שמיים זרועי הכוכבים תמיד משכו רומנטיקנים, משוררים, אמנים ואוהבים ביופיים. מאז ומתמיד, אנשים התפעלו מפיזור הכוכבים וייחסו להם תכונות קסומות מיוחדות.
אסטרולוגים עתיקים, למשל, הצליחו לערוך הקבלה בין תאריך הלידה של אדם לכוכב שזרח באור חזק באותו רגע. הוא האמין שזה יכול להשפיע לא רק על מכלול תכונות האופי של הרך הנולד, אלא גם על כל גורלו העתידי. צפייה בכוכבים עזרה לחקלאים לקבוע את התאריך הטוב ביותר לזריעה ולקטיף. ניתן לומר שהרבה בחייהם של אנשים קדומים היה נתון להשפעה של כוכבים וכוכבי לכת, ולכן אין זה מפתיע שהאנושות מנסה לחקור את כוכבי הלכת הקרובים ביותר לכדור הארץ במשך מאות שנים.
רבים מהם נלמדים היטב כרגע, אבל חלקם יכולים לתת למדענים הרבה הפתעות. לכוכבי לכת כאלה, אסטרונומים, מלכתחילה, כוללים את שבתאי. תיאור של ענק הגז הזה ניתן למצוא בכל ספר לימוד על אסטרונומיה. עם זאת, המדענים עצמם מאמינים כי זהו אחד מכוכבי הלכת המובנים בצורה גרועה ביותר, את כל התעלומות והסודות שהאנושות טרם גילתה.אפילו לא יכול לרשום.
היום תקבל את המידע המפורט ביותר על שבתאי. המסה של ענקית הגז, גודלה, תיאורה ומאפייני ההשוואה שלה עם כדור הארץ - אתה יכול ללמוד את כל זה ממאמר זה. אולי תשמע כמה עובדות בפעם הראשונה, ומשהו ייראה לך פשוט מדהים.
רעיונות עתיקים על שבתאי
אבותינו לא יכלו לחשב במדויק את המסה של שבתאי ולתת לה מאפיין, אבל הם בהחלט הבינו עד כמה כוכב הלכת הזה מלכותי ואפילו סגדו לו. היסטוריונים מאמינים ששבתאי, השייך לאחד מחמשת כוכבי הלכת הניתנים להבדלה מושלמת מכדור הארץ בעין בלתי מזוינת, ידוע לאנשים כבר זמן רב מאוד. הוא קיבל את שמו לכבוד אל הפריון והחקלאות. אלוהות זו נערכה מאוד בקרב היוונים והרומאים, אך מאוחר יותר היחס אליו השתנה מעט.
העובדה היא שהיוונים החלו לשייך את שבתאי לקרונוס. הטיטאן הזה היה צמא דם ואפילו טרף את ילדיו שלו. לפיכך, התייחסו אליו ללא כבוד וחשש מסוים. אבל הרומאים כיבדו את שבתאי מאוד ואף ראו בו אל שנתן לאנושות הרבה מהידע הדרוש לחיים. אלוהי החקלאות הוא שלימד אנשים בורים לעבוד בשדות, לבנות מגורים ולהציל את היבול הגדל עד לשנה הבאה. כהכרת תודה לשבתאי, הרומאים ערכו חגים אמיתיים שנמשכו מספר ימים. במהלך תקופה זו, אפילו עבדים יכלו לשכוח ממעמדם חסר החשיבות ולהרגיש את עצמם במלואםאנשים חופשיים.
ראוי לציין שבתרבויות עתיקות רבות, שבתאי, שמדענים הצליחו לאפיין רק לאחר אלפי שנים, היה קשור לאלוהויות חזקות השולטות בביטחון בגורלם של אנשים בעולמות רבים. היסטוריונים מודרניים חושבים לעתים קרובות שתרבויות עתיקות היו יכולות לדעת הרבה יותר על כוכב הלכת הענק הזה מאשר אנחנו יודעים היום. אולי הייתה להם גישה לידע אחר, ואנחנו רק צריכים לשים בצד סטטיסטיקה יבשה ולחדור לסודות שבתאי.
תיאור קצר של כדור הארץ
די קשה לומר בכמה מילים מהו כוכב הלכת שבתאי באמת. לכן, במדור הנוכחי, נציג לקורא נתונים ידועים שיעזרו לגבש מושג כלשהו לגבי גוף שמימי מדהים זה.
