Saturn | |
Saturn set af Cassini- sonden i 2008. | |
Orbital egenskaber | |
---|---|
Semi-hovedakse | 1.426.700.000 km (9,536 7 i ) |
Aphelia | 1.503.500.000 km (10,05 au ) |
Perihelion | 1.349.800.000 km (9,023 i ) |
Omkredsen | 8.957.500.000 km (59,877 i ) |
Excentricitet | 0,0539 |
Revolutionstid | 10 754 d (≈ 29,44 a ) |
Synodisk periode | 378.039 d |
Gennemsnitlig omløbshastighed | 9.640 7 km / s |
Maksimal omløbshastighed | 10.182 km / s |
Minimum omløbshastighed | 9.141 km / s |
Hældning på ekliptikken | 2,486 ° |
Stigende knude | 113,7 ° |
Perihelion argument | 338,94 ° |
Kendte satellitter | 82 bekræftede (hvoraf 53 blev navngivet) og omkring 150 mindre måner . |
Kendte ringe | Hoved 7 , fint opdelt. |
Fysiske egenskaber | |
Ækvatorial radius | 60.268 km (9.4492 jordarter) |
Polær radius | 54.359 km (8.5521 jordarter) |
Volumetrisk middelradius |
58.232 km (9.014 lande) |
Fladning | 0,09796 |
Ækvatorial omkreds | 378.675 km |
Areal | 4.346 6 × 10 10 km 2 (83.703 lande) |
Bind | 8.271 3 × 10 14 km 3 (763 lande) |
Masse | 5.684 6 × 10 26 kg (95.152 jordarter) |
Samlet tæthed | 687,3 kg / m 3 |
Overfladens tyngdekraft | 10,44 m / s 2 (1,064 g) |
Slip hastighed | 35,5 km / s |
Rotationsperiode ( siderisk dag ) |
0,448 d (10 timer 33 minutter) |
Rotationshastighed (ved ækvator ) |
34.821 km / t |
Akset vippes | 26,73 ° |
Højre opstigning af nordpolen | 40,60 ° |
Afklaring af Nordpolen | 83,54 ° |
Visuel geometrisk albedo | 0,47 |
Bond Albedo | 0,342 |
Solar irradians | 14,90 W / m 2 (0,011 jord) |
Sort krops ligevægtstemperatur |
81,1 K ( −191,9 ° C ) |
overflade temperatur | |
• Temperatur ved 10 k Pa | 84 K ( −189 ° C ) |
• Temperatur ved 100 k Pa | 134 K ( −139 ° C ) |
Atmosfærens egenskaber | |
Densitet ved 100 k Pa |
0,19 kg / m 3 |
Skala højde | 59,5 km |
Gennemsnitlig molær masse | 2,07 g / mol |
Dihydrogen H 2 | > 93% |
Helium He | > 5% |
Methan CH 4 | 0,2% |
Damp vand H 2 O | 0,1% |
Ammoniak NH 3 | 0,01% |
Ethan C 2 H 6 | 0,0005% |
Phosphorhydrid PH 3 | 0,0001% |
Historie | |
Babylonisk guddom | Ninurta ( Ninib ) |
Græsk guddom | Κρόνος |
Kinesisk navn (relateret vare) |
Tǔxīng土星 (jord) |
Saturn er den sjette planet i solsystemet i rækkefølge af afstanden fra solen og den næststørste i størrelse og masse efter Jupiter , som er som en gaskæmpe planet . Dens gennemsnitlige radius på 58.232 km er cirka ni og en halv gange så stor som Jordens og dens masse på 568,46 × 10 24 kg er 95 gange større. Omkring i gennemsnit ca. 1,4 milliarder kilometer fra solen (9,5 astronomiske enheder ) er dens revolutionstid knap 30 år, mens dens rotationsperiode anslås til 10 timer og 33 minutter .
Det mest berømte træk på planeten er dets fremtrædende ringsystem . De bestod hovedsageligt af is- og støvpartikler, og de blev observeret for første gang i 1610 af Galileo og ville have dannet sig for mindre end 100 millioner år siden. Saturn er planeten med det største antal naturlige satellitter med 82 bekræftede og hundreder af mindre satellitter i dens følge. Den største måne, Titan , er den næststørste i solsystemet (bag Ganymedes , Jupiters måne , begge med en diameter større end Mercury ), og det er den eneste kendte måne, der har en betydelig atmosfære . En anden bemærkelsesværdig måne, Enceladus , udsender kraftige isgejsere og siges at være et potentielt levested for mikrobielt liv .
Det indre af Saturn er sandsynligvis sammensat af en stenet kerne af silicater og jern omgivet af lag, der består af volumen på 96% brint, som successivt er metallisk og derefter flydende og derefter gasformigt , blandet med helium . Således har den ikke en fast overflade og er planeten med den laveste gennemsnitstæthed med 0,69 g / cm 3 - 70% af vandets . En elektrisk strøm i det metalliske brintlag giver anledning til dens magnetosfære , den næststørste i solsystemet, men meget mindre end Jupiters . Den atmosfære af Saturn er normalt kedelig og mangler kontrast, selv om de langsigtede egenskaber kan synes som en sekskant med sin nordpol . De vinde på Saturn kan nå en hastighed på 1.800 km / t , den anden hurtigste i Solsystemet efter de af Neptun . Det blev undersøgt ved fire rumsonder : Pioneer 11 , Voyager 1 og 2 og Cassini-Huygens (opkaldt efter de to astronomer meget med forskud viden om Saturnian systemet i XVII th århundrede ).
Kan ses med det blotte øje på nattehimlen takket være den gennemsnitlige tilsyneladende størrelse på 0,46 - skønt den har en lavere lysstyrke end andre planeter - har den været kendt siden forhistorisk tid og har således længe været verdens planet. Længst væk fra solen kendt. Desuden har sin observation inspireret myter , og det er opkaldt efter den romerske gud for landbrug Saturn ( Cronos i den græske mytologi ), dens astronomiske symbol ♄ repræsenterer Guds segl .
Saturn har form som en ellipsoid af revolution : planeten er fladt ved polerne og svulmede op mod ækvator, en konsekvens af dens hurtige rotation på sig selv og af en ekstremt flydende indre sammensætning. Efter konvention defineres planetens overflade som det sted, hvor atmosfæretryk er lig med 1 bar (100.000 Pa ) og bruges som referencepunkt for højder. Dens ækvatoriale og polære radier adskiller sig næsten 10% med 60.268 km mod 54.364 km , hvilket giver en gennemsnitlig volumetrisk radius på 58.232 km - 9,5 gange større end Jordens radius. Dette kommer ned på en kurtose på 0,098, den største af gigantiske planeter - og planeter i solsystemet generelt.
