

ลักษณะทั่วไปของดาวเสาร์

ดาวเสาร์ไม่ใหญ่เท่าดาวพฤหัสบดีมีมวลเพียง 1 ใน 3 ของมวลในขณะที่รัศมีเล็กกว่า 16%

เป็นดาวเคราะห์ที่มีความหนาแน่นน้อยที่สุด ที่ 687 กก. / ม. ^{3 มัน}สามารถลอยอยู่ในน้ำถ้ามีมหาสมุทรขนาดใหญ่พอที่จะมีมัน ประกอบด้วยไฮโดรเจนและฮีเลียมเป็นส่วนใหญ่ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่เบาที่สุดเท่าที่ทราบแม้ว่าจะมีส่วนประกอบอื่นในสัดส่วนที่น้อยกว่ามากก็ตาม

ดาวเสาร์มีสนามแม่เหล็กของตัวเองมีความเข้มน้อยกว่าดาวพฤหัสบดี แต่มีมากกว่าโลกมากโดยแกนแม่เหล็กขนานกับแกนหมุน นั่นคือเหตุผลว่าทำไมออโรราจึงมีอยู่ทั่วไปในรูปแบบของวงกลมศูนย์กลางในแต่ละบริเวณขั้ว สิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้ากลางสนามแม่เหล็กที่รุนแรงของดาวเคราะห์

คุณสมบัติที่โดดเด่นอีกอย่างของดาวเสาร์คือความร้อนที่แผ่ออกไปในอวกาศโดยแผ่พลังงานเกือบสองเท่าของพลังงานที่ได้รับจากดวงอาทิตย์ภายในของดาวเสาร์ร้อนมากและนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเกิดจากการควบแน่นของไฮโดรเจนเหลวที่ความดันสูง .

ความดันภายในดาวเสาร์มากกว่าความดันบรรยากาศของโลกถึงล้านเท่า หยดไฮโดรเจนเหลวจะรับความเร็วในขณะที่พวกมันเดินทางไปยังใจกลางโลกทำให้เกิดความร้อน

ไฮโดรเจนเหลวทำหน้าที่เหมือนโลหะและไม่เพียง แต่รับผิดชอบต่อความร้อนที่แผ่ออกมาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเอฟเฟกต์ไดนาโมที่สร้างสนามแม่เหล็กด้วย

บรรยากาศของดาวเสาร์มีลักษณะคล้ายกับดาวพฤหัสบดีโดยมีแถบแสงและแถบมืดคล้ายกัน เมฆประกอบด้วยผลึกของแอมโมเนียน้ำและแอมโมเนียมไฮโดรซัลไฟด์

มีลมแรงและพายุเป็นครั้งคราวนานหลายเดือนบนโลก ลมอิเควทอเรียลบนดาวเสาร์สามารถสูงถึง 500 ม. / วินาที

สรุปลักษณะทางกายภาพหลักของดาวเคราะห์

- มวล: 5.69 x 10 ²⁶กก.

- รัศมีเชิงกราน: 6.0 x 10 ⁴กม

- รัศมีเสา : 5.4 x 10 ⁴กม

- รูปร่าง:แบน

- ระยะทางเฉลี่ยถึงดวงอาทิตย์: 1.4 x 10 ⁹กม

- ความเอียงของวงโคจร : 2.5ºเทียบกับสุริยุปราคา

- อุณหภูมิ:ระหว่าง -139 ถึง -189 ºC

- แรงโน้มถ่วง: 10.4 เมตร / วินาที²

- สนามแม่เหล็กของตัวเอง:ใช่

- บรรยากาศ:ใช่ส่วนใหญ่เป็นไฮโดรเจน

- ความหนาแน่น: 687 กก. / ม. ³

-Satellites: 82 กำหนดอย่างเป็นทางการดวงจันทร์เล็ก ๆ อื่น ๆ อีกมากมายไม่มีการกำหนด

- แหวน:ใช่ระบบที่ซับซ้อน

วงแหวนของดาวเสาร์

ระบบวงแหวนของดาวเสาร์มีลักษณะเฉพาะในระบบสุริยะเนื่องจากมีความสวยงามเป็นพิเศษ ที่มา: Pixabay