שבתאי הוא כוכב הלכת השישי במערכת השמש המקומית שלנו. מכיוון שהוא מורכב בעיקר מגזים, הוא מסווג כענק גז. צדק מכונה בדרך כלל ה"קרוב" הקרוב ביותר של שבתאי, אך מלבדו ניתן להוסיף לקבוצה זו גם אורנוס ונפטון. ראוי לציין שכל כוכבי הלכת הגזים יכולים להיות גאים בטבעות שלהם, אבל רק לשבתאי יש אותם בכמות כזו שהוא מאפשר לך לראות את ה"חגורה" המלכותית שלו אפילו מכדור הארץ. אסטרונומים מודרניים רואים בו בצדק את כוכב הלכת היפה והקסום ביותר. אחרי הכל, הטבעות של שבתאי (מה מורכבת הפאר הזה, נספר באחד מהסעיפים הבאים של המאמר) כמעט כל הזמן משנות את צבען ובכל פעם התמונה שלהן מפתיעה בגוונים חדשים. לכן, גזהענק הוא אחד המוכרים ביותר מבין שאר כוכבי הלכת
מסה של שבתאי (5.68×1026 ק ג) גדולה במיוחד בהשוואה לכדור הארץ, נדבר על זה קצת מאוחר יותר. אבל קוטר כוכב הלכת, שלפי הנתונים העדכניים ביותר הוא יותר ממאה ועשרים אלף קילומטרים, מביא אותו בביטחון למקום השני במערכת השמש. רק יופיטר, המוביל ברשימה זו, יכול להתחרות בשבתאי.
לענקית הגז יש אטמוספירה משלה, שדות מגנטיים ומספר עצום של לוויינים, שהתגלו בהדרגה על ידי אסטרונומים. מעניין לציין שצפיפות כוכב הלכת פחותה באופן ניכר מצפיפות המים. לכן, אם הדמיון שלכם מאפשר לכם לדמיין בריכה ענקית מלאה במים, אז תהיו בטוחים ששבתאי לא יטבע בה. כמו כדור מתנפח ענק, הוא יחליק לאט על פני השטח.
מקור ענקית הגז
למרות העובדה ששבתאי נחקר באופן פעיל על ידי חלליות בעשורים האחרונים, מדענים עדיין לא יכולים לומר בביטחון כיצד בדיוק נוצר כוכב הלכת. עד היום הועלו שתי השערות עיקריות, שיש להן חסידים ומתנגדים.
השמש ושבתאי מושווים לעתים קרובות בהרכבם. ואכן, הם מכילים ריכוז גדול של מימן, מה שאיפשר לכמה מדענים לשער שהכוכב שלנו וכוכבי הלכת של מערכת השמש נוצרו כמעט באותו זמן. הצטברויות גז מסיביות הפכו לאבותיהם הקדמונים של שבתאי והשמש. עם זאת, אף אחד מהתומכים בתיאוריה זו לא יכול להסביר מדוע מחומר המקור, אםכך שניתן לומר שבמקרה אחד נוצר כוכב לכת, ובמקרה השני כוכב. אף אחד עדיין לא יכול לתת הסבר הגון להבדלים בהרכבם.
לפי ההשערה השנייה, תהליך היווצרותו של שבתאי נמשך מאות מיליוני שנים. בתחילה, הייתה היווצרות של חלקיקים מוצקים, שהגיעו בהדרגה למסה של כדור הארץ שלנו. עם זאת, בשלב מסוים, כוכב הלכת איבד כמות גדולה של גז ובשלב השני, הוא הוסיף אותו באופן פעיל מהחלל החיצון על ידי כוח הכבידה.
מדענים מקווים שבעתיד הם יוכלו לגלות את סוד היווצרותו של שבתאי, אך לפני כן יש להם עוד עשורים רבים של המתנה. אחרי הכל, רק מנגנון קאסיני, שעבד במסלולו במשך שלוש עשרה שנים ארוכות, הצליח להתקרב ככל האפשר לכוכב הלכת. בסתיו הזה, הוא השלים את משימתו, ואסף עבור משקיפים כמות עצומה של נתונים שטרם עברו עיבוד.
מסלול של כדור הארץ
שבתאי והשמש חולקים כמעט מיליארד וחצי קילומטרים, כך שכוכב הלכת מקבל לא כל כך הרבה אור וחום מאור האור הראשי שלנו. ראוי לציין שענק הגז מסתובב סביב השמש במסלול מוארך מעט. עם זאת, בשנים האחרונות, מדענים טענו שכמעט כל כוכבי הלכת עושים זאת. שבתאי עושה מהפכה שלמה בכמעט שלושים שנה.