Saturn er den næstmest massive planet i solsystemet og har en masse 3,3 gange mindre end Jupiter , men 5,5 gange den for Neptun og 6,5 gange den for Uranus . Jupiter og Saturn repræsenterer henholdsvis 318 gange og 95 gange jordens masse , de to planeter har 92% af den samlede planetariske masse af solsystemet.
Den overflade tyngdekraft langs ækvator, 8,96 m / s 2 , er 90% af det på overfladen af Jordens ækvator . Men udgivelsen hastighed ved ækvator er 35,5 km / s , omkring tre gange hurtigere end på Jorden.
Saturn er den mindst tætte planet i solsystemet ved 0,69 g / cm 3 eller ca. 70% af vandtætheden. Faktisk, selvom kernen i Saturn er betydeligt tættere end vand, sænkes den gennemsnitlige tæthed på grund af dens store atmosfære. For at illustrere dette nævnes det undertiden, at hvis der var et hav, der var stort nok til at indeholde det, ville det flyde. I virkeligheden ville det naturligvis være umuligt at have en planet med et tilstrækkeligt dybt hav - det ville være af størrelsesorden af Solen og ville derfor ikke være stabilt - og Saturnes samhørighed ville ikke opretholdes, fordi den er gasformig, dens meget tætte kerne vil derfor flyde i overensstemmelse hermed.
Saturn er klassificeret som en gaskæmpe, fordi den hovedsagelig består af brint og helium . Således antyder standard planetariske modeller, at det indre af Saturn svarer til Jupiters, med en stenet kerne omgivet af brint og helium samt spor af flygtige stoffer - også kaldet "is".
Klippekernen vil være ens i sammensætningen med Jorden, der består af silikater og jern , men tættere. Det estimeres ud fra planetens tyngdefelt og geofysiske modeller af luftformige planeter, at kernen skal have en masse, der spænder fra 9 til 22 gange jordmasserne og når en diameter på ca. 25.000 km . Dette er omgivet af et lag tykkere flydende metalbrint , efterfulgt af et flydende lag af molekylært brint og helium, som gradvist bliver til gas, når højden øges. Det yderste lag strækker sig over 1000 km og består af gas. Også, det meste af massen af Saturn er ikke i fase af gas , fordi hydrogen bliver flydende, når densiteten overstiger 0,01 g / cm 3 , denne grænse er nået ved overfladen af en kugle, der svarer til 99,9% af massen af Saturn.
Saturn har en meget høj indre temperatur, der når 12.000 K (11.727 ° C ) i sit hjerte og stråler ligesom Jupiter mere energi ud i rummet, end den modtager fra solen - cirka 1,78 gange. Den termiske energi fra Jupiter genereres af Kelvin-Helmholtz-mekanismen for tyngdekraftkompression langsomt, men en sådan proces alene er ikke nok til at forklare Saturnens varme, fordi den er mindre massiv. En alternativ eller yderligere mekanisme ville være dannelsen af varme ved "regn" af heliumdråber i Saturnens dybder. Når dråberne kommer ned gennem brint med lavere densitet, vil processen således frigive varme gennem friktion og efterlade Saturns ydre lag udtømt af helium. Disse faldende dråber kan have akkumuleret i en heliumskal, der omgiver kernen. Denne ublandbarhed af hydrogen og helium, teoretisk forudsagt siden 1970'erne , blev bekræftet eksperimentelt i 2021. Det antydes også, at diamantbyger forekommer inde i Saturn, ligesom inden for Jupiter og iskæmperne Uranus og Neptun.
I betragtning af sin afstand fra solen falder Saturns temperatur hurtigt, indtil den når 134 K (-139 ° C) ved 1 bar, derefter 84 K (-189 ° C) ved 0,1 bar, for en effektiv temperatur på 95 K (-178 ° C) .
Saturns øvre atmosfære er 96,3% brint og 3,25% helium i volumen. Denne andel af helium er betydeligt lavere end overfladen af dette element i solen . Mængden af grundstoffer, der er tungere end helium (kaldes metallicitet ) kendes ikke med præcision, men proportionerne formodes at svare til de oprindelige overflader, der skyldes dannelsen af solsystemet ; den samlede masse af disse grundstoffer anslås til at være 19 til 31 gange så stor som for Jorden , med en betydelig brøkdel, der ligger i regionen af Saturns kerne. Spor af CH 4 methan, Ethan C 2 H 6, Ammoniak NH 3, Acetylen C 2 H 2og phosphin PH 3 blev også opdaget.
Den ultraviolette stråling fra solen forårsager fotolyse af metan i den øvre atmosfære, hvilket fører til produktion af kulbrinter , hvorved de resulterende produkter transporteres nedad af de turbulente hvirvler og ved diffusion . Denne fotokemiske cyklus er moduleret af Saturns sæsonbetingede cyklus .
Lag af skyerI lighed med Jupiter er Saturns atmosfære organiseret i parallelle bånd, selvom disse bånd er mindre kontrasterende og bredere nær ækvator. Disse bånd er forårsaget af tilstedeværelsen af metan i den planetariske atmosfære, jo mere mørkere jo mere koncentration er.
Saturns sky-system blev kun observeret for første gang under Voyager- missioner i 1980'erne. Siden da har terrestriske teleskoper udviklet sig og har gjort det muligt at følge udviklingen i den saturniske atmosfære. Således findes funktioner, der er almindelige på Jupiter, såsom langvarige ovale tordenvejr, på Saturn; desuden er nomenklaturen, der bruges til at beskrive disse bånd, den samme som på Jupiter. I 1990 , den Hubble Telescope observeret en meget stor hvid sky nær ækvator Saturn, som ikke var til stede under passagen af Voyager-sonder, og i 1994 blev observeret en anden storm af mere beskeden størrelse.
Sammensætningen af Saturns skyer varierer med stigende dybde og tryk. I de højeste regioner, hvor temperaturerne varierer mellem 100 K (-173 ° C) og 160 K (-113 ° C) og trykket mellem 0,5 og 2 bar, er skyerne sammensat af ammoniakkrystaller . H 2 O vandis findes mellem 2,5 og 9 barved temperaturer på 185 K (-88 ° C) til 270 K (-3 ° C) . Disse skyer blander sig med isskyer af ammoniumhydrosulfid NH 4 SHmellem 3 og 6 bar med temperaturer fra 190 K (-83 ° C) til 235 K (-38 ° C) . Endelig indeholder de nederste lag, hvor trykket er mellem 10 og 20 bar og temperaturer fra 270 K (-3 ° C) til 330 K (57 ° C) , et område med vanddråber med ammoniak (ammoniak i vandig opløsning ).
