Fizika | Csillagászat, űrkutatás » Mogyorósi-Szabó - A Szaturnusz holdjai

A SZATURNUSZ HOLDJAI KISELŐADÁS Készítette: Mogyorósi Attila Szabó Tamás Biológia- földrajz II. 1 A Szaturnuszról és holdjairól általában A Szaturnusz a Nap tól számított hatodik bolygó. Méretét tekintve a bolygók között a második legnagyobb. A s zakirodalom az óriásbolygók csoportjába sorolja. Naptól mért távolsága :1.429400000 km (9,54 CSE) Egyenlítői átmérője :120.536 km Sarki átmérője: 108.728 km Tömege: 5,688 x 1026 kg. Nevét az egyik legősibb római istenről kapta. A vetés, vetőmag istene, a könyörtelen idők jelképének tekintették. A görög mitológiabeli Titánnal, Kronosszal azonosították, aki apját, Uránoszt megcsonkítva feleségül véve saját leánytestvérét, Rheiát, került az égi trónra; és akinek azt jó solták, hogy egyik fia fogja megfosztani a tróntól. Ezért valamennyi gyermekét, alig hogy megszülettek, sorjában lenyelte, így akarván elkerülni a jó slat beteljesülését. Rheia azonban

kijátszotta Kronoszt: megszülte legkisebb fiát, Zeuszt, de egy bepólyázott követ adott át férjének. Zeuszt egy Kréta szigeti barlangban felnevelték, majd felnőve legyőzte apját és megmentette testvéreit. Az ókorban ismert bolygók közül a Szaturnusz a legtávolibb. A Jupiterhez hasonlóan ezt a bolygót is az egyenlítőjével párhuzamos világos és sötét csíkokból álló mintázat borítja, de a sávok sokkal szabályosabbak, bár kevésbé körülhatároltak, mint a J upiter sávjai és színük is halványabb. Távcsővel vizsgálva pompás látványt nyújt. A Szaturnuszt először a Pioneer-11 látogatta meg 1979-ben, majd később a Voyager-1, illetve a Voyager-2. 2 A Szaturnusz gyűrűi A Szaturnusz gyűrűit elsőként Galilei figyelte meg 1610-ben. Ő úgy gondolta, hogy a Szaturnusz egymáshoz nagyon közel álló bolygórendszer (melyek közül a középső mintegy háromszor akkora méretű, mint a két oldalsó), s néhány évvel később,

mikor a Föld áthaladt a gyűrűk síkján, szem elől tévesztette "kísérőit" . Mintegy 40 évvel később Huygens adta meg a gyűrűk pontos leírását (1655.) A Szaturnusznak 7 gyűrűjét különböztetjük meg. Ezeket az alábbi táblázatban nagybetűk jelölik. Gyűrű Távolság (km) D 67000 C 74500 B 92000 Cassini-rés A 122200 F 140210 G 165800 E 180000 Szélesség (km) Tömeg (kg) 7500 17500 25500 ? 1.1e18 2.8e19 14600 500 8000 300000 6.2e18 ? 1e7 ? A távolságot a Szaturnusz középpontjától a gyűrű belső széléig kell érteni. A Szaturnusz légköre A légkör H-ből és H-vegyületekből, valamint 6 % He-ból áll. Hasonlóan A Jupiterhez a Szaturnusz is kétszer annyi hőt bocsát ki, mint amennyi a bolygóra érkezik. Mivel a Szaturnusz kisebb tömegű, mint a Jupiter, sokkal gyorsabban hűlt le, ami lehetővé tette, hogy a He cseppecskék formájában kicsapódjon. Ez esőszerűen lehull a bolygó belsejében, miáltal a lég kör He-ban

elszegényedik, (ezért kisebb a He - tartalma, mint a Jupiternek) a belső rész viszont felmelegszik. Valószínűleg ez az oka a nagyobb hőkibocsátásnak 3 A Szaturnusz mágneses tere A bolygó mágneses tere erős, mágneses mezejének tengelye egy fokos szögben hajlik a forgástengelyéhez képest. A Szaturnusz holdjai A tudomány jelenlegi állása szerint a Szatu rnusznak 42 holdja van. A bolygó 18 holdjának van neve Több holdja van, mint bármelyik másik bolygónak. Legnagyobb köztük a T itán, amely alig kisebb, mint a legnagyobb Galilei hold, a Ganymede. Négy holdnak az átmérője 1000 km felett van (1050- 1530 km), 8-nak az átmérője 80 és 500 km közötti, míg a maradék hold átmérője 40 km alatt marad. A legkülsőt, a Phoebét kivéve valamennyi direkt keringésű hold. Hold Távolság (e.km) Pan 134 Atlas 138 Prometheus 139 Pandora 142 Epimetheus 151 Janus 151 Mimas 186 Enceladus 238 Thetys 295 Telesto 295 Calipso 295 Dione 377 Helene 377 Rhea

