Saturnus: Planeten som Skulle Flyta i ett Stort Nog Badkar

Saturnus: Planeten som Skulle Flyta i ett Stort Nog Badkar

Saturnus är den enda planeten i solsystemet som är mindre tät än vatten — ungefär 30% mindre. Om du kastade det i ett ocean stort nog för att hålla det, skulle det flyta på ytan. Detta enda, nästan absurda faktum fångar vad som gör Saturnus annorlunda än någon annan planet: det är en värld byggd nästan helt av gas, som knappt håller sig tillsammans mot sin egen massa.

Det är en gasjätte med en genomsnittlig radie ungefär 9 gånger jordens, men har bara en åttondel av jordens genomsnittliga densitet — vilket ger en planet över 95 gånger mer massiv än jorden trots att den mestadels är tom blåst. Även om Saturnus är nästan lika stor som Jupiter, har det mindre än en tredjedel av Jupiters massa. Med sin låga densitet, sina berömda ringar, sin enorma måne Titan och en sexkantformad storm som egentligen inte borde existera, är Saturnus en planet som fortsätter att överraska de som studerar den noga.

En Jätte Byggd från Nästan Ingenting

Saturnus låga densitet är inte det enda som förvrängs av dess gasjätteart. Dess ekvatoriella radie är mer än 10% längre än dess polära radie — 60.268 km (37.449 mi) kontra 54.364 km (33.780 mi) — en svällning orsakad av hur snabbt planeten roterar på en kropp som hålls tillsammans huvudsakligen av gravitation i stället för solid struktur. Saturnus har den näst kortaste dagen i solsystemet: en dag varar bara 10,7 timmar, även om en full tur runt solen tar ungefär 29,4 år (10.756 jorddagar).

Denna rotation driver också Saturnus väder. Vindar i den övre atmosfären når 1.600 fot per sekund (500 meter per sekund) i ekvatorialregionen — jämför det med de starkaste orkankraftsvindarna på jorden, som toppar omkring 360 fot per sekund (110 meter per sekund). Saturnus "lugna" band är fortfarande snabbare än allt en orkan kan producera här.

Ringar Tunnare Än De Verkar

Saturnus ringar sträcker sig från 6.630 till 120.700 kilometer (4.120 till 75.000 mi) utåt från planetens ekvator — och ändå är genomsnittligt bara omkring 20 meter (66 ft) tjocka. I skala är ett system som är så brett och så tunt proportionellt plattare än ett pappersark utlagt på en fotbollsplan.

En uppifrånvy av Saturnus och dess huvudringar, avbildad av Cassini-rymdfarkosten
Saturnus och dess ringar, sedda från högt uppe av NASAs Cassini-rymdfarkosten. Foto: NASA / JPL-Caltech / SSI / Cornell, offentlig egendom, via Wikimedia Commons

Människor har tittat på ringarna i över fyra århundraden utan att omedelbar förstå vad de såg på. År 1610, ett år efter sina första observationer med ett teleskop, blev Galileo Galilei den första personen som observerade Saturnus ringar, även om han inte kunde se dem väl nog för att urskilja deras sanna natur. Det dröjde till 1655 innan Christiaan Huygens var den första att beskriva dem som en skiva som omgärdar planeten — och samma år, 25 mars 1655, upptäckte Huygens också Titan, Saturnus största måne, i samma observationskväll. Två årtionden senare, 1675, upptäckte Cassini gapet i ringarna som nu är känt som Cassini-delningen.

Ännu mer märkligt, ringarna kan vara ett relativt sent tillägg till Saturn-systemet. Data från Cassini-rymdfarkosten tyder på att de är mycket yngre än själva planeten, mest sannolikt bildade inom de senaste 100 miljoner år och möjligtvis så nyligen som för 10 miljoner år sedan — vilket betyder att dinosaurier kan ha tittat upp på en ringlös Saturnus. Baserat på nuvarande utgiftstakt kan ringarna försvinna igen om ungefär 300 miljoner år, vilket gör hela denna spektakel till en tillfällig fas i Saturnus flera miljarder år gamla liv.