På de billeder, der blev transmitteret i 2007 af Cassini- sonden , ser atmosfæren på den nordlige halvkugle ud som den, der ligner Uranus . Denne farve skyldes sandsynligvis Rayleigh-spredning .
StormeDe vinde af Saturn er den anden hurtigste blandt planeterne i solsystemet, efter de af Neptun . Voyager- data indikerer østlig vind på op til 500 m / s ( 1.800 km / t ).
Stormen observeret i 1990 er et eksempel på den store hvide plet , et unikt, men kortvarigt fænomen, der optræder en gang hvert saturniansk år eller hvert 30. jordår omkring sommersolhverv på den nordlige halvkugle. Store hvide pletter er tidligere observeret i 1876 , 1903 , 1933 og 1960 . Det sidste store hvide plet blev observeret af Cassini i 2010 og 2011. Disse storme frigør med jævne mellemrum store mængder vand, at den lavere saturniske atmosfære ville indeholde mere vand end Jupiters.
Et sekskantet bølgesystem , der vedvarer omkring den nordpolære hvirvel på omkring + 78 ° breddegrad - kaldet Saturn-sekskanten - bemærkes først takket være Voyager- billeder . Siderne af sekskanten er hver cirka 13.800 km lange, mere end jordens diameter. Hele strukturen roterer med en periode på lidt over 10 timer 39 min 24 s , hvilket svarer til den periode, emission radio af planeten og antages at være den periode, rotation af den indre Saturn. Dette system skifter ikke i længdegrad som andre skystrukturer i den synlige atmosfære. Oprindelsen til mønsteret er ikke sikkert, men de fleste forskere mener, at det er en samling stående bølger i atmosfæren. Faktisk er lignende polygonale former blevet gengivet i laboratoriet ved differentiel rotation af væsker.
På sydpolen angiver billeder taget af Hubble-teleskopet fra 1997 til 2002 tilstedeværelsen af en jetstrøm , men ikke af en polar hvirvel eller et lignende sekskantet system. Imidlertid rapporterede NASA i november 2006, at Cassini havde observeret en lignende storm som en orkan , stationeret på Sydpolen og med et klart defineret øje . Det er det eneste øje, der nogensinde er observeret på en anden planet end Jorden; for eksempel viser billeder fra Galileo- rumsonde ikke øje i Jupiters store røde plet . Termografi afslører også, at denne polære hvirvel er varm, det eneste kendte eksempel på et sådant fænomen i solsystemet. Mens den effektive temperatur på Saturn er 95 K (-178 ° C) , når temperaturen på vortex op til 151 K (-122 ° C) , hvilket gør det muligvis det hotteste punkt på Saturn. Det ville være næsten 8.000 km bredt, en størrelse, der kan sammenlignes med Jorden, og ville opleve vind på 550 km / t . Det kan være milliarder år gammelt.
Fra 2004 til at 2009 , den Cassini sonden observeret dannelsen, udvikling og afslutning af voldelige tordenvejr, herunder Drage storm eller huller i skyen struktur danner "perle kæder" . Saturns tordenvejr er særlig lange; for eksempel spredte en tordenvejr sig fra november 2007 til juli 2008. Tilsvarende begynder en meget voldsom tordenvejr i januar 2009 og varer mere end otte måneder. Dette er de længste tordenvejr, der hidtil er observeret i solsystemet. De kan strække sig over 3.000 km i diameter omkring regionen kaldet "stormgade" placeret 35 ° syd for ækvator. De elektriske stød forårsaget af tordenvejr i Saturn udsender radiobølger ti tusinde gange stærkere end dem fra jordiske tordenvejr.
Saturn har et indre magnetfelt, der har en enkel form og opfører sig som en magnetisk dipol , næsten justeret med planetens rotationsakse, og hvis magnetiske nordpol svarer til den geografiske sydpol. Det blev opdaget i 1979 af Pioneer 11- sonden, når den måler dens intensitet: dens styrke ved ækvator er ca. 0,2 Gauss (20 µT ) eller en tyvendedel af Jupiters felt og lidt svagere end det jordbaserede magnetiske felt . Som et resultat er Saturns magnetosfære - et hulrum skabt i solvinden af planetens magnetfelt - den næststørste i solsystemet, men forbliver meget mindre end Jupiters . Den magnetopause , grænsen mellem Saturns magnetosfære og solvinden, løgne kun omkring tyve gange Saturns radius (1.200.000 km ) fra centrum af planeten, mens den magnetiske hale strækker sig tilbage hundreder af gange Saturn stråle.
Mest sandsynligt genereres magnetfeltet på samme måde som Jupiter med konvektionsstrømme i laget af flydende metallisk brint, hvilket skaber en dynamoeffekt . Denne magnetosfære er effektiv til at aflede partikler fra solvinden . Samspillet mellem Saturns magnetosfære og solvind, som i tilfældet med Jorden, producerer nordlyset på polens poler i de synlige , infrarøde og ultraviolette verdener .
Saturns magnetosfære er fyldt med plasma oprindelse fra planeten og dens naturlige satellitter , navnlig fra Enceladus som skubber op til 600 kg / s af vanddamp gennem sine gejsere placeret i dets sydpol eller fra atmosfæren i Titan hvis ioniseret partikler interagere med magnetosfæren . Derudover er der et strålingsbælte inde i magnetosfæren , der ligner Van Allen-bæltet til jorden, som indeholder partikler af energi, der kan nå ti megaelektronvolt .
Den mest almindeligt anvendte dannelsesmekanisme til dannelse af planeter er hjertets tilvænningsmønster fra tiltrædelsesdisken . De gigantiske planeter som Saturn danner sig ud over linjen til isen , zone ud over banen i marts, hvor materialet er koldt nok til, at forskellige istyper forbliver i fast tilstand. De vokser, indtil de bliver massive nok til at begynde at akkumulere helium - brintgas fra skiven, de letteste, men også de mest rigelige elementer. Da dette fænomen kører, anslås det, at Jupiter og Saturn har akkumuleret det meste af deres masse på bare 10.000 år. Den væsentligt mindre masse af Saturn sammenlignet med Jupiter forklares med det faktum, at den ville have dannet sig et par millioner år efter Jupiter, da der var mindre gas til rådighed i dets miljø.
