Saturn ist der sechste Planet von der Sonne und nach Jupiter der zweitgrößte im Sonnensystem. Er ist ein Gasriese mit einem durchschnittlichen Radius von etwa dem Neunfachen der Erde. Er hat nur ein Achtel der durchschnittlichen Dichte der Erde, mit seinem größeren Volumen ist Saturn jedoch über 95-mal so massereich.
Das Innere des Saturn besteht höchstwahrscheinlich aus einem Kern aus Eisen-Nickel und Gestein (Silizium- und Sauerstoffverbindungen). Sein Kern ist von einer tiefen Schicht aus metallischem Wasserstoff, einer Zwischenschicht aus flüssigem Wasserstoff und flüssigem Helium und schließlich einer gasförmigen Außenschicht umgeben. Saturn hat einen hellgelben Farbton aufgrund von Ammoniakkristallen in seiner oberen Atmosphäre. Die Magnetfeldstärke des Saturn liegt bei etwa einem Zwanzigstel der von Jupiter. Die Windgeschwindigkeiten auf dem Saturn können 1.800 km/h (500 m/s) erreichen, höher als auf dem Jupiter, aber nicht so hoch wie auf dem Neptun.
Das bekannteste Merkmal des Planeten ist sein ausgeprägtes Ringsystem, das hauptsächlich aus Eispartikeln mit einer geringeren Menge an felsigen Trümmern und Staub besteht. Es ist bekannt, dass mindestens 82 Monde den Saturn umkreisen, von denen 53 offiziell benannt sind. Dies schließt nicht die Hunderte von Objekten in seinen Ringen ein. Titan, der größte Saturnmond und der zweitgrößte im Sonnensystem, ist größer als der Planet Merkur, obwohl weniger massereich, und der einzige Mond im Sonnensystem, der eine beträchtliche Atmosphäre hat.
Saturn ist nach dem römischen Gott des Reichtums und der Ernte benannt. Sein astronomisches Symbol ist ♄ und repräsentiert die Sichel des Gottes.
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Interessante Fakten über den Saturn
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Saturn ist einer von fünf Planeten, die mit bloßem Auge gesehen werden können. Er ist das fünfthellste Objekt im Sonnensystem.
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In der römischen Mythologie war Saturn der Vater von Jupiter, dem König der Götter. Diese Beziehung ist sinnvoll, da die Planeten Saturn und Jupiter in vielerlei Hinsicht ähnlich sind, einschließlich Größe und Zusammensetzung. Das griechische Gegenstück ist als Cronus bekannt.
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Die Ringe des Saturns bestehen hauptsächlich aus Eisbrocken und kohlenstoffhaltigem Staub. Mit einer Dicke zwischen 10 und 100 Meter bei einem Durchmesser von fast einer Million Kilometern extrem dünn..
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Saturn gibt mehr Energie ab, als er von der Sonne erhält. Es wird angenommen, dass dies durch die Gravitationskompression des Planeten in Kombination mit der Reibung durch eine große Menge Helium in seiner Atmosphäre erzeugt wird.
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Saturn braucht 29,4 Erdjahre um die Sonne zu umkreisen. Diese langsame Bewegung führte dazu, dass der Planet von den alten Assyrern den Spitznamen „Lubadsagush“ oder „ältester der Alten“ erhielt.
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Saturn hat sehr schnelle Winde die bis zu 1.800 km pro Stunde betragen.
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Saturnmond Titan ist nach Jupiters Mond Ganymed der zweitgrößte Mond im Sonnensystem. Er hat eine komplexe und dichte Atmosphäre und beherbergt flüssige Methanseen.
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Mit einem polaren Durchmesser von 90% des äquatorialen Durchmessers ist Saturn der unrundeste der acht Planeten. Dies liegt an der geringen Dichte und der schnellen Rotationsgeschwindigkeit des Planeten. Saturn braucht 10 Stunden und 34 Minuten, um sich um seine Achse zu drehen.
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Saturn erscheint hellgelb, weil seine obere Atmosphäre Ammoniakkristalle enthält. Unterhalb dieser obersten Schicht Ammoniak-Eis befinden sich Wolken, die größtenteils aus Wassereis bestehen. Noch weiter darunter befinden sich Schichten aus Schwefeleis und kalten Wasserstoffgemischen.
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Saturn wurde von vier Raumschiffen besucht. Dies sind Pioneer 11, Voyager 1 und 2 und die Cassini-Huygen-Mission. Cassini ist am 1. Juli 2004 in die Umlaufbahn um den Saturn eingetreten und sendet seitdem Informationen über den Planeten, seinen Ring und viele Monde zurück.