วงแหวนเป็นสัญลักษณ์ของดาวเสาร์เพราะแม้ว่ายักษ์ก๊าซอื่น ๆ ก็มีพวกมันเช่นกันโดยไม่ต้องสงสัยเลยว่าวงแหวนเหล่านี้เป็นสิ่งที่น่าตื่นเต้นที่สุด

วงแหวนประกอบด้วยน้ำแข็งและหินเป็นส่วนใหญ่และยังคงมีรูปร่างเนื่องจากการกระทำของแรงโน้มถ่วงของดาวเทียมพิเศษบางดวง: ดาวเทียมคนเลี้ยงแกะ

ภาพประกอบวงแหวนของดาวเสาร์

ในตอนแรกเนื่องจากกล้องโทรทรรศน์ขาดความละเอียดนักดาราศาสตร์จึงคิดว่าวงแหวนก่อตัวเป็นแผ่นดิสก์ที่ต่อเนื่องกันรอบโลก ไม่ว่าในกรณีใดความหนาของระบบจะเล็กน้อยมากที่สุดแทบจะไม่ถึงหนึ่งกิโลเมตรและอาจเป็นเมตรในบางภูมิภาค

นักดาราศาสตร์ชาวอิตาลี Giovanni Cassini เป็นคนแรกที่สังเกตเห็นการมีอยู่ของเส้นแบ่งระหว่างพวกเขาประมาณปีค. ศ. 1675

หลายปีต่อมาปิแอร์เดอลาปลาซนักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศสชี้ว่ามีวงแหวนบาง ๆ จำนวนมาก ในที่สุด James Clerk Maxwell ได้สร้างแบบจำลองที่เขาเสนอว่าวงแหวนประกอบด้วยอนุภาคจำนวนมากแต่ละวงโคจรตามวงโคจรอิสระ

นักดาราศาสตร์แยกแยะแหวนด้วยตัวอักษร วงแหวนหลักและสว่างที่สุด 7 วงคือ A, B, C และ D ในขณะที่ E, F และ G มีสีซีดกว่า

นอกจากนี้ยังมีแหวนที่อ่อนแอกว่าหลายพันวง ตรวจพบส่วนที่ซีดที่สุดและด้านนอกสุดด้วยกล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดและเรียกว่าวงแหวนของฟีบี

การเรนเดอร์ของศิลปินแสดงวงแหวนของดาวเสาร์และดาวเทียมขนาดใหญ่ ที่มา: photojournal.jpl.nasa.gov.

การแบ่งของ Cassini แยกวงแหวน A ออกจากวงแหวน B แต่ในวงแหวน A เดียวกันนั้นมีพื้นที่มืดที่เรียกว่าส่วน Encke ซึ่งดูแลโดยดาวเทียมดวงหนึ่งของดาวเสาร์นั่นคือแพนภายในบริเวณนั้นยังมีวงแหวนที่บางมาก

มีหน่วยงานที่มีความกว้างแตกต่างกันซึ่งได้รับการตั้งชื่อตามนักดาราศาสตร์ที่มีชื่อเสียง ได้แก่ Colombo, Huygens, Maxwell และ Keeler

ต้นกำเนิดของแหวน

วงแหวนประกอบด้วยอนุภาคที่มีขนาดตั้งแต่เม็ดทราย (ไมครอน) จนถึงก้อนหินขนาดใหญ่ยาวหลายสิบเมตร แต่นักดาราศาสตร์ยอมรับว่าพวกมันไม่ได้กำเนิดขึ้นในเวลาเดียวกันกับดาวเคราะห์ แต่เมื่อไม่นานมานี้

วงแหวนหลัก A, B และ C คาดว่าน่าจะมีอายุไม่กี่ร้อยล้านปีและมีน้อยมากในแง่ดาราศาสตร์ นักวิทยาศาสตร์แน่ใจว่าดาวเคราะห์ทั้งหมดในระบบสุริยะก่อตัวขึ้นพร้อมกันเมื่อประมาณ 4.6 พันล้านปีก่อน