527 Titan 1222 Hyperion 1481 Japetus 3561 Phoebe 12952 Sugár (km) Felfedező Dátum 10 14 46 46 57 89 196 260 530 15 13 560 16 765 2575 143 730 110 Showalter Terrile Collins Collins Walker Dollfus Herschel Herschel Cassini Reitsma Pascu Cassini Laques Cassini Huygens Bond Cassini Pickering 1990. 1980. 1980. 1980. 1980. 1966. 1789. 1789. 1684. 1980. 1980. 1684. 1980. 1672. 1655. 1848. 1671. 1898. 4 A holdak részletes jellemzése A Szaturnusz belső hat holdja • Pan A Szaturnusz legbelső holdja. A Szaturnusztól mért távolsága :133.583 km Átmérője: 20 km. Pán a görög mitológiában a nyájak, erdők és mezők istene. Kecskelábai és kecskeszarvai voltak és testét szőr borította. Születésekor apjának nem tetszett, de az is tenek mulatságosnak találták, és a Pán (" mindenkinek tetsző ") nevet adták neki. Mark R. Showalter fedezte fel, 1990-ben a Voyager fotói alapján A Pan az Encke-résen belül, a Szaturnusz " A "

gyűrűjében kering. Anyagát tekintve a jégholdak közé tartozik. • Atlas A Szaturnusz 2. holdja A Szaturnusztól mért távolsága : 137.670 km Átmérője: 30 km. Nevét egy görög mitológiai alakról, egy titánról kapta. Prometheus testvérbátyja. Rendkívüli erejéről híres és az égboltot kellett tartania R. Terrile fedezte fel, 1980-ban a Voyager fotói alapján • Prometheus A Szaturnusz harmadik holdja. Szaturnusztól mért távolsága: 139.350 km Átmérő: 91 km. Tömege: 2,7e17 kg. 5 A görög mitológiában Prometheus Japetos fia, aki ellopta az Olümposzról a tüzet és az embereknek adta. S. Collins és társai fedezték fel, 1980-ban a Voyager fotói alapján A Prometheus az F gyűrű belső terelőholdja. • Pandora A Szaturnusz negyedik holdja. Szaturnusztól mért távolsága : 141.700 km Átmérője : 84 km. Tömege : 2.2e17 kg Pandora volt az első asszony a görög mitológiában, akit Zeusz küldött az emberek közé, hogy bajba sodorja

az emberiséget. Collins és társai fedezték fel, 1980-ban a Voyager fotói alapján. A Pandora gen közel kerülnek és pályát cserélnek. • Janus A Szaturnusz hatodik holdja. Szaturnusztól mért távolsága:151.472 km Átmérője: 178 km. Tömege: 2.01e18 kg A római mitológiában Janus az ajtók istene. Két arca volt Dollfus, francia csillagász fedezte fel, 1966-ban. A Szaturnusz középső hat holdja 6 az • Mimas A Szaturnusz hetedik holdja. A Szaturnusztól mért távolsága: 185.520 km Átmérője: 392 km. Tömege : 3.80e19 kg A görög mitológiában Hephaisztosz által megbecstelenített titán volt. Legkisebb a gömb alakú Szaturnusz holdak közül, atöbbi nagyobb holdhoz hasonlóan a Mimas is piszkos jéggömb, felületén megannyi becsapódásból származó kráterrel. A kráter átmérője 130 km, mélysége meghaladja a 1 0 km-t, fala pedig 5 km-re emelkedik környezete fölé. Ez azt b izonyítja, hogy az itt uralkodó -200 °C hőmérsékleten a

