Saturnus is van de zon af gerekend de zesde planeet in ons zonnestelsel en op Jupiter na de grootste. Beide gasreuzen zijn zogenaamde 'buitenplaneten'. Saturnus is vernoemd naar de Romeinse god van de landbouw, Saturnus. Saturnus is al sinds de prehistorie bekend.
Saturnus in cijfers
- Gemiddelde baansnelheid : 9,7 km/s
- Helling van het baanvlak tegen over het baanvlak van de aarde : 2,49°
- Soortelijke massa (Dichtheid) : 0,69 g/cm3
- Ontsnappingssnelheid : 35,5 km/s
Karakteristieken
Samenstelling
De samenstelling van Saturnus lijkt veel op die van Jupiter. In het centrum bevindt zich een rotsachtige kern, daaromheen een mantel van vloeibaar metallisch waterstof, gevolgd door een laag van moleculair waterstof. De temperatuur in de kern bedraagt 12 000 K. Als gevolg van het Kelvin-Helmholtz mechanisme straalt Saturnus meer energie uit dan hij van de zon ontvangt. Deze energie-uitstraling wordt versterkt door de wrijvingswarmte die vrijkomt wanneer helium in de mantel tegen waterstof botst.
Als gevolg van zijn snelle rotatie (10h 14m aan de evenaar, 10h 41m op hogere breedtegraden) is Saturnus naar de polen toe behoorlijk afgeplat en het verschil tussen diameter tussen de polen en de evenaar bedraagt bijna 10% (120 536 km vs. 108 728 km). Bij andere (gasvormige) planeten doet dit verschijnsel zich ook voor, maar nergens zo sterk als bij Saturnus. Een ander opmerkelijk feit over Saturnus is dat de gemiddelde dichtheid slechts 0,687 kg/L bedraagt: als enige planeet in ons zonnestelsel is dit kleiner dan de dichtheid van water. Als je een bak met water zou hebben waar Saturnus in zou passen, zou de planeet blijven drijven.
Atmosfeer
Samenstelling atmosfeerWaterstofgas (H2)96 (±2) %Helium (He)3 (±2) %Methaan (CH4)0,4 (±0,2) %Waterdamp (H2O)0,1%Ammoniak (NH3)0,012 (±0,008) %Ethaan (C2H6)0,0007 (±0,0002) %Fosfine (PH3)0,0001%Propaan (C3H8)sporenEthyn (C2H2)sporen
De atmosfeer van Saturnus bestaat voor meer dan 93% uit waterstofgas en voor iets meer dan 5% uit helium. Het resterende deel wordt ingenomen door methaan, waterdamp, ammoniak, ethaan, propaan, ethyn en fosfine, die sporadisch voorkomen.
Op Aarde bestaat een duidelijke scheiding tussen land, water en atmosfeer. Saturnus heeft daarentegen alleen maar waterstoflagen die van een vloeibare vorm diep in de planeet langzaam overgaan in de gasvormige variant die in de atmosfeer voorkomt, zonder een duidelijke grens. Dit is een niet gebruikelijke situatie die voortkomt uit de enorme druk en temperatuur op Saturnus, genoemd een superkritieke toestand. Als gevolg van de extreme druk worden de gassen dusdanig samengeperst dat ze, op het punt waar normaal de overgang verwacht wordt, een dichtheid hebben die nog steeds overeenkomt met die van een vloeistof. Saturnus heeft daarom geen duidelijk planeetoppervlak, maar wetenschappers gebruiken als referentiepunt het punt waar de druk gelijk is aan 1 bar. Dit is aan de top van het wolkendek. Vanuit de ruimte gezien vertoont de atmosfeer van Saturnus een patroon van strepen of banden dat overeenkomsten vertoont met Jupiter. Het verschil is echter dat de banden van Saturnus vager zijn en rond de evenaar veel breder. Door de Voyager 1 werden complexe wolkenstructuren waargenomen in de atmosfeer die vanaf de Aarde niet zichtbaar waren. Op Saturnus waaien harde stormen, nabij de evenaar bereiken ze in de bovenlagen van de atmosfeer snelheden tot 500 m/s. Op de noordpool bevind zich de Hexagoon van Saturnus, een zeshoekig wolkenpatroon met in het centrum een harde storm.
Ringstructuur rond Saturnus
Ringen
Alle gasplaneten uit ons zonnestelsel vertonen een systeem van ringen, maar dat is pas op het einde van de 20e eeuw ontdekt. Het ringensysteem van Saturnus is verreweg het opvallendste en ook al veel eerder waargenomen. In 1610 keek Galileo Galilei naar Saturnus en zag drie objecten in plaats van één. Vol verbazing hield Galilei het er op dat de planeet twee handvatten (ansae) had. Toen hij twee jaar later nog eens keek waren deze verdwenen waarna ze twee jaar later weer verschenen, nu duidelijker dan ooit. Een halve eeuw later kon Christiaan Huygens dankzij de verbeterde telescooptechniek in 1655 als eerste bevestigen dat deze ansae eigenlijk een ring rond de planeet was. Huygens beschreef een dunne platte ring die de planeet nergens raakte. Dit werd aanvankelijk met enige scepsis ontvangen, maar werd door Richard Hooke en Giovanni Cassini bevestigd.
