Сатурн — «Властелин колец» космического мира. Как наблюдать Сатурн в телескоп: время для наблюдений, настройки, объекты

Кто и когда открыл планету

Первым, кто открыл планету Сатурн и кому посчастливилось увидеть его в телескоп, был Галилео Галилей.

История открытия Сатурна такова: в начале XVII века Галилей, наблюдая за планетой в телескоп, обнаружил, что небесное тело не одно, а как бы три тела, каким-то образом связанные друг с другом. Когда он повторил наблюдение несколько лет спустя, он уже не нашел двух тел.

В 1659 году голландский исследователь Кристиан Гюйгенс с помощью более точного телескопа определил, что «два тела», открытые Галилеем, были кольцами вокруг планет, а также открыл Титан, самый большой из спутников. Итальянец Джованни Кассини продолжил изучение планеты — в 1675 году он установил, что Сатурн окружен несколькими кольцами, разделенными щелью, названной впоследствии «щелью Кассини». Чуть позже он открыл некоторые спутники планеты: Диону, Япет, Рею и Тефию.

Щель Кассини и кольца Сатурна

Спустя почти сто пятьдесят лет после исследований Кассини не было собрано никаких существенных данных о Сатурне.

Но к концу 18 века англичанин Уильям Гершель открыл еще два крупных спутника — Энцелад и Мимас. Позднее были открыты Гиперион и Феба — единственный нерегулярный спутник, который также вращается в противоположном направлении.

В середине 20 века Джерард Койпер установил уникальное явление — наличие атмосферы на Титане.

Происхождение названия планеты

Своим названием планета обязана древним римлянам. В то время все планеты были названы в честь богов, и Сатурн не стал исключением.

В честь кого назвали планету Сатурн?

Сатурн — это модифицированная версия имени Кроноса, повелителя титанов. Такие небесные тела стали называть астерами - блуждающими звездами. Из-за того, что технологии того времени не позволяли идентифицировать кольца вокруг планеты, Сатурн рассматривался как большое небесное тело с двумя «шарами» — и, согласно мифологии, бог Кронос держал в одной руке серп и колосья в другой.

Сатурн — это модифицированная версия имени Кроноса, повелителя титанов. Интересно, что Рея была женой Кроноса, а Юпитер, Церера и Веритас были детьми.

Где находится Сатурн в Солнечной системе

Расстояние от Сатурна до Солнца составляет 1430 млн км, а время, за которое гигант совершает полный оборот вокруг звезды, составляет примерно 29,5 земных года. Примечательно, что планета вращается вокруг своей оси быстрее, чем вокруг своей орбиты.

Сатурн — шестая планета от нашей звезды - Солнца, а его ближайшие соседи — Юпитер(пятый от Солнца) и Уран(седьмой от Солнца).

Сатурн в Солнечной системе

Наблюдение колец Сатурна

Сатурн известен в основном своими кольцами, о которых мечтают все астрономы. Без них он был просто скромной копией своего старшего брата - Юпитера. Конечно, кольца Сатурна — настоящие жемчужины ночного неба. И каждый астроном, который наводит свой объектив на эту планету, внимательно рассматривает их, стараясь рассмотреть особенности и детали. Ниже представлен список колец Сатурна с фото, где видно, сколько их у планеты, а также их размер и расстояние от Сатурна.

Основные элементы строения колец Сатурна

D кольцо	67 000—74 500	7500
Кольцо С	74 500—92 000	17500
Щель Коломбо	77 800	100
Щель Максвелла	87 500	270
Щель Бонда	88 690—88 720	30
Щель Дейвса	90 200—90 220	20
Кольцо B	92 000—117 500	25 500
Деление Кассини	117 500—122 200	4700
Щель Гюйгенса	117 680	285-440
Щель Гершеля	118 183—118 285	102
Щель Рассела	118 597—118 630	33
Щель Джефриса	118 931—118 969	38
Щель Койпера	119 403—119 406	3
Щель Лапласа	119 848—120 086	238
Щель Бесселя	120 236—120 246	10
Щель Барнарда	120 305—120 318	13
Кольцо А	122 200—136 800	14600
Щель Энке	133 570	325
Щель Килера	136 530	35
Деление Роша	136 800—139 380	2580
Е/2004 S1	137 630	300
Е/2004 S2	138 900	300
Кольцо F	140 210	30-500
Кольцо G	165 800—173 800	8000
Е кольцо	180 000—480 000	300 000

