| |||
|
Týdeník věnovaný aktualitám a novinkám z fyziky a astronomie. | |||
|
Saturnův svět v různých měřítkách
Ivan Havlíček
Již po dva a půl roku je Saturnův svět velmi podrobně zkoumán sondou CassiniCassini – meziplanetární sonda NASA, ESA a ASI (Italská kosmická agentura) určená k průzkumu Saturnu. Startovala z Cape Canaveral 15. října 1997, k Saturnu dorazila 30. června 2004. Celková hmotnost Cassini (včetně paliva a pouzdra Huygens) při startu byla 5 600 kg. Vyvrcholením mise bylo měkké přistání pouzdra Huygens na povrchu Saturnova měsíce Titanu dne 14. ledna 2005. Sonda byla pojmenována podle italského matematika a astronoma Giana Domenica Cassiniho (1625-1712). Podle tohoto vědce je pojmenována i část Saturnových prstenců, tzv. Cassiniho dělení. Mise byla ukončena 15. září 2017 řízeným pádem sondy do atmosféry planety.. Jde o velkolepý mezinárodní projekt, který je naplánován až do roku 2008. Sonda Cassini přibrzdila u SaturnuSaturn – druhá největší planeta Sluneční soustavy. Je charakteristická dobře viditelným prstencem. Saturn je od Slunce desetkrát dále než Země, a proto je jeho teplota velmi nízká (−150 °C). Průměrná hustota planety 0,7 g·cm−3 je nejnižší z celé sluneční soustavy, dokonce nižší než hustota vody. Saturn patří k obřím planetám. Oběhne Slunce za 30 let, kolem vlastní osy se otočí za pouhých 10 hodin. Rychlá rotace způsobuje vznik pásů. V atmosféře jsou pozorovány velké žluté či bílé skvrny. Atmosféra je tvořena oblaky čpavku, vodíkem a heliem. V nitru je snad malé jádro z křemičitanů obklopené kovovým vodíkem. Vítr v atmosféře dosahuje rychlosti až 1 800 km/h. Magnetické pole má dipólový charakter s osou téměř rovnoběžnou s rotační osou. v červnu roku 2004 a od té doby prolétává ve velmi pečlivě vypočtených drahách okolo tohoto klenotu sluneční soustavy. Každý průlet je něčím novým, někdy je blízko Saturn, jindy nějaký jeho měsíc. V současné době dokončuje sonda čtvrtou desítku obletů a do poloviny roku 2008 je jich naplánováno ještě zhruba jednou tolik. Za dva a půl roku tohoto podrobného průzkumu je dnes Saturn zobrazován a proměřován tak, jako se to nepodařilo za celá staletí výzkumu prováděného pozemskými přístroji. Sondy VoyagerVoyager – dvojice sond NASA, která startovala v roce 1977 pomocí nosných raket Titan/Centaur. V roce 1979 proletěly obě sondy kolem Jupiteru, v roce 1980 (Voyager 1) a 1981 (Voyager 2) kolem Saturnu. Voyager 2 pokračoval dále k Uranu (1986) a Neptunu (1989). Obě sondy se zásadním způsobem zasloužily o poznání Sluneční soustavy a dnes jsou nejvzdálenějšími objekty, které lidstvo vyslalo do vesmíru. 1 a 2 na přelomu sedmdesátých a osmdesátých let jen zlehka naznačily, co bychom zde mohli v budoucnu očekávat. Od doby, kdy Galileo rozpoznal prvním dalekohledem na této planetě něco pro tehdejší učence nepředstavitelného, se naše znalosti o Saturnu přeci jen v mnohém prohloubily.
