Satürn Gezegeni Özellikleri: Kütlesi, Yüzeyi ve Keşif Bilgileri

Satürn Gezegeni

Çıplak gözle gözlemlenebilen Güneş’e en uzak gezegen olan Satürn’ün varlığı binlerce yıldır biliniyor ve gelişmiş makineler yardımıyla gözlemlenebilen tüm gök cisimleri gibi (Merkür, Venüs, Mars, Jüpiter ve Ay)  birçok kültürün mitolojisinde ve astrolojik sistemlerinde önemli bir rol oynamıştır.

Satürn, Güneş Sistemimizdeki Jovian gezegenleri olarak da bilinen dört gaz devinden biridir ve dokuz sürekli ana halka ve üç süreksiz yaydan oluşan halka sistemi, aynı zamanda en gözlenebilir olanıdır.

Satürn’ün Boyutu, Kütlesi ve Yörüngesi

Kutup yarıçapı 54364±10 km ve ekvator yarıçapı 60268±4 km olan Satürn’ün ortalama yarıçapı 58232±6 km, yani yaklaşık 9.13 Dünya yarıçapı olmakla birlikte, 5,6846×10 26 kg ve 4,27×10 10 km 2 yüzey alanı ile kabaca Dünya’nın 95,15 kütlesi ve 83.703 katı büyüklüğündedir. Bununla birlikte, bir gaz devi olduğu için, önemli ölçüde daha büyük bir hacme sahiptir ( 8.2713×10 14 km3) bu da 763.59 Dünya’ya eşdeğerdir.

En uzak altıncı gezegen olan Satürn, Güneş’in yörüngesinde ortalama  (1,4 milyar km) uzaklıkta döner. Hafif eksantrikliği nedeniyle, günberi ve günötesi mesafeleri ortalama olarak sırasıyla 9.022 ( 1.353,6 milyon km) ve ( 1.513.325.783 km )’dir.

Ortalama yörünge hızı 9,69 km/s olan Satürn’ün Güneş’in tek bir dönüşünü tamamlaması 10.759 Dünya günü sürer. Başka bir deyişle, tek bir Kron yılı, yaklaşık 29.5 Dünya yılına eşdeğerdir. Bununla birlikte, Jüpiter’de olduğu gibi, Satürn’ün görünür özellikleri enlemlere bağlı olarak farklı hızlarda döner ve çeşitli bölgelere birden fazla dönüş periyodu atanmıştır.

Bir bütün olarak Satürn’ün dönüşünün en son tahmini, Cassini , Voyager ve Pioneer sondalarından alınan çeşitli ölçümlerin bir derlemesine dayanmaktadır . Satürn’ün dönüşü, onun basık bir küre şekline sahip olmasına neden olur; kutuplarda basık, ekvatorda şişkindir.

Satürn’ün Yapısı

Bir gaz devi olarak Satürn, ağırlıklı olarak hidrojen ve helyum gazından oluşur. 0.687 g/cm3 ortalama yoğunluğu ile Satürn, Güneş Sisteminde sudan daha az yoğun olan tek gezegendir; bu, belirli bir yüzeyi olmadığı, ancak katı bir çekirdeğe sahip olduğuna inanıldığı anlamına gelir. Bunun nedeni, Satürn’ün sıcaklığının, basıncının ve yoğunluğunun çekirdeğe doğru sürekli olarak artmasıdır.

Standart gezegen modelleri, Satürn’ün iç kısmının, eser miktarda çeşitli uçucu maddeler içeren hidrojen ve helyumla çevrili küçük bir kayalık çekirdeğe sahip olan Jüpiter’inkine benzer olduğunu ileri sürer. Bu çekirdek, bileşim olarak Dünya’ya benzer, ancak aşırı basıncın bir sonucu olarak metalik hidrojenin varlığından dolayı daha yoğundur.

Satürn, çekirdeğinde 11.700 °C’ye ulaşan sıcak bir iç mekana sahiptir ve uzaya Güneş’ten aldığından 2,5 kat daha fazla enerji yayar. Bu kısmen Kelvin-Helmholtz’un yavaş yerçekimi sıkıştırma mekanizmasından kaynaklanmaktadır, ancak aynı zamanda Satürn’ün derinliklerinden düşük yoğunluklu hidrojene doğru yükselen helyum damlacıklarına da atfedilebilir. Bu damlacıklar yükseldikçe, süreç sürtünme yoluyla ısıyı serbest bırakır ve Satürn’ün dış katmanlarını helyumdan yoksun bırakır. Bu alçalan damlacıklar, çekirdeği çevreleyen bir helyum kabuğunda birikmiş olabilir.

2004’te Fransız gökbilimciler Didier Saumon ve Tristan Guillot, çekirdeğin Dünya’nın kütlesinin 9-22 katı olması gerektiğini ve bunun yaklaşık 25.000 km’lik bir çapa tekabül ettiğini tahmin ettiler. Bu, daha kalın bir sıvı metalik hidrojen tabakası ile çevrilidir, bunu, artan irtifa ile kademeli olarak bir gaza geçen sıvı bir helyumla doymuş moleküler hidrojen tabakası takip eder. En dıştaki katman 1.000 km’dir ve gazdan oluşur.

