Сатурн, планета

планета, видимая невооруженным глазом как звезда первой величины, тускло-желтого цвета и известная в глубочайшей древности. До открытия Урана в 1781 г. С. считался самой удаленной планетой от Солнца. Среднее расстояние С. до солнца 1418 милл. км (9,54 расстояний от Земли до Солнца). Эксцентриситет орбиты равен 0,056 (самый значительный после Меркурия и Марса). Расстояние С. до Земли колеблется от 1180 милл. км (когда оппозиция приходится в декабрь) до 1630 милл. км (верхнее соединение в мае). В зависимости от этого диаметр видимого диска С. меняется от 20 до 14 секунд. Сидерический оборот С. 29 лет 54 дня; синодический 378 дней. Наклонность орбиты к эклиптике 2,5°. Диаметр С. равен 9 диаметрам Земли; поверхность в 82, объем в 760, масса в 95 раз больше Земли (т. е. 1:3500 массы Солнца). Плотность С. наименьшая среди других планет, в 8 раз меньше плотности Земли, или только 5/7 воды. Наклонность экватора С. к эклиптике достигает 28°. Из сопоставления сжатия С. (1/9) со скоростью вращения следует, что плотность планеты сильно возрастает к центру и потому части, близкие к поверхности, вероятно, не тверды и даже не жидки, а, быть может, представляют пылеобразное строение, подобное кометам или кольцам С. (см. ниже). Это подтверждается и внешним видом С. Еще Кассини в 1675 г. заметил на С. полосы, параллельные экватору; подобные полосы, иногда розоватого цвета с мутно-зелеными промежутками, никогда не пропадали; пятна же замечались весьма редко. Первое достоверное наблюдение яркого белого пятна принадлежит Асафу Холлу. Из наблюдений своих (1876 г.) он вывел для периода вращения планеты 10^h14^m5. В новейшее время Стенли Вильмас и Бреннер утверждали, что видели много темных и светлых пятен. На рисунке Бреннера (см. Планеты) резкость пятен несомненно утрирована. Чрезвычайно большое альбедо (Albedo — отражательная способность) С. — 0,72 подтверждает, что мы видим лишь облакообразные формации в его атмосфере. Спектр С. — отраженный спектр солнца; только в красной и оранжевой частях его заметны широкие полосы поглощения. Темнейшая часть их приходится на длину волны в 618 μμ. Существует некоторое указание, что С. еще не вполне остыл даже с поверхности и испускает собственный свет и тепло. В теории движения С. особенно известно так наз. "великое неравенство" С. и Юпитера, зависящее от близкой соизмеримости их движений и объясненное впервые Лапласом в 1785 г. (см. Тяготение). Вследствие удаления своего от Земли С. почти не имеет фаз. Солнце с С. видно под углом в 3' (в 10 раз меньше, чем с Земли). Свет и тепло Солнца в 89 раз меньше, чем у нас. Для наших оптических средств Земля была бы не видна с С., так как постоянно скрыта в лучах солнца. С. обозначается знаком , который объясняют или как символ косы или как сокращение первых двух букв слова Κρόνος. В астрологии С. считался холодной и сухой планетой. Отнявши (по мифу) производительную силу у неба (Οϋρανος), он распределял ее на земле, считался гением посевов. Халдеи называли С. старым, остывшим солнцем, у греков С. носил название ψαινων (тускло светящий), затем Кронос; у древних евреев Ремфан (Амос 5), у египтян — Harkahri, у халдеев — Mullalu. В алхимии С. соответствовал свинцу и ониксу. — С. имеет 8 спутников [В марте этого года В. Пикеринг объявил, что на нескольких фотографических пластинках, снятых в августе 1898 г., найден им новый, 9-й, чрезвычайно слабый спутник С. с периодом обращения в 17 месяцев, но до сих пор (декабрь 1899 г.) этому известию нет подтверждения.]:

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

|                    |                                    | Расстояние до             |                     |                     |

|                    |                                    | планеты:                      | Время          | Яркость в     |

|                    | Открыл                        |-------------------------------------| обращения   | звездных      |

|                    |                                    | в радиус.     | в тыс.    |                     | величинах    |

|                    |                                    | Сатурна       | км          |                     |                     |

|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Мимас        | Гершель, 1789             | 3,3               | 184        | 0^d22^h.6          | 12,8              |

|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Энцеляд      | Гершель, 1789             | 4,3               | 237        | 1^d8^h.9           | 12,3              |

|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Тефида       | Кассини, 1684             | 5,3               | 293        | 1^d21^h.3          | 11,3              |

|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Диона         | Кассини, 1684             | 6,8               | 378        | 2^d17^h.7          | 11,5              |

|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Рея             | Кассини, 1672             | 9,5               | 523        | 4^d12^h.4          | 10,8              |

|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Титан          | Гюйгенс, 1655             | 22,1              | 1215      | 15^d22^h.7        | 9,4                |

|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Гиперион     | Бонд, Лассель, 1848   | 26,8              | 1431      | 21^d6^h.6          | 13,7              |

|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Япет           | Кассини, 1671             | 64,4              | 3465      | 79^d7^h.9          | 11,7              |