วัสดุที่ประกอบเป็นวงแหวนอาจมาจากดาวหางดาวตกหรือดวงจันทร์ซึ่งแยกส่วนเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ ไม่ว่าในกรณีใดมันไม่ใช่ซากของการก่อตัวของดาวเคราะห์

แน่นอนว่าต้นกำเนิดของวงแหวนนั้นไม่แน่นอนในขณะนี้ แต่ฉันทามติทั่วไปคือพวกมันค่อนข้างไม่เสถียรดังนั้นเมื่อพวกมันก่อตัวขึ้นอย่างรวดเร็วพวกมันอาจหายไปในช่วงเวลาไม่กี่ล้านปี

การเคลื่อนไหวของการแปล

วงโคจรของดาวเสาร์ ระยะห่างเฉลี่ยระหว่างดาวเสาร์ถึงดวงอาทิตย์มากกว่า 1,400,000,000 กม. (9 AU) ด้วยความเร็วในการโคจรเฉลี่ย 9.69 กม. / วินาทีดาวเสาร์ต้องการวันโลก 10,759 วันในการเดินทางรอบดวงอาทิตย์ที่มา: Todd K. Timberlake ผู้เขียน Easy Java Simulation = Francisco Esquembre / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses /by-sa/3.0)

ดาวเสาร์ใช้เวลา 29 ปี 167 วันในการเดินทางโคจรรอบดวงอาทิตย์น่าแปลกที่ดาวเสาร์และดาวพฤหัสบดีอยู่ในวงโคจรเนื่องจากมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างแรงโน้มถ่วง แน่นอนว่าแรงดึงดูดของดวงอาทิตย์นั้นยิ่งใหญ่กว่ามาก แต่ดาวพฤหัสบดีก็มีอิทธิพลเช่นกัน

เมื่อมีการสั่นพ้องของวงโคจรระหว่างวัตถุทางดาราศาสตร์คาบการโคจรของพวกมันจะคงสัดส่วนที่แน่นอนโดยมีจำนวนน้อยเสมอ ในกรณีของดาวเสาร์ - ดาวพฤหัสบดีดวงหลังจะหมุน 5 รอบสำหรับทุกๆ 2 รอบของดาวเสาร์และการสั่นพ้องนี้ถือว่ามีผลต่อการคงที่สำหรับวงโคจรของทั้งสองดวง

การสั่นพ้องของวงโคจรที่เกิดขึ้นระหว่างอนุภาคที่ประกอบเป็นวงแหวนของดาวเสาร์และดาวเทียมที่โคจรอยู่ระหว่างกันนั้นมีผลอย่างมากต่อโครงสร้างของวงแหวนเช่นการมีอยู่ของการแยกของแคสสินี

ดาวเสาร์เป็นดาวเคราะห์ในระบบสุริยะที่มีดาวเทียมจำนวนมากที่สุด 6 ดวงมีคาบการโคจรที่สัมพันธ์กันมาดูกัน:

-Mimas และ Tethys ในอัตราส่วน 1: 2 สำหรับ Mimas 1 เทิร์น Tethys เปลี่ยน 2 ครั้ง

-Encéladoและ Dione สัมพันธ์ 1: 2

-Hyperion และ Titan ในอัตราส่วน 4: 3

ประการสุดท้ายที่น่าทึ่งคือ 85% ของโมเมนตัมเชิงมุมของระบบสุริยะกระจุกตัวอยู่ที่ดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ซึ่งเป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดสองดวงในทางตรงกันข้ามกับดวงอาทิตย์ซึ่งแม้จะมีเปอร์เซ็นต์มวลสูงสุด แต่ก็มีโมเมนตัมเชิงมุมเพียงเล็กน้อย