Составное изображение колец Сатурна

Составное изображение колец Сатурна. Продолжение

Традиционно называются 3 основных компонента колец - внешнее кольцо А, среднее В, внутреннее С. Их можно наблюдать с помощью телескопов на любительском уровне. Также есть еще одно внутреннее D-кольцо, доступное только профессиональным оптикам. Есть данные о внешних кольцах E, F, G, которые практически невозможно увидеть с Земли.

Кольца отделены друг от друга промежутками, называемыми щелями. Наибольшую известность приобрели Деление Энке и Щель Кассини.

Кольцо А окрашено в белый и желтый цвета. В телескоп с апертурой 200 мм и при идеальных атмосферных условиях можно определить, что кольцо А разделено на внутреннюю, более темную часть, и внешнюю, более светлую часть.

Комплекс Энке (Деление) – граница между зонами внешнего кольца Сатурна. Его можно увидеть только в профессиональный 300-мм телескоп. Это также позволяет вам идентифицировать «деление Килера» на внешнем крае кольца A. Окрашен в стальной оттенок.

Кольцо B условно разделено на две половины - внутреннюю и внешнюю. Внешняя половина четко выделяется на фоне наиболее важных деталей. Окрашен в чистый белый цвет. Внутри желтоватый. Некоторые астрономы говорят о периодическом затемнении отдельных участков внутреннего кольца еще более темными радиальными спицами.

Хорошо заметное деление Кассини

Широко открывающаяся кольцевая щель Кассини отлично видна в 60-мм телескоп. При этом он выглядит как узкая темно-серая полоска. При отличном состоянии атмосферы Разрыв Кассини можно увидеть при небольшом раскрытии колец. Тогда это выглядит как изогнутые линии по бокам планеты.

Как увидеть планету в телескоп

Кольца Сатурна можно увидеть в бинокль — они выглядят как маленькие придатки. В 60-70-мм телескоп хорошо видны кольца вокруг диска планеты, и даже щель Кассини можно увидеть в периоды умеренного или максимального раскрытия колец.

Для наблюдения пояса гигантских облаков понадобится телескоп диаметром не менее 100-125 мм, а для более серьезных исследований нужен аппарат 200 м.

В наше время телескопы с такими характеристиками встречаются даже у астрономов-любителей, ведь они позволяют рассмотреть все пояса, зоны, точки планет и даже мельчайшие детали колец.По возможности предпочтение следует отдавать апохроматическим рефракторам - они дают контраст и невероятное качество изображения.

Однако в настоящее время не каждый может позволить себе такой телескоп из-за высокой цены.

Для наблюдения за Сатурном подходит телескоп АПО киллер системы Максутова-Кассегрена, который был разработан специально для нужд наблюдения за планетой.

Телескопы с центральным экраном нежелательны - хотя диаметр объектива большой, цветовой контраст нарушается.

Из-за наличия большого количества деталей в системе Сатурн ручное управление телескопом также не способствует его детальной проработке, поэтому лучше вооружиться монтировкой с системой Go-To или часовым механизмом.

Как увидеть Сатурн в телескоп

Для того, чтобы выделить тело планеты из общего фона и создать больший контраст, рекомендуется использовать следующие фильтры:

• темно-желтый (15) и оранжевый (21) подходят для выделения полос, зон и их деталей (для 200-мм телескопов альтернативой может быть темно-красный (25);
• желтый (11) — для выделения зеленых и красноватых элементов;
• зеленый (58) - для лучшей видимости пятен и полярных областей;
• голубой (80А) – для большей детализации колец (для больших объективов имеет смысл использовать синий (38А) или фиолетово-синий (47).

