Hur Planeten Saturnus Rör sig – Förklarat!

Även om solsystemet inkluderar åtta planeter som bildades för miljarder år sedan från samma grundläggande interstellära ”grejer”, är det ingen överdrift att påstå att varje medlem av denna oktett är genuint unik.

Ges färgbilder och grundläggande data om planeterna och några timmar för att studera dem, och alla ivriga elever -in-the-making kunde snabbt identifiera dem enbart utifrån deras utseende. (Även om det ​ kan​ vara möjligt att blanda ihop Uranus med Neptunus i vissa fall.)

Det är inte heller någon överdrift att säga att en planets unika egenskaper sticker ut från de andra planeternas på ett sätt som dess himmelska ”konkurrenter” inte kan matcha. Den planeten är ​Saturnus​, och den egenskapen är Saturnus ​ visuellt imponerande och distinkt ringsystem​.

Saturnus ringar kan inte ses dock med blotta ögat, även om den gulaktiga planeten i sig verkar ljusare än alla utom en handfull stjärnor på himlen. Detta hindrade inte människorna i det antika Grekland och på andra håll från att producera myter om, och ge speciella egenskaper till, ​ den sjätte planeten från solen​, inklusive förklaringar av Saturnus rörelse som var helt vettiga på den tiden men som nu verkar hopplöst pittoreska i ljuset av modern astronomisk kunskap.

Solsystemet

Solsystemet​ (som astronomer nu med säkerhet vet, egentligen bara är ”ett” solsystem, ett av många som identifierats i Vintergatans galax ) centreras, som namnet antyder, av solen (latinska ord: sol), en vanlig stjärna som står för den överväldigande majoriteten av hela solsystemets massa.

Förutom solen innehåller solsystemet, nästan helt av en slump, i själva verket två uppsättningar av fyra planeter, en inuti asteroidbältet (de relativt små jordiska planeterna) och den andra utanför det (de uppsvällda gasjättarna, eller jovianska planeterna, ”Jove” är ett alternativt namn för den grekiska guden Jupiter).

De innersta planeterna är Merkurius, Venus, Jorden och Mars. Efter asteroidbältet kommer de fyra jätteplaneterna – Jupiter (den överlägset mest massiva planeten), Saturnus, Uranus och Neptunus.

Solsystemet inkluderar också ett antal kometer, några med mycket långa perioder, av vilka några passerar inom kort avstånd från solen bara en gång innan de zoomar ut i de avlägsna delarna av solsystemets godtyckliga kant. Pluto var en gång den nionde planeten, men ”degraderades” till en dvärgplanet 2006.

Saturnus: fakta och siffror

Saturnus är inte den mest avlägsna planet som kan ses med blotta ögat. Den äran tillhör Uranus, men att upptäcka den världen och identifiera den som en planet kräver både skarpa ögon och förkunskap om Uranus status – för den otränade ser den ut och beter sig för alla ord som en svag stjärna i femte magnituden.

Men Saturnus är ljus och var omisskännlig som en planet för forntida observatörer lika mycket på grund av hur snabbt den ändrar position mot stjärnornas allmänna bakgrund.

Galileo Galilei​ var den första som såg Saturnus genom ett teleskop, år 1610. Eftersom hans teleskop var primitivt (även om det förstås var ett under i sin egen tid), såg ringarna ut som luddiga klumpar på vardera sidan av planetskivan, och Galileo skissade dessa som om de vore små tvillingplaneter. Senare på 1600-talet konstaterade Christian Huygens att strukturerna var ringar av något slag, men varken han eller någon annan hade en aning om vad de kunde bestå av.

Saturnus är cirka 890 miljoner miles från solen, knappt nio gånger så långt från hemstjärnan som jorden är. Dess diameter är över 72 000 miles, återigen, ungefär nio gånger jordens. Slutligen är Saturnus dag bara cirka 10,5 jordtimmar trots planetens enorma storlek, vilket betyder att dess rotationshastighet måste vara motsvarande imponerande. Och det är det: Med tanke på Saturnus omkrets på 227 000 miles, susar ekvatorn runt med cirka 20 000 miles i timmen, 20 gånger jordens ekvatoriska rotationshastighet.

Vad Är ​Dessa ringar?

1600-talet utvecklades under den vetenskapliga revolutionen, som allmänt tas att ha börjat år 1500 med arbetet av ​Nicolaus Copernicus​. Med tanke på att detta var en tid av utomordentligt snabb kunskapsinhämtning inom en mängd olika discipliner borde det kanske inte komma som en överraskning att teleskopen mellan 1610 och 1675 hade förbättrats så mycket att Saturnus ringar inte bara var uppenbara som sådana utan skröt. granulära egenskaper som redan kunde urskiljas även om deras grund inte kunde förstås vid den tidpunkten.

En av dessa funktioner är ​Cassini gap, uppkallad efter den italienska forskaren som upptäckte den. När du tittar på en bild av Saturnus visad från en typisk sned vinkel, verkar ringarna tillsammans ha en bredd på cirka en fjärdedel till en tredjedel av Saturnus totala diameter. Ungefär tre femtedelar av vägen till den yttre kanten av ringen från dess inre kant, uppstår ett mörkt gap som ett resultat av gravitationen hos den närliggande Saturniska månen Mimas som stör ringens element.

Cassini-gapet är cirka 3 000 miles brett, ungefär samma bredd som det kontinentala USA.

Saturnus ringar består mestadels av vattenis, med individuella bitar från små bråkdelar av en meter i diameter till över 10 meter bred. Det finns faktiskt sju distinkta ringar totalt. Vid vissa punkter i Saturnus omloppsbana är ringarna ”kantade på” sett från jorden och är därmed svårare att visualisera från marklevande observatorier.

