Saturn: Planeet, mis Ujuks Piisavalt Suures Vannidest

Saturn: Planeet, mis Ujuks Piisavalt Suures Vannidest

Saturn on ainus planeet Päikesesüsteemis, mille tihedus on väiksem kui vee tihedus — umbes 30% väiksem. Kui visaksid selle ookeanisse, mis oleks piisavalt suur selle hoida, ujuks see pinnal. See üksik, peaaegu absurdne asjaolu jäädvustab, mis muudab Saturni erineva kõikidest teistest planeetidest: see on maailm, mis on ehitatud peaaegu täielikult gaasist ja mis jõuab raskusega vastu oma massile.

See on gaasijätte, mille keskmine raadius on umbes 9 korda Maa raadiusest, kuid temale on vaid kaheksandik Maa keskmisest tihedusest — mis annab tulemiseks planeedi, mis on üle 95 korra massiivne kui Maa vaatamata sellele, et see on peamiselt tühi mullipuum. Kuigi Saturn on peaaegu sama suur kui Jupiter, on temale vähem kui kolmandik Jupteri massist. Oma madala tihedusega, kuulsa ringidega, tohutute Titaani kuuga ja kuusnurgakujulise tormi, mida tegelikult ei peaks olema, on Saturn planeet, mis jätkab neile, kes seda lähedaselt uurivad, üllatamist.

Hiid, Ehitatud Peaaegu Millestki

Saturni madal tihedus pole ainus asi, mida moonutab tema gaasijätte olemus. Tema ekvatoriaalne raadius on üle 10% pikem kui tema polaarne raadius — 60.268 km (37.449 mi) versus 54.364 km (33.780 mi) — pais põhjustatud sellest, kui kiiresti planeet pöördub kehal, mis hoitakse kokku peamiselt gravitatsiooniga, mitte kindla struktuuriga. Saturnil on teiseks lühim päev Päikesesüsteemis: üks päev kestab vaid 10,7 tundi, kuigi Päikese ümber täielik reis võtab umbes 29,4 aasta (10.756 Maa päeva).

See pöörlemine ajendab ka Saturni ilmastikku. Tuuled ülemises atmosfääris saavutavad 1.600 jalga sekundis (500 meetrit sekundis) ekvatoriaalses piirkonnas — võrrelge seda Maa tugevaimate orkaani tuultega, mis ulatuvad umbes 360 jalgani sekundis (110 meetrit sekundis). Saturni "rahulikud" ribad on endiselt kiiremad kui midagi, mida orkaan siin tekitada saab.

Rõngad Õhemad, Kui Näivad

Saturni rõngad ulatuvad 6.630 kuni 120.700 kilomeetrit (4.120 kuni 75.000 mi) planeedi ekvaatorist väljapoole — ja siiski keskmiselt vaid umbes 20 meetrit (66 jalga) paksud. Skaalas on süsteem, mis on nii lai ja nii õhuke, proportsionaalselt lamedamad kui jalgpalliväljaku peale asetatud paberileht.

Ülemolemist vaadates Saturni ja tema peapaleid pildistanud Cassini-kosmoseaparaadi
Saturn ja tema rõngad, nähtavad kõrgelt poolt NASA Cassini-kosmoseaparaat. Foto: NASA / JPL-Caltech / SSI / Cornell, avalik domeen, Wikimedia Commonsi kaudu

Inimesed on ringide kaugale vaadanud üle nelja sajandi, ilma et nad kohe aru saaksid, mida nad vaatlesid. Aastal 1610, aasta pärast oma esimesi teleskoobi vaatluseid, muutus Galileo Galilei esimeseks inimeseks, kes vaatles Saturni rõngaid, kuigi ta ei saanud neid piisavalt hästi näha, et eristada nende tõelist olemust. Tuli oodata kuni 1655. aastani, mil Christiaan Huygens oli esimene, kes kirjeldas neid planeeti ümbritsevate kettana — ja samal aastal, 25. märtsil 1655, avastas Huygens ka Titanuse, Saturni suurima kuu, samas vaatlusepursus. Kaks kümneid hiljem, 1675. aastal, avastas Cassini pragud rõngastes, mida nüüd nimetatakse Cassini jaotuseks.

Veelgi kumalisem on see, et rõngad võivad olla Saturni süsteemi suhteliselt hiljutine lisand. Cassini-kosmoseapparaadi andmed viitavad sellele, et need on palju noorem kui planeet ise, moodustusid arvatavasti viimase 100 miljoni aasta jooksul ja võimalik, et alles 10 miljoni aastat tagasi — mis tähendab, et dinosaurused võisid vaadata ringita Saturnile. Praeguste ammendamismäärade alusel võivad rõngad umbes 300 miljoni aasta pärast jälle kaduda, tehes kogu selle spektaakli ajutiseks faasiks Saturni miljardite aastate pikkuses elus.