Den semi-store akse for Saturns bane omkring solen er 1.427 milliarder kilometer (eller 9 astronomiske enheder ). Med en gennemsnitlig omløbshastighed på 9,68 km / s er dens omdrejningstid ca. 29 og et halvt år (10.759 jorddage). Den elliptisk bane Saturn hælder 2,48 ° i forhold til baneplan af jorden, den ekliptika . Afstandene til perihelium og aphelium er henholdsvis 9,195 og 9,957 AU i gennemsnit på grund af sin orbital excentricitet af 0,054.
I lighed med Jupiter roterer de synlige funktioner på Saturn ved forskellige hastigheder afhængigt af breddegrad - en differentieret rotation - og så har alle deres egne perioder med rotation . Efter konvention defineres flere systemer, hver med deres rotationsperiode.
Den første, der har en periode 10 timer 14 min 0 s , svarer til ækvatorialzonen strækker sig mellem den nordlige kant af den sydlige ækvatoriale bælte og den sydlige kant af boreale ækvatoriale bælte. De nordlige og sydlige polarområder er også knyttet til det første system.
Den anden vedrører alle andre breddegrader og har en rotationsperiode på 10 h 39 min. 24 s efter konvention .
Endelig er et tredje system afhængig af rotationen af Saturns radiotransmissioner , især detekteret af Voyager 1 og Voyager 2, fordi bølgerne, der udsendes af Saturn, er ved lave frekvenser blokeret af jordens atmosfære og har en rotationsperiode på 10 h 39 min 22 s. . Denne værdi blev derefter anset for at være lig med perioden med intern rotation på planeten, selvom denne forblev ukendt. Ved at nærme sig Saturn i 2004 Cassini dog, at Saturnus radiorotationsperiode var steget markant siden de foregående flybys, ca. 10 timer 45 minutter 45 sekunder uden den nøjagtige årsag til ændringen er kendt.
I marts 2007 blev det derefter observeret, at variationen i perioden for planetens radioemissioner faktisk ikke svarede til rotation af Saturn, men var forårsaget af konvektionsbevægelser af plasmaskiven omkring Saturn, som er uafhængige af rotationen. Disse kan være en konsekvens af tilstedeværelsen af månens gejsere Enceladus . Faktisk bliver vanddampen, der udsendes i Saturns bane af denne aktivitet, elektrisk ladet og inducerer et træk på Saturns magnetfelt , hvilket bremser sin rotation lidt sammenlignet med planetens.
I 2019 antyder en undersøgelse, at sæsonvariationer kan være en forvirrende variabel, når det kommer til måling af rotationsperioden. I modsætning til Jupiter, hvis rotationsperiode længe har været kendt takket være radiomålinger, og som har en hældning på aksen på 3 °, har Saturn en hældning på 27 ° - mere end 23 ° på jorden - og kender derfor årstider . Denne variation i den modtagne solenergi ville påvirke plasmaet omkring Saturn og dermed dets rotationsperiode ved at skabe et træk. Samme år antyder NASA , at rotationsperioden for Saturn ifølge de seneste data, der er indsamlet af Cassini-sonden, er 10 timer og 33 minutter og 38 sekunder . Denne værdi blev opnået ved at observere forstyrrelser i dens ringe . Imidlertid viser NASA's faktaark i 2020 altid som rotationsperiode værdien af det tredje system, der returneres af Voyager , dvs. 10.656 timer eller 10 timer 39 minutter 22 sekunder .
I 2020 kendes 82 naturlige satellitter fra Saturn , hvoraf 53 er navngivet, og de andre 29 har en foreløbig betegnelse . Derudover er der tegn på titusinder til hundreder af mindre satellitter med diametre fra 40 til 500 meter til stede i Saturns ringe , som dog ikke kan betragtes som måner. De fleste af månerne er små: 34 har en diameter på mindre end 10 km og 14 andre har en mellem 10 og 50 km . Kun syv er tilstrækkelig massive til at have været i stand til at tage en sfæroid form under deres egen tyngdekraft: Titan , Rhea , Iapetus , Dione , Tethys , Enceladus og Mimas (ved at reducere massen). Med Hyperion , der på sin side har en uregelmæssig form, siges disse otte måner at være "store" .
Traditionelt er Saturnus 24 regelmæssige satellitter - det vil sige dem med en progressiv, næsten cirkulær og let skråt bane - opkaldt efter titaner fra græsk mytologi eller figurer tilknyttet guden Saturn . De andre er alle uregelmæssige satellitter med en kredsløb, der er langt mere fjernt og stærkt tilbøjelige til planetens ækvatoriale plan - hvilket tyder på, at de er genstande fanget af Saturn - samt en størrelse mindre end tredive kilometer bortset fra Phœbé og Siarnaq . De er opkaldt efter giganter fra inuit , norrøn og keltisk mytologi .
Titan er Saturns største satellit, der tegner sig for omkring 96% af massen, der kredser om planeten, inklusive ringene. Opdaget af Christian Huygens i 1655 , er dette den første observerede måne. Det er den næststørste naturlige satellit i solsystemet efter Ganymedes - dens diameter er for eksempel større end Mercury eller Pluto - og den eneste med en større atmosfære, der hovedsageligt består af nitrogen , hvor kompleks organisk kemi dannes. Produkt. Det er også den eneste satellit med hav og søer af kulbrinter .
Satellitten, der for det meste består af sten og vandis , ser sit klima forme sin overflade på en måde, der ligner det, der sker på Jorden , hvilket får det til at blive sammenlignet med en "primitiv jord" . I juni 2013 rapporterede forskere fra Instituto de Astrofísica de Andalucía påvisningen af polycykliske aromatiske carbonhydrider i mesosfæren i Titan, en mulig forløber for livet . Således er det en mulig vært for mikrobielt udenjordisk liv, og et eventuelt underjordisk hav kan tjene som et gunstigt miljø for livet. I juni 2014 hævdede NASA at have stærke beviser for, at kvælstof i Titans atmosfære kom fra materialer i Oort-skyen , der var forbundet med kometer , og ikke fra de materialer, der dannede Saturn.
Saturns næststørste måne, Rhea, har sit eget ringsystem og en tynd atmosfære . Iapetus er derimod bemærkelsesværdig for sin farve - en af dens halvkugler er særlig lys, mens den anden er meget mørk - og for sin lange ækvatoriale højderyg. Med, Dioné og Téthys, blev disse fire måner opdaget af Jean-Dominique Cassini mellem 1671 og 1684.