Saturnus månar

Från och med 2019 skröt Saturnus över 60 månar​. Dessa naturliga satelliter är extremt olika i storlek och sammansättning. Den största av dessa, ​Titan​, är större än planeten Merkurius och är den näst största månen i solsystemet bakom Jupiters måne Ganymedes. Den är omgiven av en tillräckligt tät atmosfär så att fenomenet smog, eller dis, faktiskt har registrerats.

Vissa av de mindre månarna delar egenskaper med komponenterna i ringarna, eftersom de till stor del är gjorda av is som väl. En av dem, Iapetus, har en mycket mörk halvklot (halva) och en ljusvit sida, vilket ger ett unikt utseende av ”späckhuggare”.

​Saturnus består mestadels av väte och helium​, som också råkar vara de två huvudämnena i stjärnor. Vissa forskare tror att om Jupiter och kanske till och med Saturnus hade kunnat samla lite mer massa under sina uppväxtperioder, skulle de ha haft potential att utvecklas till stjärnor i sin egen rätt.

Saturnus har inte en yta ​ per se​, som huvudsakligen består av gas. Liksom jorden och de andra jordiska planeterna har den en flytande kärna omgiven av ett fast lager av nickel och järn utanför kärnan. Dess ”ytliga” gravitation är bara något större än jordens trots Saturnus betydligt större massa, främst på grund av att planetens densitet är så låg.

Saturnus Utforskning, dåtid och nutid

När ​Rymdsonderna Voyager 1 och 2 lanserades av USA med månaders mellanrum, och med den andra uppskjutningen 1981, förutsåg forskarna en mängd ny kunskap , eftersom sonderna var planerade att passera mycket nära de flesta av de yttre planeterna i solsystemet för första gången. De blev inte besvikna, och Saturnus visade sig vara, och fortsätter att fungera som, en mycket rik astronomisk inlärningsmiljö.

Förutom månen och ytfoton som tagits av Voyager-farkosten, Cassini-sonden (uppkallad efter … du gissade rätt) tog ett stort antal foton mellan 2005 och 2017, och provade också Saturnus magnetfälts egenskaper, innan den eleganta maskinens kraft slutligen tog slut.

Saturnus rörelse i himlen

Föreställ dig vad som händer ur jordens synvinkel när en observatör tittar på en av de yttre planeterna under en period av månader eller år. Eftersom den yttre planetens omloppsbana är så mycket större, ”kommer jorden ikapp” hela tiden den yttre kroppen, och efter en tid ligger solen, jorden och planeten i fråga i en rak linje.

Sedan börjar jorden att röra sig i motsatt riktning när den slutför sin omloppsbana, i förhållande till denna linje, medan den yttre planeten fortsätter sin egen lata båge. Sex månader senare rör sig jorden igen i samma grundläggande riktning som den yttre planeten.

Summan av denna aktivitet är att, i förhållande till de till synes orörliga bakgrundsstjärnorna, Saturnus ibland verkar det stanna, vända riktningen på himlen i några månader och sedan återgå till sin vanliga rörelse.

Denna uppenbara bakåtgående himmelska rörelse kallas ​ retrograd rörelse​. Som du kan förvänta dig var det extremt förvirrande för tidiga observatörer som trodde att jorden, inte solen, satt i mitten av solsystemet.

Hur rör sig planeter egentligen?

Om de andra planeterna tog exakt lika lång tid att kretsa runt solen som jorden gör (dvs. 365 jorddagar), skulle de yttre röra sig med häpnadsväckande hastigheter genom rymden – även om, beviljas, kan det hävdas att de redan gör det!

Tangentialhastigheten ​v​ för en kropp i cirkulär rörelse är relaterad till vinkelhastighet ​ω​ av ekvationen ​v = ωr​, där ​ω​ är i radianer per sekund eller måttenheter per sekund . Det betyder att hastigheten en planet rör sig är direkt proportionell mot dess avstånd från solen. Om vinkelhastigheten ​ω​ var densamma för alla planeter skulle Saturnus, som är ungefär 10 gånger längre bort från solen än jorden, röra sig genom rymden 10 gånger så snabbt.

Astronomen Johannes Kepler bestämde sig genom noggrann matematik och studiet av ellipser (eftersom planeter rör sig i elliptiska banor snarare än perfekt cirkulära) att ​kvadraten för perioden (”år”) för vilken planet som helst är proportionell mot kuben för dess banas halvhuvudaxel. Detta betyder att en planets ”år” kan förutsägas från både formen och avståndet av dess omloppsbana, och data har bekräftat Keplers förutsägelser mycket väl över tiden.

Saturnus transitdatum 2019: Skytten

Mänskligheten har nu stor och detaljerad kunskap om vad stjärnorna och planeterna är, vad de är gjorda av, var de kom ifrån och hur gamla de är, himlen är en sådan övertygande och förtrollande ämne som mystik och folklore kring den påstådda påverkan av placeringen av astronomiska kroppar på mänskliga händelser är en mångmiljardindustri som kallas astrologi. Även om det mestadels är i underhållningssyfte i dagstidningar med horoskop, tar vissa människor ”tecken” från himlen på största allvar.

Saturnus korsade, eller transiterade, konstellationen Skytten under hela 2019. Saturnuspassagen i Skytten började som prograd (framåt), vände retrograd i april och återupptog progradrörelse i september. Det tar cirka 2 1/2 år för Saturnus att helt lämna en av de 12 astrologiska stjärnkonstellationerna och gå in i nästa.