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Das Magnetfeld auf dem Saturn ist etwas schwächer als das Erdmagnetfeld. Die Magnetfeldstärke des Saturns liegt bei nur etwa einem Zwanzigstel der Stärke des Jupiter.
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Saturn und Jupiter machen zusammen 92% der gesamten Planetenmasse im Sonnensystem aus.
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Das Innere des Saturns ist sehr heiß und erreicht Temperaturen von bis zu 11.700°C.
Größenvergleich Erde – Saturn
Umlaufbahn & Rotation
Die durchschnittliche Umlaufbahn des Saturn beträgt 1,43 x 109 km. Dies ist in etwa das 9,5-fache der Entfernung von der Erde zur Sonne. Das Sonnenlicht benötigt etwa eine Stunde und zwanzig Minuten, um den Saturn zu erreichenAuf Grund der Entfernung des Saturn von der Sonne hat er ein Jahr von 10.756 Erdentagen. das sind ungefähr 29,5 Erdjahre. Mit 0,0542 ist die Exzentrizität der Saturnbahn die drittgrößte nach Merkur und Mars.
Die axiale Neigung des Saturn von 26,73 ist der der Erde sehr ähnlich. So erlebt Saturn auch Jahreszeiten wie die Erde. Aufgrund der Entfernung des Saturn von der Sonne erhält er jedoch das ganze Jahr über deutlich weniger Sonnenstrahlung. Daher sind die Saturn-Jahreszeiten viel abgemilderter als die auf der Erde.
Mit einer Rotationszeit um die eigene Achse von ungefähr 10 Stunden und 45 Minuten ist Saturn nach Jupiter der zweitschnellst rotierende Planet im Sonnensystem. Diese extreme Rotation bewirkt, dass die Form des Planeten die Form eines abgeflachten Sphäroids annimmt und sich in der Nähe ihres Äquators ausbaucht.
Atmosphäre & obere Schichten
Die Saturnatmosphäre besteht zu 96% aus Wasserstoff und zu 4% aus Helium mit Spuren von Ammoniak, Acetylen, Ethan, Phosphin und Methan. In der höchsten Schicht der Atmosphäre erreichen die Windgeschwindigkeiten 1.800 km/h und gehören damit zu den schnellsten im gesamten Sonnensystem.
Obwohl nicht so ausgeprägt wie auf Jupiter, besitzt auch Saturn ein horizontal gebändertes Wolkenmuster. Diese Bänder sind in der Nähe des Saturnäquators erheblich breiter als die am Jupiteräquator. Diese Wolkenmuster waren bis zu den Voyager-Missionen ab den 1970er Jahren unbekannt. Seitdem hat die Technologie so weit zugenommen, dass sie nun auch durch Teleskope auf der Erde zu sehen sind.
Ein Phänomen in der Saturnatmosphäre ist das Auftreten großer weißer Flecken. Dies sind Stürme auf dem Saturn, die dem Großen Roten Fleck auf dem Jupiter ähneln, obwohl sie wesentlich kürzer existieren. Es scheint so, dass diese Stürme periodischer Natur sind und ungefähr einmal pro Saturnbahn auftreten.
Innerer Aufbau des Saturn
Es wird angenommen, dass das Innere des Saturn dem Jupiter in der Zusammensetzung seiner drei Schichten sehr ähnlich ist. Die innerste Schicht ist ein felsiger Kern, der 10 bis 20 Mal so massereich ist wie die Erde. Der Kern ist von einer Schicht aus flüssigem metallischem Wasserstoff umgeben. Die äußerste Schicht besteht aus molekularem Wasserstoff. Es wird angenommen, dass der einzige signifikante Unterschied zwischen den Innenräumen von Saturn und Jupiter die Dicke der beiden äußeren Schichten ist.
Saturn sendet wie Jupiter ungefähr 2,5-mal mehr Strahlung aus, als er von der Sonne empfängt. Dies ist auf den Kelvin-Helmholtz-Mechanismus zurückzuführen, wodurch der Planet aufgrund seiner enormen Masse durch Gravitationskompression Energie erzeugt.
Ein einzigartiges Merkmal von Saturn ist, dass es der am wenigsten dichte Planet im Sonnensystem ist. Obwohl Saturn einen dichten, festen Kern haben mag, beträgt die durchschnittliche Dichte des Planeten lediglich 687 kg/m3. Infolgedessen ist Saturn leichter als Wasser.