William Herschel opdagede derefter Enceladus og Mimas i 1789. Den første, hvis kemiske sammensætning ligner kometer , er bemærkelsesværdig, fordi den udsender kraftige gejsere af gas og støv og kunne indeholde flydende vand under dens sydpol. Således betragtes det også som et potentielt levested for mikrobielt liv. Bevis for denne mulighed inkluderer for eksempel saltrige partikler med en " havlignende " sammensætning, der indikerer, at det meste af isen, der udvises fra Enceladus, kommer fra fordampningen af flydende saltvand. En oversigt over Cassini i 2015 gennem en plume på Enceladus afslører tilstedeværelsen af de fleste af de ingredienser, der er nødvendige for at understøtte livsformer, der praktiserer metanogenese . I mellemtiden er Mimas ansvarlig for dannelsen af Cassinis division, og hendes udseende - med et krater en tredjedel af dens diameter - gør hende regelmæssigt sammenlignet med Death Star i Star Wars- sagaen .
I oktober 2019 observerede et team af astronomer fra Carnegie Institution for Science 20 nye satellitter, hvilket gjorde Saturn til planeten i solsystemet med de mest kendte naturlige satellitter med 82 bekræftet foran Jupiter og dets 79 måner .
En af de bedst kendte egenskaber ved Saturn er dens system af planetariske ringe, der gør det visuelt unikt. Ringene danner en skive på næsten 360.000 km i diameter - lidt mindre end jorden-månens afstand - hvor hovedringene - med navnet A, B og C - strækker sig fra ca. 75.000 til 137.000 km fra planetens ækvator og har en tykkelse på kun et par snesevis af meter. De holder også altid den samme hældning som planetens ækvator. De består hovedsageligt af vandis (95 til 99% ren vandis ifølge spektroskopiske analyser ) med spor af tholinurenheder og en amorf kulstofbelægning . Selvom de ser ud til at være kontinuerlige, set fra jorden, består de faktisk af utallige partikler, der varierer i størrelse fra nogle få mikrometer til ti meter, og hver har en anden kredsløb og kredsløbshastighed. Mens de andre kæmpe planeter - Jupiter, Uranus og Neptun - også har ringsystemer, er Saturnus den største og mest synlige i solsystemet med en albedo på 0,2 til 0,6, som endda kan observeres. Fra Jorden ved hjælp af kikkert .
De ses for første gang den 25. juli 1610af den italienske videnskabsmand Galileo takket være et teleskop fra hans fremstilling. Dette fortolker det, han ser som to mystiske vedhæng på begge sider af Saturn, der forsvinder og dukker op igen under planetens bane set fra jorden. Hollænderen Christian Huygens drager fordel af et bedre teleskop end Galileo og er den første, der i 1655 antyder, at det faktisk er en ring, der omgiver Saturn, hvilket forklarer de forsvindinger, der observeres af det faktum, at Jorden passerer i dets plan. I 1675 , Jean-Dominique Cassini opdager, at der er faktisk flere ringe i en opdeling mellem dem; som sådan kaldes den observerede adskillelse, der ligger mellem ringene A og B, " Cassinis division " til hans ære. Et århundrede senere demonstrerer James Clerk Maxwell , at ringene ikke er solide, men i virkeligheden består af et meget stort antal partikler.
Ringene navngives alfabetisk i rækkefølgen af deres opdagelse. De er relativt tæt på hinanden, adskilt i ofte smalle "divisioner" - med undtagelse af Cassini-divisionen, som er næsten 5 tusind kilometer bred - hvor partikeltætheden kraftigt falder. Disse divisioner er for det meste forårsaget af gravitationsinteraktionen mellem Saturns måner, især hyrdesatellitterne . For eksempel er Pan placeret i divisionen Encke, og Daphnis ligger i divisionen Keeler , som de henholdsvis ville have skabt af deres effekter - dette gør det også muligt at beregne nøjagtigt massen af disse satellitter. Cassinis division ser derimod ud til at være dannet af Mimas ' tyngdekraft .
Ringenes vandmængde varierer radialt, idet den yderste ring A er den reneste i isvand; denne variation i overflod kan forklares ved en meteorbombardement . Den A , B og C ringene er de mest synlige - B-ringen er den klareste blandt dem - og dermed betragtes som "main" . D- , E- , F- og G- ringene er derimod mere spændende og blev opdaget senere. Noget af isen i E-ringen kommer fra gejserne på månen Enceladus .
I 2009 blev en langt fjernere ring afsløret af den infrarøde Spitzer- satellit . Denne nye ring, kaldet Phoebe-ringen , er meget tynd og er på linje med en af Saturns måner: Phoebe . Det antages således, at månen ville være oprindelsen og dele dens tilbagegående bane .
Efternavn | Intern radius | Ydre radius | Bredde
(km) |
Tykkelse
(m) |
Opkaldt efter | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|
km | R S | km | R S | ||||
D-ring | 66.900 | 1.110 | 74 510 | 1.236 | 7 610 | ? | |
C-ring | 74,658 | 1.239 | 92.000 | 1,527 | 17 342 | 5 | |
Ring B | 92.000 | 1,527 | 117.580 | 1.951 | 25.580 | 5-10 | |
Cassini Division | 117.500 | 1,95 | 122.200 | 2,03 | 4.700 | - | Jean-Dominique Cassini |
Ring A | 122 170 | 2,027 | 136,775 | 2.269 | 14.605 | 20-40 | |
Encke Division | 133.589 | 2.216 | - | - | 325 | - | Johann franz encke |
Keelers Division | 136,530 | 2.265 | - | - | 35 | - | James Edward Keeler |
Roche Division | 136,775 | 2.284 | 139,380 | 2.313 | 2.600 | ? | Edward Roche |
F-ring | 140 180 | 2.326 | - | - | 30-500 | ? | |
G-ring | 170.000 | 2.82 | 175.000 | 2,90 | 5.000 | 1 × 10 5 | |
E ring | 181.000 | 3 | 483.000 | 8 | 302.000 | 1 × 10 7 | |
Ring af Phoebe | ~ 4.000.000 | 66 | > 13.000.000 | 216 | - | - | Phoebe |
Der er ingen konsensus om mekanismen for deres dannelse, men to hovedhypoteser foreslås hovedsageligt vedrørende ringens oprindelse. En hypotese er, at ringene er resterne af en ødelagt måne fra Saturn, og den anden er, at ringene forblev af det originale nebulære materiale, som Saturn dannede sig fra. Hvis disse teoretiske modeller antager, at ringene ville have vist sig tidligt i solsystemets historie , viser data fra Cassini- sonden ikke desto mindre, at de kunne have dannet sig meget senere, og deres alder estimeres således til omkring 100 millioner år i 2019. Desuden , de kunne forsvinde inden for 100 millioner år. Som et resultat af disse opdagelser er den foretrukne mekanisme til at forklare ringernes udseende, at en isnende måne eller en meget stor komet ville have trængt igennem Saturnens Roche-grænse .
