- •Ф. Ю. Зигель путешествие по недрам планет
- •Введение
- •О телах массивнее земли
- •Недра звезд
- •Величайшая из планет
- •Легче воды
- •Гиганты-близнецы
- •Наша удивительная планета
- •Что там, внутри?
- •Рождение Земли
- •Первые шаги нашей планеты
- •Геосферы
- •Загадки прошлого Земли
- •Солнечные ритмы и геология
- •Возникновение жизни
- •Вулканы и жизнь
- •Путь эволюции
- •Направленность эволюции
- •Под знаком космоса
- •Живое вещество и биосфера
- •Биосфера переходит в ноосферу
- •Человек разумный
- •Становление ноосферы
- •Вторая природа
- •«Биологизация» техники
- •Экологическая проблема
- •Противоречия века
- •Научная мысль как планетное явление
- •От планет до пыли
- •Земля извне
- •Мнимый двойник Земли
- •Планета рухнувших надежд
- •На границах планетной системы
- •Луна и луны
- •Среди астероидов
- •Перспективы освоения солнечной системы
- •Использование планетных недр
- •Возможные последствия ядерного конфликта (вместо послесловия)
- •Список литературы
- •Оглавление
- •Уважаемый товарищ! в издательстве «Недра» готовятся к печати и выйдут в свет в 1988 г. Новые книги
Легче воды
В популярных книгах по астрономии иногда приводится забавный рисунок: в колоссальном воображаемом водном бассейне с легкостью пробки плавает Сатурн. Эта фантастическая ситуация отражает реальный факт - из всех главных планет Солнечной системы только Сатурн имеет среднюю плотность меньше единицы. Это, впрочем, не мешает ему, благодаря своему знаменитому кольцу, быть самой эффектной из планет. По размерам Сатурн уступает только Юпитеру.
Его масса в 95 раз, а поперечник в 9,4 раза превосходит земные, а сжатие (1/10) даже больше, чем у Юпитера. Сутки на Сатурне близки к 10,5 ч, а вращение атмосферы имеет такой же зональный характер, как у Юпитера. Вокруг Сатурна обращается 17 спутников.
Долгое время считалось, что кольцо, или, точнее, кольца (Примеч. -Кольца Сатурна имеют множество делений (темных промежутков), главные из которых названы именами Дж. Кассини и И. Энке.) Сатурна,- его уникальная особенность (рис. 3). За последние десятилетия выяснилось, что и другие планеты-гиганты обладают кольцами, правда, гораздо менее яркими, чем кольца Сатурна. Например, в 1979 г. с пролетных автоматических космических станций «Вояджер» вокруг Юпитера были обнаружены два кольца, состоящие из мелких камней и пыли. Оба они лежат в экваториальной плоскости Юпитера, причем внешний край большего кольца имеет радиус 126000 км, внутренний-113000 км. Кольцо очень тонкое - его толщина не превышает 1 км. Второе - внутреннее кольцо имеет аналогичную природу и почти примыкает к внешним слоям атмосферы Юпитера. Замечательно, что существование этого кольца было предсказано еще в 1960 г. киевским астрономом С. К. Всехсвятским. Оправдались и его предсказания о существовании колец Урана и Нептуна.
Что касается ярких колец Сатурна, то они были открыты еще в XVII веке, но лишь в последнее время средствами космонавтики было доказано, что кажущиеся с Земли сплошными кольца Сатурна на самом деле распадаются на великое множество узких и тонких «колечек». Как и у Юпитера, кольца Сатурна состоят из покрытых льдом камней, поперечник которых не превышает 10 м. Толщина всех колец Сатурна не превышает 2 км.
Спектральный анализ показал, что в атмосфере Сатурна присутствуют водород, метан, ацетилен и этан. Что касается содержания химических элементов, то возможно Сатурн на 90 % состоит из водорода и гелия. Спектр гелия таков, что его линии находятся за пределами видимой нам части спектра.
|
Рис. 3. Схема расположения колец и спутников Сатурна (R - расстояние в радиусах Сатурна) |
По одной из наиболее достоверных моделей толщина газовой атмосферы Сатурна близка к 1000 км. Ниже расположен глобальный океан из смеси водорода с гелием. На глубине примерно в половину радиуса планеты (60000 км) температура повышается до 10000°С, а давление до 3 тыс. МПа. Как и у Юпитера, еще ниже идет слой металлического водорода. Именно здесь при вращении планеты возбуждаются электрические токи, которые и порождают магнитосферу Сатурна. В центре Сатурна под огромным давлением и при температуре 20000°С находится расплавленное силикатно-металлическое ядро. Его масса в 9 раз превосходит массу Земли, а поперечник близок к 0,5 радиуса планеты. В модели, рассчитанной группой В. Н. Жаркова, металлический водород образуется с уровня 0,46 радиуса Сатурна и простирается до его ядра, радиус которого составляет 0,27 радиуса планеты. Это ядро подогревает всю планету и, в частности, ее атмосферу, где, как и на Юпитере, наблюдаются, правда, менее заметные, полосы и пятна.
Небольшие различия в моделях при большом общем сходстве доказывают, что по своей природе Сатурн - несколько уменьшенное подобие Юпитера.