โมเมนตัมเชิงมุมของระบบเป็นปริมาณทางกายภาพที่น่าสนใจเนื่องจากถูกสงวนไว้ในกรณีที่ไม่มีปฏิสัมพันธ์ภายนอก สำหรับการเปลี่ยนแปลงที่จะเกิดขึ้นจำเป็นต้องมีแรงบิดสุทธิจากภายใน

ข้อมูลการเคลื่อนที่ของดาวเสาร์

ข้อมูลต่อไปนี้อธิบายการเคลื่อนที่ของดาวเสาร์โดยสังเขป:

- รัศมีเฉลี่ยของวงโคจร: 1.43 x 109 กม

- ความเอียงของวงโคจร : 2.5ºเทียบกับระนาบของสุริยุปราคา

- ศูนย์กลาง: 0.056

- ความเร็วในการโคจรเฉลี่ย : 9.6 กม. / วินาที

- ระยะเวลาโอน: 29.46 ปี

- ระยะเวลาหมุนเวียน: 10.66 ชม

สังเกตดาวเสาร์เมื่อใดและอย่างไร

ดาวเคราะห์ดาวเสาร์ถือเป็นดาวเคราะห์ที่เหนือกว่าเนื่องจากวงโคจรของมันอยู่นอกวงโคจรของโลก ดาวเคราะห์ที่อยู่สูงกว่า ได้แก่ ดาวพฤหัสบดีดาวเสาร์ดาวยูเรนัสและดาวเนปจูน ในทางตรงกันข้ามดาวเคราะห์ที่มีวงโคจรใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุดเรียกว่าดาวเคราะห์ที่ด้อยกว่านั่นคือดาวพุธและดาวศุกร์

เวลาที่ดีที่สุดในการสังเกตดาวเคราะห์ที่อยู่สูงกว่าคือเมื่อโลกอยู่ระหว่างมันกับดวงอาทิตย์ในทางกลับกันการมองเห็นได้ยากกว่าเมื่ออยู่ร่วมกันโดยอยู่ห่างจากโลกและอยู่ใกล้กับดวงอาทิตย์มากขึ้นซึ่งทำให้มันทึบแสง สถานการณ์อธิบายเป็นภาพในภาพต่อไปนี้:

การต่อต้านและการรวมกันของดาวเคราะห์ชั้นนอก ที่มา: Maran, S. Astronomy for Dummies

ตามธรรมชาติแล้ววัตถุประสงค์หลักอย่างหนึ่งของผู้สังเกตการณ์บนท้องฟ้าคือการดูวงแหวนซึ่งกล้องโทรทรรศน์ขนาดเล็กก็เพียงพอแล้ว แต่จำเป็นต้องคำนึงว่าบางครั้งวงแหวนก็อยู่ชิดขอบโลกดังนั้นจึงมองไม่เห็น

มุมที่มองเห็นวงแหวนเปลี่ยนไปในช่วง 30 ปีซึ่งเป็นเวลาที่ดาวเสาร์โคจรรอบดวงอาทิตย์

สิ่งที่ตรงกันข้ามต่อไปของดาวเสาร์คือ:

-2020 : 20 กรกฎาคม

-2021 : 2 สิงหาคม

-2022 : 14 สิงหาคม

-2023 : 27 สิงหาคม

-2024 : 08 กันยายน

-2025 : 21 กันยายน

การเคลื่อนที่แบบหมุน

ดาวเสาร์ใช้เวลาโดยเฉลี่ย 10.66 ชั่วโมงในการหมุนรอบหนึ่งครั้งบนแกนการหมุนของตัวเองแม้ว่าจะไม่ใช่ทุกโซนที่หมุนด้วยอัตราเดียวกัน ตัวอย่างเช่นที่เส้นศูนย์สูตรความเร็วในการหมุนคือ 10.25 ชั่วโมงในขณะที่อยู่ภายในดาวเคราะห์ประมาณ 10.65 ชั่วโมง

ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการหมุนแบบดิฟเฟอเรนเชียลและเกิดจากการที่ดาวเคราะห์ไม่ได้เป็นของแข็งอย่างที่เราได้กล่าวไป นอกจากนี้เนื่องจากธรรมชาติของของเหลวเป็นก๊าซดาวเคราะห์จึงได้รับประสบการณ์การเปลี่ยนรูปเนื่องจากการเคลื่อนที่แบบหมุนทำให้แบนที่ขั้ว