Как найти планету в небе

Чтобы найти Сатурн на небе, нужно изучить звездную карту: он постоянно движется и не всегда виден ночью. Далее нужно найти место, где свет городских огней не будет мешать вашим планам.

С помощью карты нужно определить расположение эклиптики – воображаемой линии, проходящей через созвездия зодиака и помогающей определить положение планет. В той области неба, где должен быть Сатурн, нужно искать звезду (а планеты невооруженным глазом похожи на звезды), которая ярко светит и не мигает - это и будет та планета, которую вы ищете.

Почему в телескоп не видны кольца Сатурна?

В момент противостояния планеты находятся на одной прямой с Землей и Солнцем, а Земля находится между ними. Сатурн совершает полный оборот вокруг Солнца за 29,5 земных года. Каждые 13,75 и 15,75 лет кольца исчезают из поля зрения. В последний раз это было в 2009 году.

Исчезновение колец Сатурна

Сатурн обращается вокруг Солнца за 29,5 лет. И в этот период (через 13,73 и 15,75 года) кольца Сатурна превращаются в еле заметную полосу, повернув свой край к планете. Наблюдать за этим явлением — необыкновенное астрономическое удовольствие, доступное владельцам 150-мм телескопа. А если у вас есть телескоп с объективом больше 300 мм, вы можете детально изучить процесс полного исчезновения колец. В частности, можно наблюдать неравномерное исчезновение колец с появлением небольших темных участков.

Кольца Сатурна 2009

Что интересное можно увидеть на Сатурне?

Поверхность Сатурна состоит из газов, поэтому можно наблюдать только его атмосферу, детали которой не так хорошо видны по сравнению с Юпитером. Это связано с тем, что планета находится дальше и окружена густым туманом, состоящим из паров газа.

Наблюдаем пояса и зоны

Если вы впервые смотрите на Сатурн в телескоп, то, скорее всего, увидите только его очертания. Но если вы будете осторожны и начнете внимательно смотреть, вы начнете замечать полосы темных и светлых цветов. Это пояса и зоны, их всего 6.

Очень интересна экваториальная зона. В его атмосфере часто возникают бури, движущиеся с огромной скоростью. Их можно увидеть на поверхности в виде ярких белых пятен. Это явление объясняется тем, что вместе с аммиаком поднимается тепло, выделяющееся из недр планеты. В результате этих процессов под воздействием холодного воздуха в атмосфере образуются облака кристаллов льда. Они излучают яркий свет, который мы видим с Земли.

Наблюдаем кольца

Сатурн стал излюбленным объектом астрономов благодаря своим кольцам, которые часто называют жемчужиной нашей Солнечной системы. Глядя на кольца в телескоп, вы увидите внешнюю часть металлического цвета, середину (более яркую) и внутреннюю (довольно темную). Между ними много промежутков, два из которых наиболее доступны для наблюдения: Щель Кассини, проходящий через центр, и Деление Энке на внешнем краю.

За полный орбитальный период (а это 29 с половиной лет) кольца Сатурна дважды становятся невидимыми для земного наблюдателя. Это необычное явление случается редко: через 13,75 и 15,75 земных года. В этот момент в телескоп вместо колец вы увидите слегка различимые полоски. Такое исчезновение ожидается не раньше 2024-2025 годов.

Удаленность от Земли

Расстояние постоянно меняется, потому что планеты Солнечной системы движутся по орбите, имеющей форму эллипса — вытянутого круга. По мнению исследователей, наименьшее зарегистрированное расстояние от Земли до Сатурна составляет 1 195 000 000 км, а наибольшее — 1 600 000 000 м. Среднее значение обычно представляет собой цифру 1 280 000 000 м.

