SATURN

Saturn, sestu po redu planetu od Sunca, okruzuje sistem prstenova koji ga cine najlepsom planetom Suncovog sistema. Vekovima je ova planeta oznacavala granicu Suncevog sistema i mada su je ljudi od davnina gledali kako se krece medju zvezdama, u svoj svojoj lepoti se predstavila tek kada se u XVII veku covekovo oko naoruzalo teleskopom. Sistem prstenova oko planete koji se tada ukazao podsticao je mastu mnogih sanjara. Napredak optike povecavao je nasa znanja o ovoj planeti. Pre pocetka kosmickog istrazivanja ove planete, bilo je poznato cak deset njegovih satelita. Sa razvojem radio- astronomije otkrivena je veoma aktivna magnetosfera. Saturn je privlacio paznju mnogih naucnika i sa teorijske tacke gledista. Prirodu i stabilnost njegovih prstenova proucavali su poznati naucnici kao sto su Hajgens, Laplas i Maksvel. Ovakvi razlozi naveli su naucnu javnost da predlozi programe kosmickih istrazivanja koje je  NASA prihvatila uprkos njihovoj izuzetno velikoj ceni.

Posle prolaska “Pionira 11”, septembra 1979. i “Vojadzera 1”  novembra 1980, pored Saturna je 26. avgusta 1981 prosao i “Vojadzer 2”. Ova tri susreta doneli su obilje izvanrednih snimaka i podataka o ovoj planeti.

Za Saturn se moze reci, kao i za Jupiter, da je promasena zvezda. Kao i Jupiter, ova planeta je gotovo potpuno tecno telo. U centru planete nalazi se malo kameno jezgro precnika 20000 km, okruzeno slojem leda debljine 5000 km. Sve ovo nalazi se u okeanu vodonika sa nesto helijuma, cija dubina ide i do 35 000 km na ekvatoru. Srednja gustina planete je 704 kg/m³, sto je znatno lakse od vode, tako da bi planeta potopljena u dovoljno prostrani bazen plivala na povrsini. Zbog toga, iako je Saturn 815 puta veci od Zemlje, tezi je samo 95 puta.

Planeta je udaljena od Sunca 1,4 milijarde kilometara, odnosno 9,5 puta vise nego Zemlja i prima samo 1% Sunceve energije koju prima nasa Planeta. Ipak, Saturn kao i Jupiter zraci energiju i to 2,8 puta vise nego sto primi od Sunca. Ovo planeta je znatno spljostena. Precnik na polovima iznosi 108 000 km a na ekvatoru 119 300 km,  sto se objasnjava delovanjem snazne centrifugalne sile, posto se Saturn okrene oko svoje ose za 10 casova i 14 minuta. Usled ovako brze rotacije, u ekvatorijalnim predelima Saturna duvaju stalni vetrovi u pravcu obrtanja planete, koji dostizu brzine od 1800 km/h.  To opet uzrokuje veoma malu temperaturnu razliku. Prosecna temperatura u Saturnovoj atmosferi iznosi –180 °C i razlika izmedju dnevne i nocne strane je svega nekoliko stepeni.

Atmosfera Saturna je mnogo slozenija od Jupiterove, to se moze videti po tome sto ima pet do sest puta vise “pruga” sa slojevima promenljive visine. I u atmosferi ove planete posmatrane su tvorevine slicne Velikoj crvenoj pegi na Jupiteru, “oku” dzinovskog tornada koji traje vec cetiri stotine godina. Tako je 16 stepeni od Severnog pola udaljena “Velika smedja ega” slicna onoj na Jupiteru, samo zivahnijih boja i manjih dimenzija. 

Vidljivi sloj oblaka Saturna predstavljaju oblaci kristalica amonijaka pomesanih sa kapljicama metana, kojima zivopisne boje daju ugljovodonici, sumpor i fosfor. Ovi oblaci plivaju nad slojem aerosoli debljine 80 km koji ublazava obrise i doprinosi pastelnim tonovima boja. 