ส่วนประกอบ

องค์ประกอบของดาวเสาร์โดยพื้นฐานแล้วจะเหมือนกับดาวพฤหัสบดีและดาวเคราะห์ก๊าซอื่น ๆ นั่นคือไฮโดรเจนและฮีเลียมเฉพาะที่บนดาวเสาร์สัดส่วนของไฮโดรเจนจะสูงกว่าเนื่องจากมีความหนาแน่นต่ำ

เนื่องจากดาวเสาร์ก่อตัวขึ้นในบริเวณด้านนอกของเนบิวลาที่กำเนิดระบบสุริยะดาวเคราะห์จึงสามารถเติบโตอย่างรวดเร็วและจับไฮโดรเจนและฮีเลียมจำนวนมากที่มีอยู่ในเนบิวลาได้

เนื่องจากแรงกดดันมหาศาลและอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นเมื่อคุณลงไปลึกขึ้นโมเลกุลไฮโดรเจนบนพื้นผิวจะเปลี่ยนเป็นไฮโดรเจนโลหะ

แม้ว่าดาวเคราะห์จะเป็นก๊าซ แต่ก็มีองค์ประกอบที่หนักกว่าอยู่ในสัดส่วนที่น้อยกว่าซึ่งอย่างน้อยก็เป็นหินบางส่วนเช่นแมกนีเซียมเหล็กและซิลิกอน

นอกจากองค์ประกอบเหล่านี้แล้วน้ำแข็งประเภทต่างๆยังมีอยู่มากมายเช่นแอมโมเนียน้ำและน้ำแข็งมีเธนซึ่งมักจะสะสมเข้าหาศูนย์กลางของดาวเคราะห์ซึ่งมีอุณหภูมิสูง ด้วยเหตุนี้วัสดุจึงเป็นของเหลวแทนที่จะเป็นก๊าซ

เมฆของดาวเสาร์ประกอบด้วยแอมโมเนียและไอน้ำในขณะที่อยู่ในชั้นบรรยากาศนอกเหนือจากสารเหล่านี้แล้วยังตรวจพบอะเซทิลีนมีเทนโพรเพนและก๊าซอื่น ๆ

โครงสร้างภายใน

โครงสร้างภายในและภายนอกของดาวเสาร์ ที่มา: Kelvinsong / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

แม้ว่าจะถูกครอบงำโดยไฮโดรเจนและฮีเลียม แต่เชื่อว่าดาวเสาร์มีแกนหินในธรรมชาติ ในระหว่างกระบวนการก่อตัวของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะก๊าซจะรวมตัวรอบนิวเคลียสนี้ในกระบวนการที่รวดเร็วซึ่งทำให้มันเติบโตอย่างรวดเร็ว

นิวเคลียสของดาวเสาร์ประกอบด้วยหินและองค์ประกอบและสารประกอบที่ระเหยง่ายล้อมรอบด้วยชั้นของไฮโดรเจนเหลว นักวิทยาศาสตร์คาดว่าแกนกลางนี้มีขนาดใหญ่กว่าโลก 9 ถึง 22 เท่าโดยมีรัศมีประมาณ 25,000 กม.

ชั้นของไฮโดรเจนเหลวนี้ถูกล้อมรอบด้วยชั้นของไฮโดรเจนเหลวและฮีเลียมซึ่งในที่สุดก็กลายเป็นก๊าซในชั้นนอกสุด เส้น Frenkel เป็นขอบเขตทางอุณหพลศาสตร์ที่แยกของเหลวที่เป็นก๊าซออกจากของเหลว

ดาวเทียมธรรมชาติของดาวเสาร์

จากการนับล่าสุดดาวเสาร์มีดาวเทียมที่กำหนด 82 ดวงและดวงจันทร์ขนาดเล็กจำนวนมากที่ยังขาดมัน ทำให้ดาวเสาร์เป็นดาวเคราะห์ที่มีดาวเทียมมากที่สุดจนถึงปัจจุบัน