כוכב הלכת מסתובב מהר מאוד סביב צירו, לוקח כעשר שעות כדור הארץ למהפכה. אם היינו חיים על שבתאי, זה כמה זמן היה נמשך יום. מעניין, מדענים ניסו לחשב את הסיבוב המלא של כוכב הלכת סביב צירושוב ושוב. במהלך הזמן הזה, אירעה שגיאה של כשש דקות, שנחשבת די מרשימה במסגרת המדע. כמה מדענים מייחסים זאת לאי דיוק של מכשירים, בעוד שאחרים טוענים שעם השנים, כדור הארץ המקומי שלנו החל להסתובב לאט יותר, מה שאיפשר להיווצרות שגיאות.
מבנה הפלנטה
מכיוון שגודלו של שבתאי מושווה לעתים קרובות לצדק, אין זה מפתיע שהמבנים של כוכבי הלכת הללו דומים מאוד זה לזה. מדענים מחלקים על תנאי את ענקית הגז לשלוש שכבות, שמרכזן הוא ליבה סלעית. יש לו צפיפות גבוהה והוא מסיבי לפחות פי עשרה מליבת כדור הארץ. השכבה השנייה, שבה היא ממוקמת, היא מימן מתכתי נוזלי. עוביו הוא כארבעה עשר וחצי אלף קילומטרים. השכבה החיצונית של כוכב הלכת היא מימן מולקולרי, עובי שכבה זו נמדד בשמונה עשרה וחצי אלף קילומטרים.
מדענים, שחקרו את כוכב הלכת, גילו עובדה מעניינת אחת - הוא פולט פי שניים וחצי יותר קרינה לחלל החיצון ממה שהוא קולט מהכוכב. הם ניסו למצוא הסבר מובהק לתופעה זו, תוך הקבלה לצדק. עם זאת, עד כה, זו נותרה עוד תעלומה של הפלנטה, מכיוון שגודלו של שבתאי קטן יותר מ"אחיו", אשר פולט כמויות צנועות הרבה יותר של קרינה לעולם החיצון. לכן, היום פעילות כזו של כדור הארץ מוסברת על ידי החיכוך של זרימות הליום. אבל עד כמה התיאוריה הזו ישימה, מדענים לא יכולים לומר.
כוכב הלכת שבתאי: קומפוזיציהאווירה
אם אתה מתבונן בכוכב הלכת דרך טלסקופ, ניתן יהיה להבחין שלצבע שבתאי יש גווני כתום חיוור מעט עמום. על פני השטח שלו, ניתן לציין תצורות דמויות פסים, אשר נוצרות לעתים קרובות לצורות מוזרות. עם זאת, הם אינם סטטיים ומשתנים במהירות.
כשאנחנו מדברים על כוכבי לכת גזיים, די קשה לקורא להבין איך בדיוק אפשר לקבוע את ההבדל בין פני השטח המותנים לאטמוספירה. גם מדענים התמודדו עם בעיה דומה, ולכן הוחלט לקבוע נקודת התחלה מסוימת. בו הטמפרטורה מתחילה לרדת, וכאן אסטרונומים מציירים גבול בלתי נראה.
האטמוספירה של שבתאי היא כמעט תשעים ושישה אחוז מימן. מבין הגזים המרכיבים, אני רוצה לציין גם הליום, הוא קיים בכמות של שלושה אחוזים. האחוז הנותר מתחלק בינם לבין עצמם על ידי אמוניה, מתאן וחומרים אחרים. עבור כל האורגניזמים החיים המוכרים לנו, האטמוספירה של הפלנטה היא הרסנית.
עובי השכבה האטמוספרית קרוב לשישים קילומטרים. באופן מפתיע, שבתאי, כמו צדק, מכונה לעתים קרובות "כוכב הסערות". כמובן, לפי הסטנדרטים של צדק, הם חסרי משמעות. אבל עבור בני כדור הארץ, רוח של כמעט אלפיים קילומטרים לשעה תיראה כמו סוף העולם האמיתי. סערות כאלה מתרחשות על שבתאי לעתים קרובות למדי, לפעמים מדענים מבחינים בתצורות באטמוספירה הדומות להוריקנים שלנו. בטלסקופ הם נראים כמו כתמים לבנים עצומים, והוריקנים נדירים ביותר. לכן, צפייה בהם נחשבת להצלחה גדולה עבוראסטרונומים.
טבעות שבתאי
צבעו של שבתאי והטבעות שלו זהה בערך, אם כי "חגורה" זו מציבה מספר עצום של בעיות למדענים שהם עדיין לא מסוגלים לפתור. קשה במיוחד לענות על שאלות על מקורו וגילו של פאר זה. עד היום, הקהילה המדעית העלתה מספר השערות בנושא זה, שאיש עדיין לא יכול להוכיח או להפריך.