Cassini toonde in 1675 aan dat de ring in werkelijkheid uit twee ringen bestond, waartussen zich een scheiding bevond die later de naam Cassinischeiding kreeg. In 1858 bewees James Clerk Maxwell dat de ringen gruis en stukjes rots moesten bevatten.
De ringen van Saturnus in het zichtbare licht- en radiospectrum
De laatste inzichten zijn dat het een stelsel is van talloze minieme, afzonderlijke ringen met smalle, lege afscheidingen tussen deze ringen. De ringen zijn gemiddeld slechts zo'n 20 meter dik en bestaan uit ijs en meteorietstofdeeltjes. De ijs en rotsblokken zijn van verschillende vorm en diameter, maar qua uiterlijke kenmerken lijken de ringen grote ronde platen. Het hele stelsel is concentrisch, wat veroorzaakt wordt door de vele maantjes van Saturnus, die zwaartekrachtschommelingen ondergaan en veroorzaken.
Doordat Saturnus' equatoriale vlak 2 maal per saturnusjaar (30 aardse jaren) de onze kruist, verdwijnen elke 15 jaar de ringen voor enkele weken uit het zicht. Dit wordt veroorzaakt doordat we de ring dan vanaf de zijkant zien en door de minieme dikte van slechts 20 meter. Op 11 augustus2009 kruiste het vlak opnieuw en verdween het herkenbare aangezicht van de planeet.[2]
Ringen van SaturnusNaamBinnenradius (km)Buitenradius (km)Breedte (km)D-ring67.00074.5007500C-ring74.50092.00017.500B-ring92.000117.50025.500A-ring122.200136.80014.600R/2004 S1137.630(diffuus)R/2004 S2138.900(diffuus)F-ring140.210
30 - 500G-ring165.800173.8008000E-ring180.000480.000300.000
Alleen de A-, B- en C-ring zijn met de amateur-telescopen zichtbaar vanaf de aarde. De D- en E-ring werden respectievelijk in 1969 en 1967 vanaf aarde ontdekt. De F- en G- ringen werden op foto's van de Voyager expedities waargenomen.
De F-ring heeft een gevlochten structuur en wordt in stand gehouden door de herdermaantjes Prometheus en Pandora.
R/2004 S1 is een heel kleine ring tussen de A- en F-ring, in de buurt van de baan van Atlas, die in september 2004 door het Cassini-Huygens team werd ontdekt. Er moet echter nog nagegaan worden of deze ring volledig en permanent is alvorens hij een definitieve aanduiding krijgt.
Op 7 oktober 2009 publiceerden wetenschappers de ontdekking van een enorme buitenring met een radius van 13 miljoen kilometer, ofwel 200 maal de diameter van de planeet zelf. De ring is ontdekt met behulp van de Spitzer ruimtetelescoop. Met de ontdekking is er nu ook een reële theorie voor de kleuring van de maan Iapetus, die aan één zijde donkerkleurig is. Men gaat er nu van uit dat deze ring daarvoor verantwoordelijk is.
Scheidingen tussen de ringen
Saturnus verduistert de zon, foto gemaakt vanuit de
Cassini-Huygens-sonde op
15 september 2006. Op de grote foto is net links van de heldere A-ring de aarde te zien als klein stipje.
De duidelijk waarneembare ruimte tussen de A- en B-ring is bekend als de Cassinischeiding (4650 km breed) en wordt veroorzaakt door de maan Mimas.
Er bestaat nog een kleinere ruimte binnen de A-ring (de Enckescheiding). Deze is heel wat minder goed te zien. Ze is slechts 325 km breed en werd mogelijk waargenomen in 1837 door Johann Encke maar pas met zekerheid bevestigd in 1888 door James Keeler. Het kleine maantje Pan (20 km groot) heeft zijn baan in deze scheiding.
De Voyagers ontdekten verder nog kleinere scheidingen : de Maxwellscheiding op 87 500 km afstand (270 km breed) en de Keelerscheiding op 136 500 km afstand (35 km breed); deze laatste wordt opengehouden door het maantje Daphnis.
De stand van de ringen zoals we die vanaf aarde kunnen observeren maakt een cyclus door van 29,5 jaar. De jaren waarin wij ons op aarde in het vlak van de ringen bevonden (1612, 1671-1672, 1685, 1789-1790, 1848-1849, 1966, 1979-1980), zijn in het verleden van belang geweest omdat op dat ogenblik het licht van de ringen minimaal is en de kans daardoor vergroot dat men kleine, lichtzwakke maantjes kon ontdekken. Een voorbeeld hiervan is de ontdekking vanJanus in 1966 door Audouin Dolfus vanaf het Observatorium van de Pic du Midi.
Manen van Saturnus
Het is moeilijk om een arbitraire scheiding te maken tussen een kleine maan en een grote brok van de ringen. Begin 2007 waren er 56 natuurlijke manen en maantjes bekend.
Interesse in de banner stuur mij een mail als je alle planeten hebt gelogd, kun je onderstaande link kopieren. 