ระบบดาวเทียมของดาวเสาร์มีความซับซ้อนมาก ตัวอย่างเช่นพวกเขาเป็นที่รู้กันว่ามีการดำเนินการโดยตรงกับวงแหวน: ดาวเทียมคนเลี้ยงแกะ

นอกจากนี้ยังมีดาวเทียมโทรจันซึ่งยังคงอยู่ในวงโคจรที่มั่นคงที่60ºข้างหน้าหรือข้างหลังดาวเทียมดวงอื่น ตัวอย่างเช่นดวงจันทร์ Telesto และ Calypso เป็นโทรจันของ Thetys ซึ่งเป็นหนึ่งในดาวเทียมสำคัญของดาวเสาร์

ดาวเทียมหลักของดาวเสาร์ ได้แก่ Titan, Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Hyperion, Iapetus และ Phoebe ดาวเทียมเหล่านี้เป็นที่รู้จักตั้งแต่ก่อนภารกิจอวกาศ แต่ยานสำรวจไปยังดาวเสาร์ได้ค้นพบสิ่งอื่น ๆ อีกมากมาย

ไปยัง Mimas ด้านซ้ายและปล่องภูเขาไฟขนาดใหญ่ ด้านขวาพื้นผิวของไททัน ทั้งสองภาพมาจากยานสำรวจแคสสินี ที่มา: Wikimedia Commons

ดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดในบรรดาดวงจันทร์ของดาวเสาร์คือไททันซึ่งมีชั้นบรรยากาศเป็นของตัวเองและมีขนาดใหญ่เป็นอันดับสองในระบบสุริยะทั้งหมดรองจากแกนีมีดซึ่งเป็นดวงจันทร์ที่ยิ่งใหญ่ของดาวพฤหัสบดี ไททันยิ่งใหญ่กว่าดาวพุธ

ในทางกลับกันเอนเซลาดัสดวงจันทร์ดวงที่ 6 ของดาวเสาร์มีขนาดเป็นก้อนหิมะขนาดใหญ่ที่น่าประหลาดใจ: แกนกลางของมันถูกปกคลุมด้วยมหาสมุทรที่มีน้ำร้อนเหลว

ดาวเสาร์และไททันซึ่งเป็นดาวเทียมที่สำคัญที่สุด

ความจริงที่น่าสงสัยในดวงจันทร์ของดาวเสาร์ก็คือมีดาวเทียมที่มีวงโคจรเหมือนกัน แต่พวกมันไม่สามารถชนกันได้ สิ่งที่น่าสังเกตที่สุดของดาวเทียมร่วมเหล่านี้คือ Janus และ Epimetheus

ดวงจันทร์ทั้งหมดของดาวเสาร์ไม่ได้มีรูปร่างเป็นทรงกลมมีดาวเทียมที่ผิดปกติจำนวนมากโดยทั่วไปมีขนาดเล็กและโคจรค่อนข้างไกลจากโลก

ไททันและชั้นบรรยากาศ

ภาพโมเสคอินฟราเรดของไททันถ่ายโดยยานสำรวจแคสสินีในปี 2558 ที่มา: NASA ผ่าน Wikimedia Commons

เป็นดาวบริวารของดาวเสาร์ที่ใหญ่และสำคัญที่สุดซึ่งมองเห็นได้จากโลกเป็นจุดเล็ก ๆ ของแสงด้วยความช่วยเหลือของกล้องโทรทรรศน์ นักดาราศาสตร์ชาวดัตช์ Christian Huygens เป็นคนแรกที่เห็นมันในราวปี 1655 และ John Herschel ในศตวรรษที่ 19 เรียกมันว่า Titan

ความหนาแน่นโดยประมาณคือ 1.9 ก. / ซม. ³และแม้ว่าจะมีแกนหิน แต่ก็เป็นโลกที่เกือบทั้งหมดทำจากน้ำแข็ง