Расстояние от Земли до Сатурна

Тень колец на диске Сатурна

Кольцевая тень визуализируется как тонкая темно-серая полоса на пересечении диска Сатурна и его колец. Положение тени зависит от уровня наклона колец.

Тень колец падает на диск Сатурна

Удаленность от Солнца

Среднее расстояние Сатурна от Солнца составляет 1,4 млрд м. Как и на Земле, эти числа меняются в течение года.

Наибольшее расстояние до Солнца 1 510 000 000 км, а наименьшее 1 350 000 000.

Расчеты с такими большими числами делать неудобно, поэтому ученые используют единицу, называемую астрономической. Одна такая единица равна 149 600 000 км, поэтому среднее расстояние от Солнца до Сатурна равно 9 а.е

Сколько времени лететь до Сатурна от Земли

Среднее расстояние от Сатурна до Земли составляет 8,5 астрономических единиц. С транспортным средством, которое может развивать скорость до 300 000 км в секунду, это займет полтора часа, но современные космические аппараты делают это в среднем за 6-7 лет: Пионер-11 летал за 6 с половиной лет, "Вояджеру" 2 - 4 года, "Кассини" потребовалось долгих 6 лет и 9 месяцев, а "Новым горизонтам" потребовалось рекордное 2 года и 4 месяца, чтобы пролететь.

Время в пути напрямую зависит от целей и средств, на которых запускался аппарат.

«Вояджер-1» и «Вояджер-2» летели прямо к Сатурну, а «Пионер-11» и «Кассини» летели к другим планетам, используя свою гравитацию, чтобы приблизиться к своей цели.

Яркость Сатурна

Интересный момент касается яркости Сатурна. За несколько месяцев до противостояния яркость планеты составляет примерно 0,5m. Но прямо возле противостояния яркость планеты может внезапно и заметно возрасти - до -0,55м! Этот эффект называется всплеском оппозиции и обусловлен наличием на планете широких колец.

Это кольца, которые светлеют возле конфронтации. Почему? Дело в том, что они состоят из триллионов ледяных хлопьев, частиц пыли и гальки, вращающихся вокруг планеты. Эти частицы имеют неправильную и грубую форму, что означает, что они отбрасывают тени. Вблизи противостояния свет падает на кольца напрямую (для нас, землян) и сильное обратное рассеяние приводит к значительному увеличению их яркости.

Вы можете самостоятельно наблюдать этот необычный эффект, наблюдая за кольцами Сатурна в телескоп несколько ночей подряд или наблюдая яркость Сатурна невооруженным глазом.

В 2020 году Сатурн чрезвычайно легко найти с помощью очень яркого Юпитера. Обе планеты находятся близко друг к другу. Это изображение дано для широты Москвы и средней полосы России.

Что видно в рефрактор 70 мм?

Если использовать рефрактор 60-70 мм или рефлектор 70-80 мм для наблюдения звездного неба, кратеров на Луне диаметром 8 км, слабых звезд до 11 звездной величины, колец Сатурна, Урана и Нептуна в формирующихся звездах , полярные шапки Марса и некоторые другие объекты.

Белое пятно на кольцах Сатурна

Время от времени наблюдатель может заметить временное осветление некоторых участков колец Сатурна. Образовавшееся пятно — самая яркая деталь на поверхности планеты, хотя это всего лишь оптическая иллюзия.

Дополнительное оборудование

Чтобы увидеть Сатурн во всей красе, купите набор цветных фильтров. Они значительно увеличивают контрастность отдельных деталей.

• Темно-желтым и оранжевым цветом будут выделены пояса и зоны в атмосфере планеты.
• Если использовать желтый, то будут отчетливо видны зеленые и красноватые оттенки.
• Зеленый улучшит видимость при наблюдении за полярными районами, отдельными зонами и поясами.
• Синий дает хорошую детализацию колец, но для более мощных телескопов лучше подходят синий и фиолетово-синий.

