אנו מסבירים הכל על כוכב הלכת שבתאי, הירחים, הטבעות ומאפיינים אחרים שלו. כמו כן, חקר החלל שלו.
מה זה שבתאי?
שבתאי הוא השני כוכב לכת הגדול מבין מערכת השמש והוא השישי בסדר המרחק מ שמש, ממוקם 1,400 מיליון קילומטרים מהכוכב הזוהר. הרכבו הוא גזי והוא הכוכב הראשון שבו טבעות, המורכבות מקרח, סלע ואבק (הטבעות של צדק י נפטון זוהו לאחרונה).
מקורו של שבתאי אינו ודאי, עם זאת, מדענים תומכים בתיאוריה שהוא נוצר עם תחילת מערכת השמש (לפני כ-4.5 מיליארד שנים), כאשר כוח המשיכה זה משך מערבולות של גז ואבק, יצר מסה גזית ענקית. במשך כ-4,000 מיליון שנים נמצא כוכב הלכת במיקומו הנוכחי, כלומר במקום השישי ביחס לשמש.
שמו עלה בתקופת היוונים והרומאים, שירשו מהשומרים את יֶדַע על אודות אַסטרוֹנוֹמִיָה ומעל השמים. שבתאי היה האל הרומי של חַקלָאוּת, אביו של יופיטר. מכיוון שבתאי היה רחוק יותר מהשמש בהשוואה לצדק, אסטרונומים קדומים זיהו אותו כ"אב".
מאפייני שבתאי
שבתאי מורכב מגזים (בעיקר מימן והליום), שלו כרך גדול פי 755 מזה של כדור הארץ ויש לך אחד צְפִיפוּת 0.687 גרם לסנטימטר מעוקב (צפיפות נמוכה מזו של מים). במקרה ההיפותטי שהכוכב נחת על אוקיינוס עצום של מים, הוא לא ישקע, אלא יצוף.
לכוכב הלכת אין משטח מוצק, למעט כמה עננים קפואים של אמוניה או אמוניה הידרוסולפיד, המפוזרים על פני השטח הגזים.
עמוק בפנים, ליד הליבה שלו, מימן נדחס עד לנקודה שבה הוא הופך נוזל. נראה כי הליבה שלו כבדה וסלעית יותר, מורכבת ממנה אלמנטים מתכתיים כמו ברזל וסיליקטים.
הרוחות שנוצרות ב אַטמוֹספֵרָה יכול להגיע ל-1,800 קמ"ש שכאשר מתמזגים עם חוֹם יוצאים מתוך כדור הארץ, יוצרים רצועות צהובות וזהב הנראות מכדור הארץ (כשמסתכלים עליה דרך א טֵלֶסקוֹפּ). ה טֶמפֶּרָטוּרָה הממוצע על פני השטח שלו הוא -130 מעלות צלזיוס.
לשבתאי לוקח 11 שעות כדור הארץ להסתובב על הציר שלו (ה תְנוּעָה רוטציה) ו-29 שנים, בערך, בביצוע א מַסלוּל להשלים סביב השמש (תנועת התרגום). לציר שלו יש נטייה של 26.73 מעלות ביחס למסלול השמש שלו (בדומה לנטייה של ציר כדור הארץ, של 23.5 מעלות).
ירחים של שבתאי
לשבתאי יש 53 לוויינים טבעיים ולפחות 29 ירחים שממשיכים להיחקר כדי לוודא שהם לוויינים (כלומר, זה עדיין לא אושר אם הם נשארים במסלול קבוע סביב כוכב הלכת).
הלוויינים של שבתאי מגוונים מאוד, חלקם מורכבים מגזים ומכוסים באובך (כמו טיטאן), אחרים בנויים ממשטחים מוצקים מלאים במכתשים (כמו פיבי). פרומתאוס ופנדורה הם שניים מהלוויינים הקטנים ביותר שמסתובבים קרוב למערכת הטבעת ומסייעים לעצב את מבנה ההילות בשל כוח הכבידה שלהם.
הגדול מבין הלוויינים הוא טיטאן ומאופיין באטמוספרה (עשירה במתאן), משהו חריג לירח. שאר הלוויינים השייכים לקבוצת הגדולים הם: מימאס, אנצלדוס, תטיס, דיונה, ריה, היפריון, יאפטוס ופיבי.
מדענים חוקרים במיוחד את טיטאן (על היותו הירח הגדול ביותר ובגלל האטמוספירה הידועה לשמצה שלו), אנצלדוס (מכיוון שיש אפשרות להכיל מים נוזליים בעומק רדוד) ואת הירחים היפריון ואיפטוס (המאופיינים בכך שהם מכילים, כמעט לחלוטין, מי קרח).
