Saturn

The Bringer of Old Age
(Alderdomsbringeren)

Saturn har vært kjent siden forhistorisk tid. Galileo var den første som observerte den med teleskop i 1610. Han la merke til dens underlige utseende, som forvirret ham. Siden planetene beveger seg rundt Solen hender det at Jorden passerer planet som defineres av Saturns ringer. Dette gjorde det vanskelig for tidlige observatører. Et bilde med dårlig oppløsning kan derfor være vanskelig å tolke. Først i 1659 klarte Christiaan Huygens å forstå ringenes geometri. Ringene forble unike i solsystemet helt til 1977, da noen svake ringer ble observert rundt Uranus - og kort tid etter rundt Jupiter og Neptun.

Saturn ble først passert av Pioneer 11 i 1979 og senere av Voyager 1 og Voyager 2. Cassini (et samarbeidsprosjekt mellom NASA og ESA) kom fram 1. juli 2004 og vil gå i bane rundt Saturn i minst fire år.

Saturn er tydelig flattrykt når den observeres gjennom et lite teleskop. Ekvatorial- og polardiametrene avviker med nesten 10% (hhv. 120 536 km og 108 728 km). Dette skyldes den raske rotasjonen og at den stort sett består av gass. De andre gassplanetene er også flattrykte, men i mindre grad.

Saturn har den minste tettheten av alle planetene; dens spesifikke vekt (0.7) er mindre enn vann.

Som Jupiter består Saturn av omtrent 75% hydrogen og 25% helium med spor av vann, metan, ammoniakk og "stein". Dette ligger tett opptil sammensetningen i gass-skyen der Solen og resten av solsystemet oppstod.

Saturn indre ligner Jupiters med en steinkjerne og deretter et lag av flytende metallisk hydrogen og så et lag av molekylært hydrogen. Spor av ulike typer is er også tilstede.

Saturn har et varmt indre (12000 grader K i kjernen) og stråler ut mer energi energi enn den mottar fra Solen. Varmen genereres av noe som kalles Kelvin-Helmholtz-mekanismen som i Jupiter. Dette er likevel ikke nok til å forklare Saturns høye luminositet, en tilleggsmekanisme må være i virksomhet. Muligens har det noe med helium i kjernen å gjøre.

De klare båndene vi ser på Jupiter er mye svakere på Saturn. De er også mye bredere langs ekvator. Detaljer i skytoppene er usynlige sett fra Jorden, så det var ikke før Voyager-ferdene at det var mulig å studere sirkulasjonen i atmosfæren . Saturn har også seiglivede flekker (den røde flekken midt i bildet til høyre) og andre strukturer som er vanlige på Jupiter. I 1990 kunne Hubble-teleskopet rapportere om en enorm hvit "sky" nær ekvator som ikke var synlig under Voyager-ferdene. I 1994 ble en ny, mindre storm observert (venstre).

To tydelige ringer (A og B) og en svakere (C) kan observeres fra Jorden. Delingen mellom ringene A og B kalles Cassinis deling. Den langt svakere delingen i de ytre delene av ring A kalles Enckes deling (dette er misvisende ettersom delingen antagelig aldri ble observert av Encke). Voyager-bilder viser i tillegg fire svake ringer. I motsetning til ringer rundt andre planeter har Saturns ringer en uvanlig høy albedo eller refleksjonsevne (0.2 - 0.6).

Selv om de virker sammenhengende sett fra Jorden, består ringene i virkeligheten av utallige små partikler i hver sin bane. "Partiklene" varierer i størrelse fra rundt en centimeter til flere meter i diameter. Noen få kilometerstore legemer er også sannsynlig.

Saturns ringer er overraskende tynne: Med sine 250 000 km i diameter er de mindre enn 1 km tykke! Til tross for sitt imponerende utseende, er det faktisk svært lite materiale i ringene. Hvis man presset dem sammen til ett legeme, ville de ikke utgjøre mer enn 100 km i diameter.

Ring-partiklene ser ut til å bestå hovedsaklig av vann-is, men innimellom finnes det antagelig også isdekte steiner.

Voyager bekreftet observasjoner av noen underlige radielle inhomogeniteter døpt "eiker", som først ble rapportert av amatørastronomer (venstre). Vi vet ennå ikke hva de er, men de kan kanskje ha noe med Saturns magnetfelt å gjøre.

Saturns ytterste ring, F-ringen, er en komplisert sak satt sammen av flere små ringer med små tydelige knuter. Forskerne lurer på om knutene kan være opphopninger av ring-materiale, eller "mini-måner". Den merkelige sammenflettede strukturen som kunne ses på Voyager 1-bildene kunne ikke ses på bilder fra Voyager 2 - kanskje fordi sistnevnte tok bilder i områder der ringene er nesten parallelle. De er tydlige i Cassini-bildene.

Mellom enkelte av månene og ringsystemet er det kompliserte resonans-effekter. De såkalte gjetermånene (dvs. Atlas, Prometheus og Pandora) er tydeligvis viktige for å holde ringene på plass; mens Mimas ser ut til å være ansvarlig for det sparsommelige materialet i Cassinis deling, som ser ut til å tilsvare Kirkwood-delingen i asteroidebeltet. Pan befinner seg inne i Enckes deling og S/2005 S1 er i midten av Keeler-gapet. Hele systemet er svært komplisert og er ennå dårlig forstått.

Ringenes opprinnelse (både for Saturn og de andre jovianske planetene) er ukjent. De kan ha eksistert siden begynnelsen, men ringene er ustabile og trenger stadig "påfyll" for å holdes ved like. Antagelig kommer nytt materiale fra asteroider og små måner som brytes ned. De nåværende ringene kan være kun noen få hundre millioner år gamle.

Som de andre jovianske planetene har Saturn et betydelig magnetfelt.

På nattehimmelen er Saturn lett å se med det blotte øye. Den er ikke så lyssterk som Jupiter, men den er lett å gjenkjenne fordi den ikke "blinker" slik som stjernene. Ringene og de største månene er synlige gjennom små teleskoper. Mange nettsteder viser Saturns (og de andre planetenes) posisjon på himmelen. Mer detaljerte og tilpassede kart kan lages med egne planetariumprogrammer som for eksempel Starry Night.

Saturns måner

Saturns ringer

Mer om Saturn og dens måner

• flere Saturn-bilder
• fra NSSDC
• Cassini Home Page ved JPL
• Saturn Events fra TAMU
• Saturns ringsystemer
• Årsaken til ring-delingene, fra Phil Plait's utmerkede Bitsize Astronomy nettsted
• Saturn Ring Plane Crossings of 1995-1996 inkluderer masse info om Saturn og ringene
• Voyager Saturn Science Summary
• Saturn Ring Plane Crossing: info fra JPL, info og bilder fra STScI
• Sun Crossing of Saturn's Ring Plane fra WIYN Observatory
• Historical Background of Saturn's Rings (fra JPL)
• Saturnian System Nomenclature Tables
• Saturns ringer med naturlige farger fra Cassini

Åpne spørsmål

• Hvordan genererer Saturn den indre varmen?
• Hva er "eikene" i ringene?
• Hvordan oppstod ringene? Hva forteller de oss om solsystemets opprinnelse? Hvorfor er Saturns ringer så mye mer dramatiske av utseende enn de andres?
• NASA/ESA-romsonden Cassini kom inn i banen rundt Saturn 1. juli 2004. I tillegg til en omfattende undersøkelse av Saturn og dens store måner skal den slippe ESA-sonden Huygens ned mot overflaten på Titan.

Ekspress til Titan