En trojansk asteroide på en planet er en asteroide, der er placeret omkring en af de to stabile punkter i Lagrange (L 4 eller L 5 ) i Solplanetsystemet , dvs. de er placeret 60 ° foran eller bagud i planetens bane. Imidlertid har Saturn ingen kendte trojanske asteroider i modsætning til Jorden , Mars , Jupiter , Uranus og Neptun . Orbital resonansmekanismer , herunder sekulær resonans , menes at være ansvarlige for manglen på en Trojan for Saturn.
Mens Uranus er synligt med det blotte øje under meget gode forhold - især når det er i opposition - og i en meget mørk himmel, anses Saturn ofte for at være den planet, der er længst væk fra solen og jorden generelt synlig for det blotte øje. På nattehimlen fremstår planeten som et lyst, gulligt lyspunkt med sin gennemsnitlige tilsyneladende størrelse på 0,46 - standardafvigelse på 0,34. Det meste af størrelsesvariationen skyldes, at ringsystemet hælder i forhold til solen og jorden. Dette skyldes, at den lyseste størrelse -0,55 forekommer omkring det tidspunkt, hvor ringens plan er mest vippet, og den svageste størrelse 1,17 opstår, når det er mindst.
Derudover ses Saturn og dens ringe bedst, når planeten er tæt på oppositionen , i en forlængelse på 180 ° fra solen. Saturniansk modstand forekommer næsten hvert år, fordi Saturns synodiske periode er 378 dage, men har mindre indflydelse end placeringen af ringene på dens synlighed. For eksempel under modstand fra17. december 2002, Saturn optrådte som sin mest strålende på grund af en gunstig orientering af sine ringe i forhold til Jorden, selvom planeten dog var tættere på den følgende modstand i slutningen af 2003.
For at være i stand til at få et klart billede af ringene fra Saturn er det nødvendigt at bruge kraftige kikkerter eller et lille teleskop . Når Jorden krydser ringenes plan, hvilket forekommer to gange pr. Saturnisk år (ca. hvert 15. jordår), forsvinder ringene kortvarigt fra syne på grund af deres tykkelse på et par hundrede meter i gennemsnit. En sådan "forsvinden" vil ske næste gang i 2025, men Saturn vil være for tæt på solen til at kunne observere den. Derudover er det også muligt at observere vigtige træk ved hjælp af et amatørteleskop, såsom de store hvide pletter, der vises nær sommersolhverv på den nordlige halvkugle.
Det tager ca. 29,5 år for Saturn at fuldføre en fuld bane og fuldføre en hel kreds af ekliptika forbi baggrunden konstellationer af stjernetegn . Lejlighedsvis er Saturn tilsløret af Månen - det vil sige månen dækker Saturn på himlen. Som med alle planeter i solsystemet forekommer okkultationer af Saturn i "årstider". Saturniske okkultationer finder sted hver måned i ca. 12 måneder efterfulgt af ca. fem år, hvor der ikke registreres en sådan aktivitet. Da Månens bane er vippet flere grader fra Saturn, finder okkultationer kun sted, når Saturn er nær et af de punkter på himlen, hvor de to plan krydser hinanden - både længden af l Saturnens år og den nodale præcessionsperiode på 18.6 Jordår fra Månens bane påvirker periodiciteten -.
Saturn har været kendt siden forhistorisk tid og er tidligt i historien registreret som en vigtig figur i forskellige mytologier . Siden oldtiden og før opdagelsen af Uranus i 1781 har det været den fjerneste planet, der er kendt fra solen , og markerer således den ekstreme grænse for solsystemet i astronomernes sind. I det gamle Egypten symboliserer det guddommen Horus som Hor-ka-pet ( "himmelsk tyr" ), mens sumererne kalder det Lubat-saguš ( " solstjerne " ). De astronomer babylonske observere og registrere bevægelserne for Saturn systematisk i hvert fald siden den IX th århundrede f.Kr.. AD og kalder det Kajamanu .
I antikgræsk var planeten kendt som Φαίνων Phainon , derefter i romertiden som "stjernen i Saturn " , landbrugsguden , hvorfra planeten henter sit moderne navn. Romerne betragter guden Saturn som ækvivalent med Titan Cronos ; på moderne græsk holder planeten navnet Kronos ( moderne græsk : Κρόνος ). Derudover forbliver det græske navn brugt i adjektivform , især for kronocross asteroider . Den græske astronom Claude Ptolemæus baserer sine beregninger af Saturn's bane på observationer, som han indser, mens den er i opposition, og antager, at den er meget kold på grund af dens afstand til solen, som han derefter lokaliserer mellem Venus og Mars .
I hinduistisk astrologi er Saturn kendt som " Shani " og dømmer folk ud fra deres handlinger. Den antikke kinesiske og japanske kultur henviser til Saturn som "jordens stjerne" (土星) i Wuxing- kosmologien af de fem elementer . På gammelt hebraisk kaldes Saturn "Shabbathai", og hans engel er Cassiel .
De tre kongers stjerne eller Betlehem-stjernen kaldes undertiden have været en nova , supernova eller endda Halleys komet , disse hypoteser er endelig blevet lagt til side, fordi ingen af disse fænomener fandt sted under Herodes . Så den nuværende forklaring er, at det intense lys blev produceret af en forbindelse mellem Jupiter og Saturn i løbet af året7 f.Kr. J.-C.
I 1610 besluttede Galileo , efter at have opdaget fire måner af Jupiter - de galileiske satellitter - takket være et astronomisk teleskop af hans design, at bruge sit nye instrument til at observere Saturn. Ved at pege den på planeten observerer han dens ringe for første gang, men forstår ikke deres natur på grund af hans teleskops for lave opløsning ( forstørrelse på 20): han ser dem og tegner dem som to meget store måner omkring Saturn. . I et brev beskriver han planeten som "ikke en eneste stjerne, men en sammensætning på tre, der næsten rører hinanden, aldrig bevæger sig relativt til hinanden, og som er justeret langs dyrekredsen, hvor den midterste er tre gange større end to sider ” .