ไททันมีบรรยากาศที่หนาแน่นซึ่งถูกครอบงำโดยไนโตรเจนและมีเธนเพียงเล็กน้อยรวมทั้งร่องรอยของไฮโดรคาร์บอน นี่เป็นสิ่งที่หาได้ยากมากในระบบสุริยะเนื่องจากดาวเทียมดวงอื่นไม่มีบรรยากาศของตัวเอง

นอกจากนี้ยังมีมหาสมุทรและปริมาณน้ำฝน แต่ไม่ใช่น้ำ แต่มีเทน การดำรงอยู่ของสารประกอบนี้เป็นที่ทราบกันดีมาตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 20 เนื่องจากนักดาราศาสตร์เจอราร์ดไคเปอร์ ต่อมายานสำรวจยานโวเอเจอร์ได้ยืนยันการค้นพบนี้

สิ่งที่น่าสนใจเกี่ยวกับไททันคือมีการตรวจพบสารประกอบอินทรีย์จำนวนมากที่นั่นนอกเหนือจากมีเทนซึ่งเป็นสารตั้งต้นของสิ่งมีชีวิต กลไกที่ไททันได้มาซึ่งบรรยากาศที่แปลกประหลาดนี้ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด แต่เป็นที่สนใจอย่างมากเนื่องจากไฮโดรคาร์บอนมีจำนวนมากมากกว่าโลก

ในฐานะส่วนหนึ่งของภารกิจ Cassini ไปยังดาวเสาร์ยานสำรวจ Huygens สามารถลงจอดบนพื้นผิวของไททันและพบพื้นผิวที่เป็นน้ำแข็ง แต่เต็มไปด้วยธรณีสัณฐาน

แม้ว่าไททันจะมีความหลากหลายทางธรณีวิทยาและสภาพอากาศ แต่ก็เป็นโลกที่มนุษย์ไม่สามารถเข้าถึงได้ บรรยากาศของมันมีชีวิตชีวามาก ตัวอย่างเช่นลมความเร็วสูงเป็นที่รู้กันดีกว่าพายุเฮอริเคนทางบกที่ใหญ่ที่สุด

ภารกิจสู่ดาวเสาร์

ไพโอเนียร์ 11

NASA เปิดตัวในปี 1973 และถึงวงโคจรของดาวเสาร์ในอีกหลายปีต่อมาในปี 1979 ภารกิจนี้ถ่ายภาพความละเอียดต่ำและยังพบดาวเทียมและวงแหวนที่ไม่รู้จักที่ไม่เคยเห็นจากโลก

ในที่สุดยานสำรวจก็ลอยลำในปี 2538 แต่ได้รับโล่ประกาศเกียรติคุณพร้อมข้อความอันโด่งดังที่สร้างขึ้นโดยคาร์ลเซแกนและแฟรงก์เดรกในกรณีที่นักเดินเรือต่างดาวข้ามมา

ผู้เดินทาง

ภารกิจนี้ประกอบด้วยการส่งยานสำรวจสองลำ ได้แก่ ยานโวเอเจอร์ 1 และโวเอเจอร์ 2

แม้ว่ายานวอยเอเจอร์ 1 จะถูกสร้างขึ้นเพื่อไปถึงดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ แต่มันก็เกินขอบเขตของระบบสุริยะไปแล้วและเข้าสู่อวกาศระหว่างดวงดาวในปี 2555 สิ่งที่ค้นพบที่สำคัญที่สุดคือการยืนยันการมีอยู่ของชั้นบรรยากาศของไททันรวมถึงข้อมูลสำคัญ ของบรรยากาศของดาวเสาร์และระบบวงแหวน

ยานโวเอเจอร์ 2 รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับบรรยากาศของดาวเสาร์ความดันบรรยากาศและรูปภาพคุณภาพสูงจำนวนมาก หลังจากเยี่ยมชมดาวเสาร์ยานสำรวจก็ไปถึงดาวยูเรนัสและดาวเนปจูนหลังจากนั้นก็เข้าสู่อวกาศระหว่างดวงดาวเช่นเดียวกับยานสำรวจน้องสาว