jég szilárdsága vetekszik a kőével. A kozmikus testnek a Mimasra történt lezuhanásakor az egész égitesten keresztülhaladó lökéshullám alakult ki, melynek nyomát a M imas kráterével ellentétes oldalon meg is találta a Voyager űrszonda. Ez az eddig megismert legnagyobb belső mélységű és legmagasabb sáncfalú kráter, mely nevét Herschelről kapta. Herschel fedezte fel 1789-ben. • Enceladus A Szaturnusz nyolcadik holdja. Szaturnusztól mért távolsága: 238.020 km Átmérője: 500 km. Tömege: 8.40e 19 kg A görög mitológiában a g igászokkal folytatott harcban Athene ráhajította Szicília szigetét. 7 Az Enceladus a Naprendszer legnagyobb albedójú (90%- nál nagyobb) égitestje. Jobban visszaveri a fényt, mint a frissen esett hó( Vagy mint a " hölgyek tükre ") Ennek a nagy fényvisszaverő képességnek az oka a kistályszerkezetben rejlik. Felszínén alig vannak kráterek, csak felszíni egyenlőtlenségek és árkok tagolják.

A hold nem túlságosan régen ismételten aktív volt, valószínűleg a szomszédos égitestek árapály keltő hatása miatt. Herschel fedezte fel, 1789-ben. Az Enceladus a Szaturnusz E gyűrűjében kering. • Tethys A Szaturnusz kilencedik holdja. Szaturnusztól mért távolsága: 294.660 km Átmérője: 1060 km. Tömege : 7.55e20 kg A görög mitológiában a legismertebb tenger-istennő, Achilleus anyja. A Tethys feszínét sűrűn borítják becsapódási kráterek, a feszínét egy óriási becsapódásos eredetű kráter, az Odysseus ( 400 km átmérő ) uralja. Elképzelhető, hogy az ütközés ereje átmenetileg széttépte a Tethyst, vagy keresztülrepesztette a holdat. Ezzel átellenben található az Ithaca Chasma, egy 2000 m hosszú, 50-100 km széles, 3-5 km mély völgy, mely a h old kerületének kétharmadát fogja át. A v ölgy északi végén emelkedik a 100 km átmérőjű Telemachus kráter. Cassini fedezte fel, 1684-ben. Pályájában a o sztozik a T

elesto-val és a C alypso-val, melyek 60 fokkal a Tethys előtt, annak librációs pontjában keringenek. 8 • Telesto A Szaturnusz tizedik holdja. A Szaturnusztól mért távolsága: 294.660 km Átmérője : 29 km. Tömege: A görög mitológiában Okeanosz és Tethys egyik lánya. A Telesto a Naprendszer egyik legkisebb holdja. Smith, Reitsema, Larson és Fountain fedezték fel 1980-ban földi megfigyeléseik során. • Calypso A Szaturnusz tizenegyedik holdja. A Szaturnusztól mért távolsága : 294.660 km Átmérője: 26 km. Tömege: ? A görög mitológiában tengeri nimfa, aki hét teljes esztendeig magánál tartotta Odüsszeuszt. Pascu, Smith és társai fedezték fel, 1980-ban földi megfigyelés alkalmával, a HST számára készített kamerákkal. A Calypso a Naprendszer legkisebb holdjai közé tartozik. • Dione A Szaturnusz tizenkettedik holdja. Szaturnusztól mért távolsága: 377.400 km Átmérője: 1120 km. 9 Tömege : 1.05e21 kg A görög

mitológiában Dione Aphrodite anyja és Zeusz felesége. A Szaturnusz holdjai közül a legnagyobb sűrűségű 1,4 g/cm3 . Felszínén találhatunk világos, sík területeket és kráterekkel sűrűn borított vidékeket is. Legnagyobb krátere a 160 km átmérőjű Aeneas A bolygóval átellenes oldalán sötétebb, de fényes sugarak ékesítik. A sugarak a Szaturnusz belsejéből kiszabadul hó , vagy dérfoltok sorozatai. Cassini fedezte fel, 1684-ben. A Szaturnusz külső hat holdja • Helene A Szaturnusz tizenharmadik holdja. Szaturnusztól mért távolsága: 377.400 km Átmérője: 33 km. (36 x 32 x 30 ) Helene a görög mitológiában spártai királyné, a v ilág legszebb asszonya. Laques és Lecacheux fedezte fel 1980-ban, földi megfigyelőállomásról. • Rhea A Szaturnusz tizennegyedik holdja, a második legnagyobb. Szaturnusztól mért távolsága: 527.040 km Átmérője: 1530 km. Tömege: 2.49e21 kg Rhea ősistennő a görög mitológiában, Kronosz felesége,