Satürn’ün Atmosferi

Satürn’ün dış atmosferi hacimce %96,3 moleküler hidrojen ve %3,25 helyum içerir. Gaz devinin ayrıca daha ağır elementler içerdiği biliniyor, ancak bunların hidrojen ve helyuma göre oranları bilinmiyor. Güneş Sistemi’nin oluşumundan gelen ilkel bollukla eşleşecekleri varsayılmaktadır.

Satürn’ün atmosferinde eser miktarda amonyak, asetilen, etan, propan, fosfin ve metan da tespit edildi.Üst bulutlar amonyak kristallerinden oluşurken, alt seviye bulutlar amonyum hidrosülfit (NH 4 SH) veya sudan oluşuyor gibi görünmektedir . Güneş’ten gelen ultraviyole radyasyon, üst atmosferde metan fotolizine neden olarak, bir dizi hidrokarbon kimyasal reaksiyonuna yol açar ve sonuçta ortaya çıkan ürünler girdaplar ve difüzyon tarafından aşağı doğru taşınır.

Satürn’ün atmosferi Jüpiter’inkine benzer bantlı bir desen sergiler, ancak Satürn’ün bantları ekvator yakınında çok daha soluk ve daha geniştir. Jüpiter’in bulut katmanlarında olduğu gibi, derinlik ve basınca göre bileşimleri değişen üst ve alt katmanlara ayrılırlar. 100–160 K aralığında sıcaklıklar ve 0,5–2 bar arasındaki basınçlar ile üst bulut katmanlarında, bulutlar amonyak buzundan oluşur.

Su buzu bulutları, basıncın yaklaşık 2,5 bar olduğu bir seviyede başlar ve sıcaklıkların 185-270 K arasında değiştiği 9,5 bara kadar uzanır. Bu katmanda, 3-6 basınç aralığında uzanan bir amonyum hidrosülfür buz bandı karışır. 290–235 K sıcaklıklara sahip bar. Son olarak, basınçların 10–20 bar ve sıcaklıkların 270–330 K olduğu alt katmanlar, sulu bir çözeltide amonyak içeren bir su damlacıkları bölgesi içermektedir.

Zaman zaman, Satürn’ün atmosferi, Jüpiter’de yaygın olarak gözlemlenene benzer, uzun ömürlü ovaller sergiler. Jüpiter Büyük Kırmızı Noktaya sahipken, Satürn periyodik olarak Büyük Beyaz Nokta (aka. Büyük Beyaz Oval) olarak bilinen şeye sahiptir. Bu eşsiz ama kısa ömürlü fenomen, kuzey yarımkürenin yaz gündönümü sırasında, her Satürn yılında, kabaca her 30 Dünya yılında bir meydana gelir.

Satürn’deki rüzgarlar, Güneş Sistemi’nin gezegenleri arasında Neptün’den sonra en hızlı ikinci rüzgardır. Voyager verileri, 500 m/s’lik (1800 km/s) doğudan esen en yüksek rüzgarları gösteriyor. Satürn’ün kuzey ve güney kutupları da fırtınalı hava belirtileri gösterdi. Kuzey kutbunda bu, altıgen bir dalga biçimini alırken, güneyde büyük bir jet akımının kanıtları görülüyor.

Kuzey kutbu etrafındaki kalıcı altıgen dalga deseni ilk olarak Voyager görüntülerinde kaydedildi. Altıgenin kenarlarının her biri yaklaşık 13.800 km (8.600 mi) uzunluğundadır (bu, Dünya’nın çapından daha uzundur) ve yapı , dönme periyoduna eşit olduğu varsayılan 10h 39m 24s’lik bir periyotla döner. Satürn’ün iç kısmı.

Güney kutbu girdabı ise ilk olarak Hubble Uzay Teleskobu kullanılarak gözlemlendi . Bu görüntüler bir jet akımının varlığını gösterdi, ancak altıgen duran bir dalgayı değil. Bu fırtınaların saatte 550 km’lik rüzgar ürettiği tahmin ediliyor, büyüklükleri Dünya ile karşılaştırılabilir ve milyarlarca yıldır devam ettiğine inanılıyor. 2006 yılında, Cassini uzay sondası , açıkça tanımlanmış bir göze sahip olan kasırga benzeri bir fırtına gözlemledi . Bu tür fırtınalar Dünya’dan başka hiçbir gezegende, hatta Jüpiter’de bile gözlemlenmemişti.

Satürn’ün Uyduları

Satürn’ün en az 150 uydusu ve uydusu vardır, ancak bu ayların sadece 53’üne resmi isimler verilmiştir. Bu uydulardan 34’ünün çapı 10 km’den küçük, diğer 14’ünün çapı ise 10 ila 50 km arasındadır. Bununla birlikte, bazı iç ve dış uyduları oldukça büyüktür ve 250 ila 5000 km arasında değişmektedir.

Geleneksel olarak, Satürn’ün uydularının çoğu, Yunan mitolojisindeki Titanların adını almıştır ve büyüklüklerine, yörüngelerine ve Satürn’e yakınlıklarına göre gruplandırılmıştır. En içteki uyduların ve düzenli uyduların hepsinin küçük yörünge eğimleri, eksantriklikleri ve ilerleme yörüngeleri vardır. Bu arada, en dış bölgelerdeki düzensiz uydular, milyonlarca kilometrelik yörünge yarıçaplarına, birkaç yıl süren yörünge periyotlarına sahiptir ve geriye dönük yörüngelerde hareket eder.

Daha detaylı bilgi için tıklayın: Satürn’ün Kaç Uydusu Vardır?