מבוא
כדור ענקי, ערפילי וצהבהב,
עטור טבעות מבריקות וירחים מופלים - זהו כוכב-הלכת שבתאי.
קר מאוד בשבתאי ורוחות עזות נושבות בו,
האוויר מסוכן לנשימה וחגורת הקרינה סביבו יכולה לצלות כל מי שמעז להתקרב.
למרות כל אלה, שבתאי מציע את אחד המראות המדהימים,
עוצרי הנשימה, בכל מערכת השמש.
ת"ז
שם: שבתאי (סאטורן)
סוג: כוכב-לכת, השישי במרחק מהשמש
קוטר בקו-המשווה: 120,536 ק"מ
מסה: פי 95.2 ממסת כדור-הארץ
צפיפות: 0.71 גרם/סמ"ק
כוח-משיכה: גדול ב-10/1 משל כדור-הארץ
מרחק ממוצע מהשמש: 1,429 מיליון ק"מ
הרכב: גזי, אטמוספירה: מכילה בעיקר מים ואמוניה
זמן הסיבוב העצמי (אורך היממה): 10 שעות ו-40 דקות
זמן ההקפה סביב השמש (אורך השנה): 29.424 שנות-ארץ
ירחים: ידועים 20
טמפרטורה: בפסגות העננים: -180 מעלות
גודלו
שבתאי הוא כוכב-הלכת השני בגודלו במערכת השמש.
רק כוכב-הלכת צדק גדול ממנו.
מה גודלו של שבתאי ביחס לגודלו של כדור-הארץ?
כמה פעמים "ייכנס" כדור-הארץ בקוטר של שבתאי?
שימו לב - צורתו של שבתאי פחוסה ודומה יותר לאליפסה מאשר לכדור.
הרכב
שבתאי שייך לקבוצת כוכבי-הלכת הגזיים.
במרכזו יש ליבה סלעית קטנה.
סביב הליבה נמצאת מעטפת של מימן מתכתי
(זהו הגז מימן, שבלחץ העצום ששורר בתוך שבתאי, הופך למוצקַ).
מעל שכבה זו נמצאים מימן והליום במצב נוזלי.
השכבה החיצונית ביותר היא האטמוספירה,
ובה עננים העשויים מחומרים שונים, כמו מים ואמוניה.
כוח-משיכה
שבתאי הוא כוכב-לכת גזי, חסר קרקע מוצקה.
המסה שלו ענקית - פי 95.2 מזו של כדור-הארץ.
בכל כוכבי-הלכת הגזיים מקובל לקבוע את כוח-המשיכה לפי ערכו בגובה,
שבו הלחץ האטמוספירי זהה לזה שבפני כדור-הארץ,
כלומר: לחץ של 1 אטמוספירה.
בגובה זה בשבתאי כוח-המשיכה גדול בעשירית מזה של כדור-הארץ.
כוח-המשיכה של שבתאי מחזיק את עשרות הירחים והטבעות שסביבו.
מרחק מהשמש
שבתאי הוא כוכב-הלכת השישי במרחק מן השמש.
הוא רחוק ממנה 9.5 יחידות אסטרונומיות,
כלומר, פי 9.5 מן המרחק שבין כדור-הארץ לבין השמש.
"שכניו" של שבתאי הם כוכבי-הלכת צדק ואורנוס.
זמן ההקפה סביב השמש (אורך השנה)
למסלול של שבתאי סביב השמש יש צורה של אליפסה,
בדומה למסלוליהם של רוב כוכבי-הלכת.
הזמן שעובר עד ששבתאי מבצע הקפה אחת סביב השמש נמשך... כמעט 30 שנות-ארץ!
כשבכדור-הארץ חולפת שנה, שבתאי עובר רק דרך קצרה מאוד במסלולו סביב השמש.
מערכת הירחים של שבתאי
מערכת הירחים הגדולה והמורכבת ביותר במערכת השמש שייכת לשבתאי:
עד היום ידועים יותר מעשרים ירחים.
ירחיו של שבתאי הם עולמות קטנים של קרח וסלע,
וקוטרם נע מ-20 ק"מ ועד ל-5000 ק"מ.
על פניהם נתגלו מכתשים, חריצים מוזרים ובקעים,
שמעידים על כך שלפחות חלק מירחי שבתאי עברו התנגשויות והתרסקויות.
הגדול בירחים והמרשים ביניהם הוא טיטאן,
שפניו מוסתרים באובך כתום של תרכובות אורגניות.
למידע נוסף לגבי הירח טיטאן יש ללחוץ כאן
הטבעות של שבתאי
כל כוכבי-הלכת הענקיים, המשתייכים לקבוצת כוכבי-הלכת הגזיים
(כמו אורנוס ונפטון), מוקפים בטבעות.
אך הטבעות של שבתאי הן היפות מכולן:
הן רבות ורחבות, מתנוצצות באור מסנוור ומשתרעות למרחקים.
לשבתאי אלפי טבעות, וביניהן מרווח גדול וכהה,
הקרוי "רווח קאסיני" על שמו של האסטרונום שגילה אותו בשנת 1675.
מהן הטבעות וכיצד הן נוצרו?
החלקיקים המרכיבים את הטבעות הם גושי קרח ואולי גם אבנים,
שגודלם בין גודלו של גרגר אבק לזה של בית מגורים.
אלה הם מעין ירחים קטנטנים, הטסים במהירות
במסלול קבוע סביב שבתאי.
כיצד נוצרו חלקיקי הטבעות?
החוקרים משערים,
שמקורם של חלקיקי הטבעות הוא באחד הירחים או באסטרואיד שהתקרב מאוד אל שבתאי,
והתפורר לרסיסים בשל כוח המשיכה של כוכב-הלכת.
לפי השערה אחרת, אלה הם רסיסי ירחים,
שבעבר הרחוק התנגשו זה בזה והתרסקו.
סערות ומערבולות
באטמוספירה של שבתאי, כמו בזו של צדק,
ישנם עננים המסודרים בפסים צבעוניים.
עננים אלה מורכבים מאמוניה ומתרכובות גפרית.
סערות עזות ורוחות חזקות נושבות באטמוספירה,
ויוצרות מערבולות.
מחקר
שבתאי היה כוכב-הלכת המרוחק ביותר שהכירו האסטרונומים הקדומים.
היה זה גלילאו גליליי, שבשנת 1610 הבחין לראשונה בטבעותיו של שבתאי.
הוא גילה אותן בשעה שצפה בשבתאי באמצעות הטלסקופ.
אבל הטבעות נראו לו, מבעד לעדשת הטלסקופ הפשוט שעמד לרשותו,
כמו בליטות מוזרות של כוכב-הלכת...
חמישים שנה מאוחר יותר, בשנת 1660,
זיהה האסטרונום ההולנדי הויגנס את ה"בליטות" כטבעות.
ביקורי חלליות בשבתאי
החללית פיוניר 11 הייתה הראשונה שהגיעה לשבתאי: היה זה בשנת 1979.
היא עברה סמוך לאטמוספירה של שבתאי וביצעה מדידות ותצפיות רבות על הטבעות.
היא גילתה שני ירחים חדשים ואף טבעת בהירה ובלתי-מוכרת.
הביקור השני בשבתאי היה של שתי חלליות וויאג'ר בשנים 1980 ו-1981.
הן עברו קרוב לאזור הטבעות ומצאו ש"רווח קאסיני" המפורסם מכיל עוד 100 טבעות חדשות!
וויאג'ר 1 ו-2 שידרו אלפי תמונות של ירחי שבתאי, ובעיקר של הירח הגדול טיטאן.