Zeusz anyja. Neve a különböző kultúráknak a v ilág teremtésére vonatkozó legendáival kapcsolatos. A Naprendszer egyik legidősebb égitestje. A Szaturnusz jeges holdjai közül a leg nagyobb. Zsúfolásig tele v an becsapódási kráterekkel A legnagyobb kráter a 300 km átmérőjű Izanagi. A Szaturnusszal mindig átellenes oldalra néző felén fényes sugarak rendszere látszik. Ez a 10 repedésekből kiszabadult vízgőzből képződhetett dér, mint a Dione esetében. Cassini fedezte fel, 1672-ben. • Titan A Szaturnusz tizenötödik holdja. Szaturnusztól mért távolsága: 1.221830 km Átmérője: 5150 km. Tömege: 1.35 e 23 kg A titánok a görög mitológiában az első istennemzedék, a Gaia földanya és Uránosz gyermekei. A titán ok archaikus jelenségek, a természet elemi erőit testesítik meg, annak minden katasztrófájával együtt. A Titánt felerészt valószínűleg szilikátmagból áll, másik felének a vízből és metánjégből álló

takaró alkotja. A Titánnak állandó légköre van, a mintegy 200 km vastagságú atmoszféra áthatolhatatlan felhőkkel van tele. Légkörének 85-95%-a nitrogén, 5-10 %-a argon és körülbelül 1 % -a metán, továbbá olyan kisebb mennyiségű alkotórészek, mint a hidrogén-cianid, az élő anyag felépítése szempontjából alapvető fontosságú nukleinsavak építőköve.A felhőzet narancsossárga színezete a szénhidrogénvegyületekből származikA metán ezen a holdon is légnemű, cseppfolyós és szilárd halmazállapotban is előfordulhat. A Titánt teljesen beborító jégréteg helyenként megolvadhat, ha a holdon van üvegházhatás és nem kizárt, hogy a rendkívüli hideg ellenére is előfordulhat langyos vizű tó az égitest felszínén. A Titán egészen hideg égitest, talajmenti hőmérséklete mindössze 95 K, a légköri nyomása pedig másfélszerese a f öldiének. A T itánt már egészen kis távcsővel meg lehet figyelni. Így fedezhette fel

Huygens már 1665-ben. • Hyperion A Szaturnusz tizenhatodik holdja. Szaturnusztól mért távolsága: 1.481100 km Átmérője: 286 km. Tömege: 1.77 e 19 kg Hüperion a görög mitológiában egy a titánok közül. 11 Felszínén a d omborzat egyenetlenségein kívül számos kráter és egy magasra nyúló hegyvonulat is található. A Hyperion valószínűleg egy nagyobb égitest szétesésekor keletkezett törmelék.Az összes hold közül ez az egyetlen, amelynek nem kötött a tengelyforgása. Albedója roppant alacsony, mindössze 0.3, ami arra utal, hogy felszíne meglehetősen szennyezett. A Hyperion a legnagyobb szabálytalan alakú (nem gömbszerű, hosszúkás) égitest a Naprendszerben. Bond és Lassel fedezte fel, 1848-ban. • Iapetus A Szaturnusz tizenhetedik holdja. Szaturnusztól mért távolsága: 3.561300 km Átmérője: 1460 km. Tömege: 1.88e21 kg Iapetos titán volt a g örög mitológiában. A sötét oldalát a hold felfedezőjéről Cassini-regio-nak

nevezték el, a többi elnevezés a Roland-énekből származik. A hold " menetirányba néző " fele koromfekete, a ráeső fénynek csupán az 5 %-át veri vissza. Átellenes félgömbje viszont fényes, a ráeső fény felét visszaveri. A sötét oldalt felépítő anyagnak sem az összetételét, sem az eredetét nem ismerjük. A hold sűrűsége csak 12 g/cm3, azaz talán teljes egészében jégből áll. • Phoebe A Szaturnusz legkülső, tizennyolcadik holdja. Szaturnusztól mért távolsága: 12.952000 km Átmérője: 220 km. Tömege: 4.0e18 kg Phoibe a görög mitológiában Héliosz napisten lánya. A hold albedója roppant alacsony, 0,06. Ez az ér ték hasonlít a széntartalmú meteorok, illetve a kisbolygók albedójához. A Szaturnusz valamennyi holdjával ellentétben a Ph oebe retrográd pályán mozog, keringése ellentétes. Pickering fedezte fel, 1898-ban. 12