Perekond 293 Kuust, Domineeritud Ühega

Saturnilla on 293 teadaolevu kuud, millest 63 kandavad ametlikke nimesid — ja loend kasvab, kui nõrgemad, väiksemad satelliidid kinnitatakse. Kuid üks kuu varjutab ülejäänuid: Titaan, suurim, moodustab üle 90% massist Saturni ümber orbiitimisel, sealhulgas rõngad ise.

Titaan on Saturni suurim kuu ja teiseksi suurim Päikesesüsteemis. See on ainus teadaolev kuu tihedate atmosfääriga — tihedam kui Maal — ja see on ainus teadaolev objekt Päikesesüsteemis peale Maa, kellel on selged tõendid pinnale jäetud stabiilsetest vedelike kehadest. Kümneid aastaid kahtlustati seda vedelikku, kuid ei kinnitatud; vedelate süsivesinike olemasolu Titanile kinnitati lõpuks in situ Cassini orbiidil, Cassini missiooni meeskond teatab "uuritavad tõendid Saturni kuu Titanile metaaniga täidetud järvede olemasole" jaanuaris 2007.

Täiskettal mosaiik vaade Saturni udusele kuule Titanusele
Titanuse udune, tihe atmosfäär, millest pildi on tehtud Cassini-kosmoseaparaat. Foto: NASA/JPL/Space Science Institute, avalik domeen, Wikimedia Commonsi kaudu

Väike, Jäine Kuu Oma Ookeani

Enceladus, Titanusest palju väiksem, räägib teistsugust lugu veest välimises Päikesesüsteemis. See on kaetud puhtad, äsja kuhjatud lumega, mille paksus on sajad meetrid, tehes sellest ühe Päikesesüsteemi kõige peegeldavamaid kehasid — kuu nii valge, et näeb peaaegu kunstlik väljumise must vastu.

See peegeldav kest osutus miski varjav. Vedeliku vee tõendid Enceladusele hakkas kogunema 2005. aastal, kui teadlased jälgisid vesiauru sisaldavaid loori, mis purskasid tema lõunapooluse pinnal, kiirgustega, mis liigutasid 250 kg vesiauru iga sekundi 2189 km/h (1360 mph) kosmosesse — väike kuu aktiivne ookean vaakumisse väljutades.

Jäise vee purskused purskavad Saturni kuu Enceladuse lõunapooluse "tigritriipudest"
Jäised purskused, mis väljuvad Enceladuse lõunapooluselt. Foto: NASA/JPL/SSI, avalik domeen, Wikimedia Commonsi kaudu

Kuusnurkakujuline Torm

Saturni põhjapoolus on kodumaa üks kumalisemaid omadusi Päikesesüsteemis: püsiv, ligikaudu kuusnurkakujuline pilv paigutatud umbes 78°N. Kuusnurga küljed on ligikaudu 14.500 km (9.000 mi) pikkused — ligikaudu 2.000 km (1.200 mi) pikem kui Maa läbimõõt — mis tähendab, et üks selle tormi külg võiks neelata kogu meie planeedi ülejäänutega.

Kuus-külgne kuusnurkakujuline pilve omadus Saturni põhjapooluse peal
Kuusnurkakujuline pilv paigutus Saturni põhjapoolust ümbritsevad, mis pildistas Cassini. Foto: NASA / Jet Propulsion Lab / University of Arizona, avalik domeen, Wikimedia Commonsi kaudu

Seda ei avasatud tahtlikult. Saturni polaarne kuusnurk leidis David Godfrey 1987. aastal, kokku pandud 1981. aasta Voyager missioonilt tehtud lennuläbivaatusepiltidest, ja käidi 2006. aastal Cassini missiooniga detailses läheduses, kümneid aastaid pärast seda, kui keegi esimest korda märkas kuju, mis oli peidetud vanades andmetes.

Missioon, mis Jälgis Kõike

Suur osa sellest, mis on teada modernsest Saturnist — rõngaste vanus, Titanuse järved, Enceladuse purskused, kuusnurga kuuletus — jäljendab ühte kosmoseaparaadi. Cassini oli neljas kosmoseaparaat, kes külastas Saturnit, ja esimene, kes siseneb tema orbiidile, kus ta oli 2004. kuni 2017. aastani. See lanseeriti 15. oktoobril 1997 ja jäi aktiivseks kosmoses peaaegu 20 aastat, veitis peaaegu 7 aastat üleminekul ja 13 aastat Saturni orbiidil, enne kui tema missiooni lõppes.

Allikad