Что наблюдать на Сатурне

Сатурн — газовый гигант, наблюдение за которым заключается в изучении атмосферы, визуально похожей на атмосферу Юпитера. А вот контрастность Сатурна и количество видимых деталей на нем намного меньше. Это связано с большей удаленностью планеты от Земли и наличием в ее теплых недрах аммиака, который, поднимаясь в верхние слои атмосферы, замерзает и создает плотный туман. Он надежно скрывает тончайшую структуру зон и поясов.

Чаще всего первый вид планеты в телескоп не особо впечатляет. Это сероватый диск, окруженный кольцами. Но наблюдатель должен быть терпелив и не отказываться от исследований. Постепенно они будут замечать на диске планеты светлые полосы (зоны) и темные участки (пояса). Карта Сатурна поможет вам найти все эти удивительные особенности.

Детали на поверхности Сатурна в зависимости от размера телескопа

Каждая планета Солнечной системы имеет свои уникальные особенности, но Сатурн с его кольцами — поистине уникальный объект. Даже у опытных астрономов ее внешний вид вызывает невероятные впечатления. При небольшом усердии можно увидеть кольца Сатурна даже в небольшой бинокль. В нем они визуализируются как небольшие наросты в боковых частях планеты.

Сатурн через 60-мм телескоп

Телескоп с объективом 60-70 мм ясно показывает маленький диск планеты с кольцами, без каких-либо деталей. При среднем или максимальном раскрытии колец можно увидеть щель Кассини.

Сатурн через 127-мм телескоп

С помощью телескопа с объективом 100-125 мм можно исследовать облачные пояса Сатурна. Но для серьезной работы нужно увеличить апертуру хотя бы до 200 мм. В такой телескоп, который сегодня могут увидеть даже начинающие исследователи, можно наблюдать светлые и темные пятна, зоны и полосы на поверхности планеты. Кроме того, можно учесть некоторые детали в строении колец.

Сатурн через 200-мм телескоп

Исследование планеты

Общие сведения

Сатурн — шестая планета от Солнца и пятая по яркости планета Солнечной системы.

Юпитер, Сатурн и следующие за ними Уран и Нептун относят к газовым гигантам, так как состоят в основном из этого вещества.

Сатурн не имеет твердой поверхности, а его масса превышает массу Земли в 95 раз.

Масса Сатурна на Земле

Важно отметить, что его плотность составляет всего 0,687 грамма на кубический сантиметр — это даже меньше плотности воды. Строение Сатурна - слои газа, ближе к центру водород имеет форму металла, в центре планеты - светящееся вещество. Кольца состоят из угольной пыли и осколков льда.

Единственный спутник планеты, имеющий атмосферу, — Титан; на нем можно найти озера метана и горы замороженного азота. Титан представляет большой интерес для ученых, потому что он потенциально пригоден для жизни. Из 150 спутников только 53 имеют имена (в основном это имена греческих божеств).

Физические характеристики Сатурна

Полеты на планету

К Сатурну начали отправлять космические аппараты в конце 20 века, всего их было четыре: Пионер-11 взлетел в 1979 году и сделал первые фотографии Сатурна и его спутников с расстояния 20 000 км, определил температуру Титана (-179°С).

Через год свой путь начал «Вояджер-1», а еще через 9 месяцев «Вояджер-2», который сделал первые качественные снимки планеты, ее колец и спутников.

Благодаря этим полетам были обнаружены еще пять спутников газового гиганта и определено точное количество колец — 7.

В июле 2004 года к Сатурну приблизился космический аппарат «Кассини-Гюйгенс.

Как найти Сатурн на небе 2021?

Сатурн лучше всего рассматривать в бинокль или телескоп. Август 2021 года — лучшее время, чтобы увидеть Сатурн! Сейчас она находится справа (южнее) от яркого Юпитера над южным горизонтом. Обе планеты хорошо видны всю ночь в безоблачную погоду.