Magnetfeld des Saturn
Saturn hat ein intrinsisches Magnetfeld, das eine einfache, symmetrische Form hat – einen magnetischen Dipol. Seine Stärke am Äquator (0,2 Gauß) beträgt ungefähr ein Zwanzigstel der des Feldes um den Jupiter und ist etwas schwächer als das Erdmagnetfeld. Infolgedessen ist die Magnetosphäre des Saturn viel kleiner als die des Jupiter.
Höchstwahrscheinlich wird das Magnetfeld ähnlich wie beim Jupiter erzeugt, durch Ströme in der flüssigen metallischen Wasserstoff-Schicht, die als Magnetohydrodynamscher Dynamo bezeichnet wird. Die Magnetosphäre lenkt die Sonnenwindpartikel effizient ab.
Der Mond Titan umkreist den äußeren Teil der Saturn-Magnetosphäre und trägt durch seine ionisierten oberen Atmosphärenschichten (Ionosphäre) zum Plasma der Magnetosphäre bei. Die Magnetosphäre des Saturn erzeugt wie die der Erde Polarlichter.
Ringe des Saturn
Das Ringsystem des Saturn ist das bekannteste im Sonnensystem. Sie bestehen hauptsächlich aus Milliarden winziger Eispartikel mit Spuren von Staub und anderen Ablagerungen. Diese Komposition erklärt, warum die Ringe für erdgestützte Teleskope sichtbar sind – Eis reflektiert das Sonnenlicht sehr stark.
Unter den Ringen gibt es sieben große Klassifikationen: A, B, C, D, E, F, G, die jeweils ihren Namen in der Reihenfolge erhalten, in der sie entdeckt wurden. Die von der Erde aus am besten sichtbaren Hauptringe sind A, B und C. Jeder Ring ist eigentlich nur eine Sammlung von Tausenden kleinerer Ringe, die sehr eng zusammengepackt sind. Außerdem gibt es zwischen jedem Ring Lücken. Die sogenannte „Cassinische Teilung“ ist mit rund 4.800 km zwischen den Ringen A und B die größte dieser Lücken.
Die Hauptringe beginnen ungefähr 7.000 km über dem Saturnäquator und erstrecken sich über weitere 73.000 km. Obwohl dieser Radius beträchtlich ist, beträgt die tatsächliche Dicke der Ringe interessanterweise nicht mehr als etwa einen Kilometer.
Die gebräuchlichste Theorie zur Erklärung der Ringbildung ist, dass ein mittelgroßer Mond, der den Saturn umkreiste, aufgrund von Gravitationskräften auseinanderbrach, als seine Umlaufbahn dem Saturn zu nahe kam.
Monde des Saturn
Saturn hat 82 bekannte Monde, von denen 53 formale Namen haben. Darüber hinaus gibt es Hinweise auf Dutzende bis Hunderte von Objekten mit Durchmessern von 40 bis 500 Metern in den Saturnringen , die nicht als echte Monde gelten. Titan, der größte Mond, macht mehr als 90% der Masse in der Umlaufbahn um den Saturn aus, einschließlich der Ringe. Der zweitgrößte Saturnmond, Rhea, hat möglicherweise ein eigenes schwaches Ringsystem und eine schwache Atmosphäre.
Viele der anderen Monde sind klein: 34 haben einen Durchmesser von weniger als 10 km und weitere 14 einen Durchmesser von 10 bis 50 km. Traditionell wurden die meisten Saturnmonde nach Titanen der griechischen Mythologie benannt. Titan ist der einzige Mond im Sonnensystem mit einer Hauptatmosphäre, in dem eine komplexe organische Chemie auftritt. Es ist der einzige Mond mit Kohlenwasserstoffseen. 2013 berichteten Wissenschaftler über den Nachweis von polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen in der oberen Atmosphäre von Titan, einem möglichen Vorläufer für das Leben.
Der Saturnmond Enceladus, der in seiner chemischen Zusammensetzung den Kometen ähnlich zu sein scheint, wird als potenzieller Lebensraum für mikrobielles Leben angesehen. Ein Hinweis für diese Möglichkeit sind die salzreichen Partikel des Mondes mit einer „ozeanischen“ Zusammensetzung, die darauf hinweist, dass der größte Teil des ausgestoßenen Eises von Enceladus aus der Verdunstung von flüssigem Salzwasser stammt.
Quellen:
Quellen Bilder:
Jcpag2012, 3D Saturn, CC BY-SA 4.0
anonym, Titan Earth Moon Comparison, CC BY-SA 3.0 FrancescoA,