En Familj på 293 Månar, Dominerad av En

Saturnus har 293 kända månar, 63 av vilka har formella namn — och listan fortsätter att växa när svagare, mindre satelliter bekräftas. Men en måne förmörklar resten: Titan, den största, utgör mer än 90% av massan i omloppsbana omkring Saturnus, inklusive ringarna själva.

Titan är Saturnus största måne och den näst största i solsystemet. Det är den enda kända månen med en tät atmosfär — tätare än jordens — och är det enda kända föremål i solsystemet förutom jorden med tydliga bevis på stabila kroppar av ytvätska. I årtionden misstänktes denna vätska men bekräftades inte; förekomsten av flytande kolväten på Titan bekräftades slutligen in situ av Cassini-omloppsbanan, med Cassini-missionen som meddelar "definitivt bevis för närvaron av sjöar fyllda med flytande metan på Saturnus måne Titan" i januari 2007.

En fullskivor-mosaikvy av Saturnus dimmiga måne Titan
Titans dimmiga, täta atmosfär, avbildad av Cassini-rymdfarkosten. Foto: NASA/JPL/Space Science Institute, offentlig egendom, via Wikimedia Commons

En Liten, Isig Måne Med Sitt Eget Hav

Enceladus, mycket mindre än Titan, berättar en annan historia om vatten i det yttre solsystemet. Den är täckt av ren, nyligen lagrad snö hundratals meter tjock, vilket gör den till en av de mest reflekterande kropparna i solsystemet — en måne så vit att den ser nästan konstgjord ut mot rymdens svarthet.

Detta reflekterande skal visade sig dölja något. Bevis på flytande vatten på Enceladus började samlas 2005, när forskare observerade pluimer som innehöll vattenånga som sprutade från dess sydpol, med strålar som förflyttade 250 kg vattenånga varje sekund upp till 2.189 km/h (1.360 mph) ut i rymden — en liten måne som aktivt spottrar ut ett hav in i tomrummet.

Pluimar av vattenisKryper från sydpolerna "tigerrandar" på Saturnus måne Enceladus
Isiga pluimar som kommer ut från Enceladus sydpol. Foto: NASA/JPL/SSI, offentlig egendom, via Wikimedia Commons

Stormen Formad Som en Sexkant

Saturnus nordpol är värd för en av de märkligaste funktionerna i solsystemet: en bestående, ungefär sexkantformad molnformation belägen på ungefär 78°N. Sidorna på sexkanten är ungefär 14.500 km (9.000 mi) långa — ungefär 2.000 km (1.200 mi) längre än jordens diameter — vilket betyder att en enda sida av denna storm kunde sluka hela vår planet med utrymme över.

Den sexsidiga sexkantiga molnfunktionen på Saturnus nordpol
Den sexkantiga molnformationen som omgärdar Saturnus nordpol, avbildad av Cassini. Foto: NASA / Jet Propulsion Lab / University of Arizona, offentlig egendom, via Wikimedia Commons

Det upptäcktes inte med vilje. Saturnus polära sexkant hittades av David Godfrey 1987, sammansatt från förbiflygningsbilder tagna av 1981 Voyager-missionen, och återbesökt i nära detalj 2006 av Cassini-missionen, årtionden efter att någon först märkte formen dold i gamla data.

Missionen Som Observerade Allt

Mycket av det som är känt om modernt Saturnus — ringens ålder, Titans sjöar, Enceladus plume, sexkantens uthållighet — spåras tillbaka till en rymdkraft. Cassini var den fjärde rymdfarkosten som besökte Saturnus och den första som kom in i sin bana, där den stannade från 2004 till 2017. Den lanserades 15 oktober 1997 och förblev aktiv i rymden i nästan 20 år, tillbringade nästan 7 år i transit och 13 år i omloppsbana omkring Saturnus innan dess uppdrag slutade.

Källor