Duboko u unutrasnjosti planete, nalazi se sloj metalnog vodonika, doveden u ovakvo stanje ogromnim pritiscima. Ovaj sloj stvara magnetno polje planete, koje je hiljadu puta jace od Zemljinog, a 20 puta jace od Jupiterovog. Saturnovo magnetno polje je jedinstveno u Suncevom sistemu. Ose magnetnih polja ostalih planeta su nagnute u odnosu na osu rotacije planete,  dok se kod Saturna ove dve ose poklapaju. Vojadzeri su otkrili i postojanje dzinovskog torusa neutralnog vodonika oko planete. On se proteze od orbite Ree do orbite Titana, na koji se ukazuje kao najverovatniji izvor neutralnog vodonika u torusu.

Sistem Saturnovih prstenova predstavlja jedno od cuda vidljivog univerzuma koje se u povoljnim prilikama moze videti jacim dvogledom. Prema klasicnoj podeli, sistem Saturnovih prstenova se sastoji od tri glavna podprstena koji se oznacavaju slovima A, V i S. Oni leze u ekvatorijalnoj ravni u sloju koji se prostire od 2600 do 77 400 km iznad vrhova oblaka.  Cetvrti prsten koji je dobio oznaku D otkrili su francuski astronomi 1979. godine. Jos 1966. godine se predpostavljalo da postoji jos jedan prsten, ali je postojanje drugih prstenova potvrdio tek prolet “Pionira 11” pored Saturna. Ova letelica je otkrila i peti F prsten,  koji se nalazi 2000 km dalje od A prstena, a sirok je 500 km. Osim toga podaci sa “Pionira 11” ukazivali su na postojanje jos dva prstena, G i E, sto su u potpunosti potvrdili tek rezultati misije “Vojadzera 1”. Tako se donedavno smatralo da se sistem Saturnovih prstenova sastoji od sest clanova: D, S, V, A, F, G i E, u poretku udaljavanja od planete. Ipak posle leta Vojadzera 2, ovih sest prstenova se pred ocima iznenadjenih naucnika rasclanilo na vise stotina. Pracenje prolaza lika prstenova preko lika zvezde delta Bika i delta [korpiona pokazalo je da su prstenovi izdiferencirani ne samo radijalno nego i po dubini, tako da je pracenje ovakvih pojava,  otkrilo na jednom delu prstena postojanje sedam slojeva, koji se prostiru jedan iznad drugog. Istrazivanja su pokazala da se prstenovi najverovatnije sastoje od silikatnih cestica oko kojih se akumulirala voda. Na osnovu analize prostiranja radio-talasa ustanovljeno je da velicina cestica varira od 1 cm do 5 m i one odbijaju svetlost u svim pravcima. S obzirom da je osa Saturna nagnuta pod uglom od 26°45', izgled Saturnovih prstenova sa Zemlje se menja. Najbolje se vide kada je jedan od polova najvise okrenut Zemlji sto se desava dva puta za vreme njegovog obilaska oko Sunca koji traje 29 i po godina. Kada se Zemlja nalazi u ravni prstenova, nevidljivi su i za velike opservatorijske instrumente.

Do novembra 1980. godine Saturnovu porodicu cinilo je 10 tackica jedva vidljivih pomocu teleskopa. Hajgens je posmatrao Saturnov najveci satelit, Titan. Kasini je otkrio Japeta, Reu, Tetis i Dionu; Hersel, Mimasa i Ecelada; Bond Hileriona; Pikering Febe a Dolfus Janusa. Danas, znamo da najmanje 30 svetova kruzi oko Saturna. 

Najveci od njih je Titan, koga je Hajgens otkrio jos 1665. godine. On s pravom nosi ovo ime koje mu je dao ser Dzon Hersel dva veka kasnije. Veci je od Merkura i Plutona i dugo se verovalo da je najveci satelit u Suncevom sistemu. “Vojadzer 1” je pokazao da to nije bilo tacno.  Titan ima gustu atmosferu koja skriva njegovu pravu velicinu. Poluprecnik cvrstog tela je 2575 km dok Jupiterov satelit Ganimed ima poluprecnik 2640 km. Jos pocetkom veka javila se pretpostavka da Titan ima atmosferu, posto je utvrdjeno da je disk Titana tamniji prema periferiji nego u centru. Sunceva svetlost koju Titan reflektuje prema Zemlji, prolazi duzi put kroz atmosferu na periferiji nego u centru. Zato je slabljenje svetlosti na periferiji usled apsorpcije vece pa je rub diska tamniji. 