קודם כל, אסטרונומים צעירים רבים מתעניינים ממה עשויות הטבעות של שבתאי. מדענים יכולים לענות על שאלה זו במדויק למדי. מבנה הטבעות מאוד הטרוגני, הוא מורכב ממיליארדי חלקיקים שנעים במהירות רבה. הקוטר של חלקיקים אלה נע בין סנטימטר אחד לעשרה מטרים. הם תשעים ושמונה אחוז קרח. שני האחוזים הנותרים הם זיהומים שונים.
למרות התמונה המרשימה שמציגות הטבעות של שבתאי, הן דקות מאוד. עובים, בממוצע, אינו מגיע אפילו לקילומטר, בעוד הקוטר שלהם מגיע למאתיים וחמישים אלף קילומטרים.
למען הפשטות, הטבעות של הפלנטה נקראות בדרך כלל אחת מהאותיות של האלפבית הלטיני, שלוש טבעות נחשבות לבולטות ביותר. אבל השני נחשב לבהיר והיפה ביותר.
היווצרות טבעת: תיאוריות והשערות
מאז ימי קדם, אנשים תמהו כיצד בדיוק נוצרו הטבעות של שבתאי. בתחילה הועלתה תיאוריה על היווצרות בו-זמנית של כוכב הלכת וטבעותיו.עם זאת, מאוחר יותר גרסה זו הופרכה, מכיוון שמדענים נפגעו מטוהר הקרח, שממנו מורכבת ה"חגורה" של שבתאי. אם הטבעות היו באותו גיל כמו כוכב הלכת, אז החלקיקים שלהן היו מכוסים בשכבה שניתן להשוות ללכלוך. מכיוון שזה לא קרה, הקהילה המדעית נאלצה לחפש הסברים אחרים.
מסורתי היא התיאוריה של לוויין מפוצץ של שבתאי. לפי הצהרה זו, לפני כארבעה מיליארד שנים, אחד מהלוויינים של הפלנטה התקרב אליו מדי. לדברי מדענים, קוטרו יכול להגיע עד שלוש מאות קילומטרים. בהשפעת כוח הגאות והשפל, הוא נקרע למיליארדי חלקיקים שיצרו את הטבעות של שבתאי. גם הגרסה לגבי התנגשות שני לוויינים נחשבת. נראה שתיאוריה כזו היא הסבירה ביותר, אך נתונים עדכניים מאפשרים לקבוע את גיל הטבעות כמאה מיליון שנים.
למרבה ההפתעה, חלקיקי הטבעות מתנגשים כל הזמן זה בזה, נוצרים לתצורות חדשות, ובכך מקשים על חקרם. מדענים מודרניים אינם יכולים עדיין לפתור את תעלומת היווצרות ה"חגורה" של שבתאי, שהוסיפה לרשימת התעלומות של כוכב הלכת הזה.
ירחי שבתאי
לענקית הגז יש מספר עצום של לוויינים. 40 אחוז מכל הלוויינים המוכרים של מערכת השמש סובבים סביבו. עד היום התגלו שישים ושלושה ירחים של שבתאי, ורבים מהם מציגים הפתעות לא פחות מהכוכב עצמו.
גודלם של לוויינים נע בין שלוש מאות קילומטרים ליותר מחמשת אלפים קילומטרים בקוטר. לאסטרונומים היה הכי קל לגלות גדולירחים, רובם הצליחו לתאר בסוף שנות השמונים של המאה השמונה עשרה. אז התגלו טיטאן, ריאה, אנצלדוס ואיפטוס. ירחים אלה עדיין מעניינים מאוד מדענים והם נחקרים על ידם מקרוב.
מעניין שכל הלוויינים של שבתאי שונים מאוד זה מזה. הם מאוחדים על ידי העובדה שהם תמיד מופנים לכוכב הלכת עם רק צד אחד ומסתובבים כמעט באופן סינכרוני. שלושת הירחים המעניינים ביותר לאסטרונומים הם:
- טיטניום.
- Rhea.
- Enceladus.
טיטאן הוא השני בגודלו במערכת השמש. אין זה מפתיע שהוא שני רק לאחד מהלוויינים של צדק. קוטרו של טיטאן הוא מחצית מקוטר הירח, והגודל דומה למרקורי ואף גדול ממנו. מעניין לציין שההרכב של הירח הענק הזה של שבתאי תרם להיווצרות האטמוספירה. בנוסף, יש עליו נוזל, מה שמציב את טיטאן בשורה אחת עם כדור הארץ. כמה מדענים אפילו טוענים שייתכן שיש צורה כלשהי של חיים על פני הירח. כמובן, היא תהיה שונה משמעותית מכדור הארץ, כי האטמוספירה של טיטאן מורכבת מחנקן, מתאן ואתאן, ועל פני השטח שלה ניתן לראות אגמים של מתאן ואיים עם תבליט מוזר שנוצר מחנקן נוזלי.