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Из них Титан по своей величине далеко превосходит все остальные. Орбиты всех спутников весьма близки к круговым, лишь Гиперион имеет заметный эксцентриситет. Плоскости орбит спутников, особенно внутренних, почти совпадают с плоскостью экватора планеты; причина тому — сжатие С. О движении спутников, так наз. либрации, см. Спутники. Еще Кассини заметил, что Япет неизменно тускнеет в одной части орбиты; это зависит от пятен на поверхности спутника и указывает, что период вращения его на оси равен периоду обращения вокруг С. С. окружен в плоскости экватора системой блестящих колец. Впервые заметил необычайные придатки у С. Галилей в 1610 г.: планета ему казалась тройной; вскоре вследствие перемены положения Земли относительно плоскости колец придатки исчезли, и Галилей отчаялся их объяснить. Первый разгадал Гюйгенс; его открытие, сообщенное сначала в виде криптограммы, которой смысл был: Annulo cingitur, tenui, pano, nusquam, cohaerente, ad eclipticam inclinato, изложено в сочинении "Systema Saturnium" 1659 г. Спустя 20 лет Кассини заметил темную, резкую полоску, разделяющую кольцо на две неравные части. Внешнее кольцо значительно ярче внутреннего. Кроме этого главного, видимого всегда деления колец, существует много других, весьма тонких и труднозаметных; по временам они пропадают, появляются вновь, быть может, меняют место; иногда даже яркая полоска заступает место прежнего темного деления. Подобные штрихи видел еще Шорт в прошлом столетии, затем в 1831 г. Кашэр, в 1838 — Энке (его имя приписано наиболее устойчивому делению на внешнем кольце). В новейшее время Келер, Бреннер, Шеберле, Антониади и др. замечали подобные едва уловимые линии и тем подтвердили, что вся система распадается на множество отдельных тонких колец. В 1851 г. Лассель и Доуэс одновременно открыли так наз. темные кольца (полупрозрачные, сквозь них виден контур планеты), распространяющиеся внутрь от ярких колец. В зависимости от положения С. на орбите иногда кольца бывают "раскрыты" и нам хорошо видны, когда же Земля или Солнце находятся в их плоскости, кольца представляются в виде тончайшей линии. Кольца исчезают совсем, когда Солнце и Земля располагаются по разным сторонам от их плоскости. Радиус внешнего края ярких колец 138 тыс. км, а внутреннего 91 тыс. км; размеры туманного кольца трудно определить: они не имеют резкого контура. Угловой средний диаметр всей системы колец 40"; ширина внешнего кольца 5/4 диаметра Земли; деление Кассини 1/5; внутреннее яркое кольцо — 2, туманные кольца — 5/4 диаметра Земли. Расстояние внешнего края до С. в два раза меньше чем луны до земли; толщина колец не более 200 км. Швабе в 1827 г. заметил, что центр кольца не совпадает с центром С. Отдельные кольца не лежат строго в одной плоскости — тень самого С. на кольце имеет ломаный или кривой контур (см. рисунок при статье Планеты). Большой интерес представляет теория равновесия колец. Исследования Лапласа, Ковалевской и др. равновесия твердых и жидких колец имеют только математический интерес: такие кольца существовать не могут. Признано единственно возможным строение пылеобразное: кольца состоят из бесчисленного множества отдельных телец — метеоритов, которые сливаются для глаза на большом расстоянии в одну массу. Первый доказал это теоретически Рош в 1848 г. Он вывел предел, внутри которого не может существовать спутник без того, чтобы не быть разорванным приливным действием планеты, и показал, что кольца С. целиком лежат внутри этого предела. Подробно развил метеоритную теорию Максуэлл в 1859 г.: в толще колец под влиянием возмущающих сил распространяются волны, местами происходят разрывы, местами — уплотнения, но вся система устойчива под условием, чтобы плотность распределения метеоритов была в известном соотношении с их размерами и с плотностью самой планеты. Идея о роли, которую приписывают кольцу С. в космогонических гипотезах (см. Системы мира), теперь изменилась. После работ Роша и Д. Дарвина кольцо можно рассматривать скорее как рассеянный спутник, чем как еще не сложившийся. Быть может, внутренние части колец мало-помалу упадут на планету, а на внешнем краю или немного далее, за пределом Роша, останется ряд спутничков. Наблюдения как будто подтверждают это: Отто Струве, сравнивая свои измерения в 1851 г. с наблюдениями прошлого столетия, нашел, что внутренний обод ярких колец сузился. Только в последнее время благодаря спектрографии определено Белопольским, Килефом и Деландром вращение колец (попытку В. Гершеля нельзя назвать удачной). Смещения линий в спектре дали для внешнего края ярких колец период вращения 13^h, для середины — 10^h, для внутреннего края — 7^h. Эти числа совершенно согласны с теми, которые получаются на основании законов Кеплера в предположении отдельных спутников. Фотометрия с своей стороны дала веское подтверждение метеоритной гипотезы колец. Теория Земпера освещения пылеобразных тел оказалась в полном согласии с многолетними наблюдениями яркости колец Мюллером и Шмидтом. Эти изыскания указывают, что расстояния между метеоритами весьма значительны: действительный, физический объем колец должен быть по крайней мере в 25 раз меньше видимого. Характерным фактом является неизменность яркости кольца при всяких углах падения лучей света. Нужно заметить, что а priori мысль о пылеобразном строении высказал еще Жак Кассини в 1715 г.

В. Серафимов.