הטבעות של שבתאי
מערכת הטבעות של שבתאי מורכבת ברובה ממים קפואים ומפולות סלעים בגדלים שונים. הם מחולקים לשתי קבוצות המופרדות על ידי "חלוקת קאסיני": טבעות A (חיצוניות) וטבעות B (פנימיות) לפי קרבתם לפני השטח של כוכב הלכת.
שמה של החטיבה עלה מהמגלה שלה, ג'ובאני קאסיני, אסטרונום איטלקי צרפתי מתאזרח, שב-1675 זיהה את ההפרדה הזו ברוחב 4,800 קילומטרים. קבוצה B מורכבת ממאות טבעות, חלקן אליפטיות המראות שונות בצפיפות גלית עקב האינטראקציה הכבידה בין הטבעות ללוויינים.
בנוסף, ישנם מבנים כהים הנקראים "טריזים רדיאליים" המסתובבים סביב כוכב הלכת ב-a קֶצֶב שונה משאר החומר של הטבעות (התנועה שלו נשלטת על ידי שדה מגנטי של הפלנטה).
מקורם של הטריזים הרדיאליים עדיין לא ידוע וייתכן שהם מופיעים ונעלמים בצורה נייחת. לפי נתונים שהושג בשנת 2005 ממשלחת החללית Cassini, ישנה אטמוספרה סביב הטבעות, המורכבת בעיקר מחמצן מולקולרי.
עד 2015, תיאוריות על האופן שבו נוצרו הטבעות של שבתאי לא יכלו להסביר את קיומם של חלקיקי הקרח הקטנים. המדענית רובין קנפ פרסמה את התיאוריה שלה, שבמהלך לידתה של מערכת השמש, לוויין של שבתאי (המורכב מקרח ומגרעין סלעי) שקע בכוכב הלכת וגרם להתנגשות.
כתוצאה מכך, השברים הענקיים נפלטו ויוצרו מעין הילה או טבעת של חלקיקים שונים שהמשיכו לפגוע זה בזה כשהם מסתדרים במסלול הפלנטרי עד שהולידו את הטבעת הגדולה המוכרת כיום.
חקר החלל לשבתאי
ישנן עדויות לכך שבשנת 700 לפני הספירה, האשורים תיארו את כוכב הלכת הטבעתי כהבזק בלילה וכינו אותו "כוכב ניניב". בסביבות 400 לפני הספירה אסטרונומים יוונים עתיקים בשם קרונוס שהם מחשיבים א כוכב נודד ואז, הרומאים, שינו את שמו לשבתאי, אביו של צדק.
בשנת 1610 גלילאו גליליי צפה דרך טלסקופ והצליח לזהות שני עצמים שליוו את כוכב הלכת וכינה אותו "כוכב לכת משולש". גלילאו לא הצליח לזהות את צורתם של שני העצמים הללו, אבל הוא יכול היה לראות שהם נשארו במקומם ביחס לגוף השמימי.
הלא נודע הגדול שרדף מדענים באותה תקופה היה כיצד העצמים הללו יכולים להישאר סביב שבתאי מבלי להישבר או להתנגש בכוכב הלכת.
בשנת 1659 הצליח האסטרונום כריסטיאן הויגנס לזהות באמצעות טלסקופ רב עוצמה ששני העצמים שהקיפו את שבתאי היו טבעות פחוסות. בשנת 1857 חזה המדען ג'יימס קלרק מרקסוול, באמצעות נוסחאות מתמטיות, שהרכב הטבעות מורכב ממספר רב של חלקיקים קטנים.
בשנת 1979 הגשושית "וויאג'ר" שנשלחה על ידי נאס"א הייתה הראשונה שהגיעה לשבתאי והצליחה לאסוף מֵידָע מספיק כדי לאשש את התיאוריה של מרקסוול.
בשנת 1997 שוגרה הגשושית Cassini-Huygens עם ה- מַטָרָה לעוף טוב קרוב לשבתאי. שנים לאחר מכן, משלחת זו השיגה מידע רב ערך: תמונות, נתונים על גלים, תנועות עננים ופרטים של הטבעות, בין היתר.
בשנת 2005, הגשושית הויגנס שנשלחה על ידי סוכנות החלל האירופית (ESA) הייתה החללית הראשונה שביצעה נחיתה על פני הירח טיטאן. הוא הצליח לבצע את המחקר הראשון של האטמוספירה וההקלה על הלוויין הטבעי באמצעות תמונות ישירות.
בשנת 2017 סיימה החללית קאסיני את משימתה לאחר 13 שנות פעילות, ושלחה נתונים עד לרגע האחרון שלה. חמשת המסלולים האחרונים של קאסיני סיפקו מידע ישיר ומפתח על האטמוספירה של שבתאי.
השוואה בין שבתאי לכדור הארץ