Enceladus הוא לוויין מדהים לא פחות של שבתאי. מדענים מכנים אותו הגוף השמימי הבהיר ביותר במערכת השמש בגלל פני השטח שלו, מכוסה לחלוטין בקרום קרח. מדענים בטוחים שמתחת לשכבת הקרח הזו שוכן אוקיינוס אמיתי, שבו עשויים בהחלט להתקיים יצורים חיים.אורגניזמים.
ריאה הפתיעה אסטרונומים לפני זמן לא רב. לאחר יריות רבות, הם הצליחו לראות כמה טבעות דקות סביבה. מוקדם מדי לדבר על הרכבם וגודלם, אבל התגלית הזו הייתה מזעזעת, כי קודם לכן אפילו לא הניחו שטבעות יכולות להסתובב סביב הלוויין.
שבתאי וכדור הארץ: ניתוח השוואתי של שני כוכבי הלכת האלה
השוואה בין שבתאי וכדור הארץ, מדענים מבלים לעתים רחוקות. הגופים השמימיים האלה שונים מכדי להשוות אותם זה עם זה. אבל היום החלטנו להרחיב מעט את אופקי הקורא ועדיין להסתכל על כוכבי הלכת הללו במבט רענן. האם יש להם משהו משותף?
קודם כל, עולה לי בראש להשוות את המסה של שבתאי וכדור הארץ, ההבדל הזה יהיה מדהים: ענקית הגז גדולה פי תשעים וחמש מכוכב הלכת שלנו. בגודלו הוא עולה על כדור הארץ פי תשע וחצי. לכן, בנפח שלו, הפלנטה שלנו יכולה להתאים יותר משבע מאות פעמים.
מעניין שכוח המשיכה של שבתאי יהיה תשעים ושניים אחוז מכוח המשיכה של כדור הארץ. אם נניח שאדם השוקל מאה קילוגרם מועבר לשבתאי, אז משקלו יקטן לתשעים ושניים קילוגרמים.
כל תלמיד יודע שלציר כדור הארץ יש זווית נטייה מסוימת ביחס לשמש. זה מאפשר לעונות השנה לשנות זו את זו, ואנשים נהנים מכל היופי של הטבע. באופן מפתיע, לציר שבתאי יש הטיה דומה. לכן, כוכב הלכת יכול גם לצפות בחילופי העונות. עם זאת, אין להם אופי בולט ודי קשה להתחקות אחריהם.
אהבתילכדור הארץ, לשבתאי יש שדה מגנטי משלו, ולאחרונה מדענים היו עדים לאורורה אמיתית שנשפכה על פני השטח המותנים של כוכב הלכת. זה מרוצה ממשך הזוהר וגווני סגול עזים.
אפילו מהניתוח ההשוואתי הקטן שלנו, ניתן לראות שלשני כוכבי הלכת, למרות ההבדלים המדהימים, יש משהו שמאחד אותם. אולי זה גורם למדענים להפנות את מבטם ללא הרף לעבר שבתאי. עם זאת, כמה מהם אומרים בצחוק שאם היה אפשר להסתכל על שני כוכבי הלכת זה לצד זה, אז כדור הארץ היה נראה כמו מטבע, ושבתאי היה נראה כמו כדורסל מנופח.
לימוד ענק הגז שהוא שבתאי הוא תהליך שמטריד מדענים בכל העולם. לא פעם שלחו אליו בדיקות ומכשורים שונים. מאז שהמשימה האחרונה הושלמה השנה, המשימה הבאה מתוכננת רק ל-2020. עם זאת, כעת אף אחד לא יכול לומר אם זה יתקיים. מזה מספר שנים מתנהל משא ומתן על השתתפותה של רוסיה בפרויקט רחב היקף זה. לפי חישובים ראשוניים, יידרשו למכשיר החדש כתשע שנים להיכנס למסלולו של שבתאי, ועוד ארבע שנים לחקור את כוכב הלכת והלוויין הגדול ביותר שלו. בהתבסס על האמור לעיל, אפשר להיות בטוחים שחשיפת כל סודות כוכב הסערות היא עניין של עתיד. אולי גם אתם, הקוראים שלנו היום, תקחו חלק בזה.