I 1612 forsvinder Jorden, der passerer i ringens plan - hvilket sker cirka en gang hvert 15. år - fra hans syn: dette overrasker ham, men tillader ham at forstå, at Saturn i virkeligheden er en enkelt krop; han er også den første i historien, der har observeret denne astronomiske begivenhed. Han forstår imidlertid ikke oprindelsen til denne forsvinden og skriver endda med henvisning til den mytologiske oprindelse af stjernens navn, at Saturn ville have "fortæret sine egne børn" . Derefter i 1613 dukker de op igen uden at Galileo er i stand til at stille en hypotese om hvad han observerede.
I 1616 designede han ringene igen, denne gang som håndtag rundt om planeten. Han skrev derefter: "de to ledsagere er ikke længere små kloder, men er nu meget større og er ikke længere runde ... de er semi-ellipser med små sorte trekanter i midten og i figuren og støder op til kloden Saturn, som altid ses som runde ” .
I 1655 , Christian Huygens , med et teleskop med en forstørrelse på 50, opdaget i nærheden af Saturn en stjerne, der senere skulle blive navngivet Titan . Derudover postulerer han for første gang, at Saturn ville være omgivet af en solid ring, dannet af "arme" . Tre år senere forklarer han i sin bog Systema Saturnium fænomenet med forsvinden af ringene, der tidligere blev observeret af Galileo. I 1660 spekulerer Jean Chapelain i , at disse ringe ville være sammensat af et meget stort antal små satellitter, hvilket går ubemærket hen, fordi flertallet af astronomer derefter mener, at ringen er solid.
I 1671 og 1672, under et fænomen med ringernes forsvinden, opdagede Jean Dominique Cassini Iapetus og derefter Rhea , de to største måner i Saturn efter Titan. Senere, i 1675 og 1676, besluttede han, at ringen var sammensat af flere ringe, adskilt af mindst en division; den største af dem - og den, han sandsynligvis observerede, adskilt A- og B-ringene - blev senere opkaldt Cassinis division efter ham. Endelig i 1684 opdagede han to nye måner: Téthys og Dione . Han navngav derefter de fire opdagede måner Sidera Lodoicea ("Louis-stjernerne") til ære for kongen af Frankrig Louis XIV .
Der blev ikke foretaget nogen anden væsentlig opdagelse i et århundrede indtil William Herschels arbejde - også opdageren af planeten Uranus . I 1780 rapporterede han en sort linje på B-ringen, en division, som sandsynligvis er den samme som den, der blev observeret af Johann Franz Encke i 1837, og som vil tage sidstnævntes navn som division af Encke . I 1789, da ringene forsvandt, identificerede han to andre måner: Enceladus og Mimas . Denne observation giver ham også mulighed for at bekræfte, at planeten er fladt ved polerne, hvilket kun blev mistænkt før, og at foretage det første skøn over ringens tykkelse på omkring 500 kilometer. Endelig, i 1790, bestemte han, at ringens rotationstid var 10 timer og 32 minutter , en værdi meget tæt på virkeligheden. Pierre-Simon de Laplace , med Keplers love , giver derefter et første skøn over afstanden fra planeten til solen på 1,4 milliarder kilometer. Fra sin tilsyneladende størrelse estimerer den også planetens diameter til 100.000 km og ringens diameter til 270.000 km .
I 1848 observerede William Cranch Bond og hans søn George Phillips Bond først Hyperion , en satellit i kredsløbsresonans med Titan, der også blev opdaget uafhængigt to dage senere af William Lassell - opdageren to år tidligere af den største måne i Neptun , Triton . Det følgende år antyder Edouard Roche , at ringene ville have dannet sig, da en satellit nærmede sig Saturn, og at den ville være nedbrudt på grund af tidevandskræfter ; et koncept, som derefter tager navnet Roche limit .
I 1850'erne blev der foretaget adskillige observationer gennem C-ringen , der netop blev opdaget af far og søn Bond, hvilket underminerede teorien om solide ringe. I 1859 udgav James Clerk Maxwell sin bog On the Stability of the Motion of Saturn's Rings , hvor han argumenterede for, at ringene faktisk består af " et ubestemt antal ikke-tilsluttede partikler" , som alle kredser om Saturn uafhængigt; dette arbejde vandt ham Adams-prisen . Denne teori blev bevist korrekt i 1895 ved spektroskopiske undersøgelser udført af James Keeler og William Campbell ved Lick Observatory , hvor de observerede, at ringens indre dele kredser hurtigere end de ydre dele.
I 1872 formåede Daniel Kirkwood at definere, at divisionerne mellem Cassini og Encke genklang med de fire kendte indre måner: Mimas, Enceladus, Tethys og Dione.
I den anden del af det XIX th århundrede , den fotografiet udvikler og Saturn er nu et oplagt mål: mange astrofotografer fra Warren Street til John R. Commons gennem brødrene Paul Henry og Prosper Henry den derefter tage et billede, æren for den første vellykket fotografi deles mellem Commons og Henry-brødrene.
I 1899 opdagede William Henry Pickering Phoebé , en uregelmæssig satellit, der ikke var i synkron rotation og havde en retrograd kredsløb . Det er den første af sin art, der er fundet, og desuden er det den eneste måne af Saturn, der blev opdaget fra en jordobservation uden at udnytte en ringes forsvinden.
I det XX th århundrede og XXI th århundrede , de fleste oplysninger om planeten derefter er kendt gennem de forskellige missioner rumforskning . Begivenheder, hvor Jorden krydser ringens plan, forbliver dog brugt til jordobservation. For eksempel fotograferede Allegheny-observatoriet i 1966 det, der senere ville blive kaldt E-ringen, og manerne Janus og Epimetheus blev opdaget; derefter, i 1979 og 1980, blev tre nye oprettet af separate hold: Télesto , Calypso og Hélène . Den Hubble Space Telescope også spor aktiviteten af Saturn-systemet kontinuerligt, til tider returnere bemærkelsesværdige billeder såsom en firedobbelt transit observeret i 2009.
I den sidste fjerdedel af det XX th århundrede, er Saturn besøg af tre rumsonder NASA at udføre en overføring af det: Pioneer 11 i 1979 , Voyager 1 i 1980 og Voyager 2 i 1981 .