U atmosferi ovog satelita Kujper je 1944. otkrio metan, a pretpostavljalo se da je crvenkasta boja Titana indirektna posledica prisustva azota. Prve slike koje su stigle sa “Vojadzera” bile su prilicno razocaravajuce. Titan je izgledao kao teniska lopta i kroz njegovu gustu atmosferu nista se nije moglo videti. Jedino se moglo primetiti da je juzna hemisfera znatno svetlija od severne. Rezultati dobijeni pomocu Vojadzera pokazali su da je atmosfera Titana gusca od Zemljine,  i kao i Zemljina bogata je azotom, a pritisak je 1500 milibara. Najverovatnije je da u atmosferi postoje oblaci metana i da povremeno padaju metanske kise. Sama atmosfera se sastoji od azota, argona, metana i vodonika kao i citavog  niza organskih jedinjenja. To je ustanovljeno analizom zracenja koje dolazi iz atmosfere ovog satelita. Naime svaki atom ili molekul zraci ili apsorbuje samo na nekim,  odredjenim, talasnim duzinama koje su karakteristicne za njega i na osnovu kojih se moze prepoznati. 

Merenja “Vojadzera 1” su pokazala da je temperatura na povrsini -179°S i da varijacije izmedju ekvatora i polova nisu vece od 3°. Uzrok tome je gusta atmosfera koja apsorbuje svetlost i ima toplotnu inerciju sto jako smanjuje promene temperature. Na ovakvim temperaturama metan moze da bude tecan i moguce je da je ceo Titan pokriven okeanom od metana. On bi na Titanu mogao da ima ulogu koju na Zemlji ima voda. Na povrsini on je tecan, a u atmosferi gasovit i verovatno moze da stvara oblake i kisu. Izgleda da smo na kraju nasli jedini svet osim Zemlje sa okeanima, oblacima i kisom.

Prisustvo azota i metana na ovom satelitu omogucuje nastanak cijanovodonicne kiseline i cijanoacetilena sto omogucuje pojavu amino kiselina, te pruza pogodne uslove za razvoj primitivnog zivota.

Japet ima precnik 1460 km. “Vojadzer 1” ga je fotografisao sa rastojanja od 3,2 miliona km, a 9 meseci kasnije i “Vojadzer 2” sa rastojanja od 1,1 milion km. Japet je uvek okrenut prema Saturnu istom stranom. Hemisfera koja se krece kroz prostor, izuzetno je tamna. Ona odbija samo 3 do 5%  svetlosti, kao recimo cadj. Suprotna hemisfera je veoma sjajna i odbija gotovo 50 % svetlosti. Ovu razliku primetio je jos Kasini u 17. veku kada je otkrio Japet. Stiven Soter je 1974. godine pretpostavio da tamni materijal pada iz kosmosa i da je njegov izvor satelit Febe koji je izuzetno taman. Druga hipoteza je da tamni materijal dolazi iz unutrasnjosti Japeta. 

Febe je “Vojadzer 2” snimio sa daljine od 2,2 miliona kilometara. Njegova cudna orbita i slaba refleksivnost od oko 5 % navode na pomisao da je mozda nastao na nekom drugom mestu u Suncevom sistemu i zatim bio zahvacen Saturnovom gravitacijom. 

“Vojadzer 2” je prisao Saturnovom satelitu Hiperionu na 500 000 km. To je jedno od najvecih tela nepravilnog oblika u Suncevom sistemu. Dugacak je 400 km a sirok svega 220. Reflektuje 20 do 30 % svetlosti. 

Jos mnogo ostaje da se otkrije o ovom prstenastom svetu i njegovim satelitima. Prvi sledeci korak na tom putu naciniti ce kosmicki brod “Kasini” koji vec hita ka Saturnu i stici ce u njegovu blizinu 2004. godine. Ova misija, u ciji sastav ulazi i sonda “Hajgens” koja ce biti spustena u Titanovu atmosferu, donece odgovore na mnoga pitanja o ovom fantasticnom svetu i njegovim pratiocima.