|
Saturn – druhá největší planeta Sluneční soustavy. Je charakteristická dobře viditelným prstencem. Saturn je od Slunce desetkrát dále než Země, a proto je jeho teplota velmi nízká (−150 °C). Průměrná hustota planety 0,7 g·cm−3 je nejnižší z celé sluneční soustavy, dokonce nižší než hustota vody. Saturn patří k obřím planetám. Oběhne Slunce za 30 let, kolem vlastní osy se otočí za pouhých 10 hodin. Rychlá rotace způsobuje vznik pásů. V atmosféře jsou pozorovány velké žluté či bílé skvrny. Atmosféra je tvořena oblaky čpavku, vodíkem a heliem. V nitru je snad malé jádro z křemičitanů obklopené kovovým vodíkem. Vítr v atmosféře dosahuje rychlosti až 1 800 km/h. Magnetické pole má dipólový charakter s osou téměř rovnoběžnou s rotační osou. Titan – největší Saturnův měsíc s průměrem 5 150 km. Byl objeven v roce 1655 Christiaanem Huygensem. Má hustou atmosféru, v níž převažuje dusík s trochou metanu. Tlak atmosféry na povrchu je 1,5 atm, teplota −180 °C. Měsíc Titan je větší než planeta Merkur. Často se spekuluje o možnosti primitivních forem života na Titanu. Cassini – meziplanetární sonda NASA, ESA a ASI (Italská kosmická agentura) určená k průzkumu Saturnu. Startovala z Cape Canaveral 15. října 1997, k Saturnu dorazila 30. června 2004. Celková hmotnost Cassini (včetně paliva a pouzdra Huygens) při startu byla 5 600 kg. Vyvrcholením mise bylo měkké přistání pouzdra Huygens na povrchu Saturnova měsíce Titanu dne 14. ledna 2005. Sonda byla pojmenována podle italského matematika a astronoma Giana Domenica Cassiniho (1625-1712). Podle tohoto vědce je pojmenována i část Saturnových prstenců, tzv. Cassiniho dělení. Mise byla ukončena 15. září 2017 řízeným pádem sondy do atmosféry planety. Huygens – část sondy Cassini. Jde o pouzdro, které se od ní odpoutalo a poté dne 14. ledna 2005 měkce přistálo na povrchu Saturnova měsíce Titanu. Pouzdro bylo vyrobeno Evropskou kosmickou agenturou ESA, jeho hmotnost je 350 kg. Je pojmenováno podle objevitele Titanu, známého holandského fyzika Christiaana Huygense (1629-1695). |
Pozorování a vysvětlení pozorovaného jevu v knize Christiaana Huygensee „Systema Saturnium“ z roku 1659. Saturn by mohl být obklopen prstencem, který se planety nikde nedotýká, a podle pozice na své dráze pozorujeme prstenec v různém sklonu. Tak vznikají různé podoby planety, které vidíme v dalekohledu. Vzdálenost pozorovatele od planety je stejná jako vzdálenost Země od Saturnu.
Snímek sondy Cassini širokoúhlou kamerou 27. 10. 2004 ze vzdálenosti 618 000 km od Saturnu IR filtrem s nejvyšší propustností na vlnové délce 1 001 nm. Měřítko 33 km/pixel. Zdroj: NASA/ESA.
Mimas (Ø 398 km) na pozadí severní polokoule Saturnu. Jasné světle modré pruhy nad Mimasem nasvěcuje Slunce prosvítající Cassiniho dělením (šíře 4 800 km). Rozdílně jasné modré pruhy jsou svrchní vrstvy Saturnovy atmosféry zastíněné prstenci rozdílné hustoty. Tmavý stín uprostřed je způsoben prstencem B, který je ze všech prstenců tvořen nejhustším materiálem. Část prstence nad Cassiniho dělením zřetelná dole je prstenec A, Enckeho dělení a prstence F a G. Snímek z 7. 11. 2004 ze vzdálenosti 3 700 000 km od Saturnu. Měřítko 22 km/pixel. Zdroj: NASA/ESA.
Antihurikány na Saturnu. Levý snímek byl pořízen 4. 7. 2005, pravý 6. 7. 2005 přes IR filtr na vlnové délce 750 nm ze vzdálenosti 2,4 milionů km. Rozlišení je 14 km/pixel. Zdroj: NASA/ESA.