แคสสินี

ภารกิจ Cassini เป็นโครงการร่วมระหว่าง NASA องค์การอวกาศยุโรปและองค์การอวกาศอิตาลี เปิดตัวในปี 1997 จาก Cape Canaveral และมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาดาวเคราะห์ดาวเสาร์และระบบดาวเทียม

ยานสำรวจไปถึงดาวเสาร์ในปี 2547 และสามารถโคจรรอบโลกได้ 294 ครั้งจนถึงปี 2560 เมื่อเชื้อเพลิงหมด จากนั้นยานสำรวจถูกจมลงใต้น้ำโดยเจตนาในดาวเสาร์เพื่อป้องกันไม่ให้มันชนกับดาวเทียมดวงใดดวงหนึ่งและหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสี

แคสสินีได้นำยานสำรวจ Huygens ซึ่งเป็นวัตถุที่มนุษย์สร้างขึ้นชิ้นแรกเพื่อลงจอดบนโลกที่อยู่ห่างจากแถบดาวเคราะห์น้อย: ไททันดาวเทียมที่ใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์

Huygens ให้ภาพภูมิทัศน์ของไททันรวมถึงโครงสร้างของวงแหวน นอกจากนี้ยังได้ภาพของ Mimas ซึ่งเป็นดาวเทียมอีกดวงหนึ่งของดาวเสาร์ที่ฝังวงแหวน พวกเขาแสดงปล่องภูเขาไฟเฮอร์เชลขนาดใหญ่โดยมีภูเขาขนาดใหญ่อยู่ตรงกลาง

แคสสินียังยืนยันว่ามีน้ำอยู่บนเอนเซลาดัสซึ่งเป็นดวงจันทร์น้ำแข็งดวงที่ 6 ของดาวเสาร์เส้นผ่านศูนย์กลาง 500 กม. ซึ่งอยู่ในวงโคจรของดิโอเน่

เอนเซลาดัสดวงจันทร์เย็นฉ่ำของดาวเสาร์ที่มีมหาสมุทรอยู่ภายใน ภาพหัววัดแคสสินี ที่มา: Wikimedia Commons NASA / JPL / สถาบันวิทยาศาสตร์อวกาศ / สาธารณสมบัติ

น้ำของเอนเซลาดัสร้อนและดาวเคราะห์นี้เต็มไปด้วยน้ำพุร้อนและฟูมารูลที่ขับไล่ไอน้ำและสารประกอบอินทรีย์ซึ่งเป็นสาเหตุที่หลายคนเชื่อว่ามันสามารถกักขังชีวิตได้

เกี่ยวกับ Iapetus ซึ่งเป็นดาวเทียมขนาดใหญ่อีกดวงหนึ่งของดาวเสาร์ภาพ Cassini เผยให้เห็นด้านมืดซึ่งเป็นจุดกำเนิดที่ยังไม่ทราบแน่ชัด

อ้างอิง

1. ท้องฟ้าของเดือน. คำสันธานและสิ่งที่ตรงกันข้ามกับดาวเคราะห์ภายนอก ดึงมาจาก: elcielodelmes.com.
2. Maran, S. Astronomy for Dummies.
3. หม้อ. ภารกิจ Cassini ดึงมาจาก: solarsystem.nasa.gov.
4. Powell, M. ดาวเคราะห์ตาเปล่าในท้องฟ้ายามค่ำคืน (และวิธีการระบุ) สืบค้นจาก: nakedeyeplanets.com.
5. เมล็ดพันธุ์ M. 2011 ระบบสุริยะ. ฉบับที่เจ็ด การเรียนรู้ Cengage
6. วิกิพีเดีย วงแหวนดาวเคราะห์. สืบค้นจาก: es.wikipedia.org.
7. วิกิพีเดีย ดาวเสาร์ (ดาวเคราะห์) สืบค้นจาก: es.wikipedia.org.
8. วิกิพีเดีย ดาวเสาร์ (ดาวเคราะห์) สืบค้นจาก: en.wikipedia.org.