Saturnovy prstence mají průměrnou tloušťku kolem 40 m a jsou rozvlněny prolétávajícími tělesy nejrůznějších velikostí. Na snímku je mozaika složená z 15 snímků prstence F, který je rozvlněn měsícem Prometheus. Mezi prvním a posledním snímkem uplynulo 2,5 hodiny, zobrazená oblast má 1 500 km na výšku a 147 000 km na délku. Prometheus vytváří v prstenci každých 14,7 hodiny klínovitou brázdu, kanál, díky své excentrické dráze. Každý temný kanál se táhne prstencem cca 1 000 km. Prometheus má průměr 102 km. Snímek byl pořízen 13. 4. 2005 ze vzdálenosti 1,1 milionů km od Saturnu. Rozlišení je 6 km/pixel. Zdroj: NASA/ESA.
Na snímku z 25. 9. 2006 ze vzdálenosti 255 000 km je zřetelné rozvlnění materiálu v prstenci F. Tento jev nastává, když přímo prstencem nebo v jeho blízkosti prolétávají malé Saturnovy měsíce. Rozlišení originálního snímku je 1 km/pixel.
V soustavě prstenců, která byla rozpoznána jako velmi dynamická struktura, byly objeveny útvary nazvané „VRTULE“ způsobené tělesy o velikosti kolem 100 m obíhajícími v drobnějším materiálu prstence A. Na snímku je kompozice určující měřítko, ve kterém se pozorované „vrtule“ nacházejí. Snímek vlevo ukazuje místo výřezu prostředního obrázku. Zřetelný je prstenec B, Cassiniho dělení, prstenec A a prstenec F. Měřítko ve vzdálenosti vyznačeného výřezu je 45 km/pixel. Střední snímek ukazuje oblast velmi hustého rozvlnění vytvořeného měsíci Janusem a Epimetheem. Celý snímek čítá výškově 1 800 km. „Vrtule“ jsou dvoučárkové značky nalezené v obrazových výsecích zvětšených vpravo. Snímky byly získány při průletu kolem planety 1. července 2004. Originální snímky mají rozlišení 52 m/pixel. „Vrtule“ mají délku cca 5 km, šíři cca 300 m a měly by být způsobeny pohybem těles v měřítku stovek metrů soustavou prstenců. Podle jejich četnosti v pozorovaných výřezech lze usuzovat na řádové množství kolem desítek milionů těchto těles. Zdroj: NASA/ESA.
„VRTULE“ způsobené tělesy o velikosti kolem 100 m obíhajícími v drobnějším materiálu prstence A. Na snímku je vyznačena orientace pohybu prstence vůči planetě. Zdroj: NASA/ESA.
Další průlety sondy Cassini zajisté přinesou ještě mnoho nového, stejně tak jako postupné podrobnější vyhodnocování již dosud získaných dat. V každém případě je nám však Saturnův svět již dnes mnohem blíže a jeho rozmanitost na nejrůznějších měřítkových škálách nám pomáhá lépe poznat vesmír, ve kterém žijeme.
Klip týdne
Saturn – Cassini. Na klipu vidíte jižní polokouli Saturnu snímanou při misi Cassini. Jde o 45 snímků pořízených mezi 6. 2. 2004 a 30. 3. 2004 kamerou se středem spektrálního pásma na vlnové délce 750 nm. Vzdálenost sondy od planety se měnila od 71×106 km do 46×106 km a rozlišení na pixel od 425 km do 278 km. Patrná je pásová struktura atmosféry Saturnu způsobená jeho rychlou rotací (10:32 hod) a temné oválné skvrny (cyklóny). Mise Cassini je společným projektem NASA a ESA k planetě Saturn, který vyvrcholil přistáním pouzdra Huygens na Saturnově měsíci Titan v roce 2005. (gif, 622 kB)
Odkazy