Efter at have brugt tyngdekraften hjælpe fra Jupiter , Pioneer 11 bærer den første forbiflyvning af Saturn i september 1979, og brugt omkring 21 000 km fra cloud toppe af planeten, glider mellem den indre ring og de øverste lag af atmosfæren. Rumfartøjet tager fotografier med lav opløsning af planeten og nogle af dens satellitter, skønt deres opløsning er for lav til at skelne detaljer om deres overflade. Rumsonde studerer også planetens ringe, afslører den tynde F-ring og bekræfter eksistensen af E-ringen ; det faktum, at opdelingerne i ringene vises som lyse, når de ses med en høj fasevinkel af sonden, afslører tilstedeværelsen af et fint lysspredningsmateriale og er derfor ikke tomme. Derudover leverer Pioneer 11 omfattende data om Saturns magnetosfære og atmosfære samt Titans første temperaturmåling ved 80 K (-193 ° C) .
Et år senere, i november 1980 , besøgte Voyager 1 igen det saturniske system. Sonden returnerer de første billeder i høj opløsning af planeten, dens ringe og dens måner, herunder Dione , Mimas og Rhéa . Voyager 1 udfører også en overflyvning af Titan , hvilket øger kendskabet til denne månes atmosfære , herunder at den er uigennemtrængelig i synlige bølgelængder - forhindrer billeddannelse af overfladedetaljer - og tilstedeværelsen af spor af ethylen og andre kulbrinter . Konsekvensen af denne sidste flyby er at ændre sondens bane dybt og skubbe den ud af det ekliptiske plan .
Næsten et år senere, i august 1981, fortsatte Voyager 2 undersøgelsen. Passerer 161.000 km fra centrum af planeten videre26. august 1981, det tager nærbilleder af månerne og giver bevis for udviklingen af atmosfæren og ringene takket være dens mere følsomme kameraer end tidligere sonder. Desværre sidder den styrbare kameraplatform fast i flere dage under flyby, hvilket betyder, at nogle fotografier ikke kan tages i den tilsigtede vinkel og resulterer i tab af en del af de data, der er taget. Saturnus tyngdekraftsassistance bruges endelig til at rette sonden mod Uranus og derefter mod Neptun , hvilket gør denne sonde til den første og den eneste, der har besøgt disse to planeter.
Den Voyager -programmet giver mange opdagelser såsom at af flere nye satellitter, der kredser i nærheden af eller i ringene af planeten, herunder Atlas og hyrde satellitter Prometheus og Pandora (den første nogensinde opdaget), eller tre nye afdelinger i ringene, så henholdsvis kaldet Maxwell , Huygens og Keeler . Derudover afdækkes G-ringen , og "eger" - mørke pletter - observeres på B-ringen .
Sonde | Dateret | Rumorganisation | Afstand (km) | Vigtigste resultater |
---|---|---|---|---|
Pioneer 11 | 1 st september 1979 | NASA | 79.000 | Første vellykkede flyby af Saturn.
Opdagelsen af F-ringen . |
Rejser 1 | 12. november 1980 | NASA | 184.300 | Første billeder i høj opløsning. |
Rejser 2 | 25. august 1981 | NASA | 161.000 | Brug af gravitationens hjælp fra Saturn til at gå til Uranus og derefter Neptun . |
Cassini-Huygens er en mission udforskning af Saturn-systemet 's NASA i samarbejde med ESA og italienske rumagentur , det integrerede program flagskib . Lanceret den15. oktober 1997, At rumsonden er sammensat af Cassini Orbiter udviklet af NASA og Huygens Lander udviklet af ESA - henholdsvis opkaldt efter Jean-Dominique Cassini og Christian Huygens , to forskere, der har meget avanceret viden om planeten XVII th århundrede. Det blev anbragt i kredsløb omkring Saturn i juli 2004 , landeren landede på Titan i januar 2005, og kredsløbet fortsatte sin undersøgelse - efter to missionsforlængelser ud over den oprindeligt planlagte varighed på fire år - indtil 15. september 2017hvor det henfalder i Saturns atmosfære for at undgå enhver risiko for kontaminering af naturlige satellitter .
Huygens indsamler information og laver en strøm af fotografier under nedstigningen og efter sin landing. På trods af designproblemer og tabet af en kommunikationskanal lykkedes det landeren at lande nær en oliesø for at foretage målinger.
Cassini fortsætter med at kredse omkring Saturn og fortsætter den videnskabelige undersøgelse af magnetosfæren og Saturnens ringe og drager fordel af dens kortdistancepassager fra satellitterne til at indsamle detaljerede data om dem og opnå billeder af kvaliteten af det saturniske system.
Med hensyn til de måner Saturn , Cassini gør det muligt at forfine viden af overfladen af Titan - med sine store kulbrinte søer og dens mange øer og bjerge - og på sammensætningen af dens atmosfære , for at opdage gejsere af Enceladus gør det til et sted befordrende for livets udseende , for at opnå de første detaljerede billeder af Phœbé - som han flyver over i juni 2004 - og for at opdage seks nye navngivne måner, blandt andet Méthone og Pollux .
Orbiter analyserer strukturen af Saturns ringe i detaljer og fotograferer endda en ukendt ny, der er placeret inde i E- og G- ringene , og observerer fantastiske formationer af den kæmpe planets atmosfære ved dens poler - som Saturnens sekskant . Desuden gør de data, der er indsamlet om Saturn ringe i løbet af de sidste baner, det muligt at estimere deres alder: de ville have vist sig for mindre end 100 millioner år siden og skulle forsvinde inden for 100 millioner år.
Kort fortalt udfører Cassini- rumsonde under sin mission 293 kredsløb omkring Saturn og udfører 127 overflyvninger af Titan, 23 af Enceladus og 162 andre måner på planeten under forhold, der har gjort det muligt at udføre omfattende undersøgelser. 653 gigabyte videnskabelige data indsamles, og der tages over 450.000 fotografier. Cassini-Huygens- missionen opfylder alle sine videnskabelige mål og betragtes således som en stor succes takket være de mange kvalitetsdata, der produceres.
Efterforskning med en rumsonde på en planet så langt væk som Saturn er meget dyr på grund af den høje hastighed, der kræves for et rumfartøj for at opnå det, missionens varighed og behovet for at ty til energikilder, der er i stand til at kompensere for svagere solstråling , såsom meget store solpaneler eller en termoelektrisk generator med radioisotop .
I 2008 studerede NASA og Den Europæiske Rumorganisation Titan Saturn System Mission (TSSM) bestående af en orbiter såvel som en lander og en luftballon, der var beregnet til at studere Titan , men dette projekt blev opgivet det følgende år. En mindre dyre mission inden for rammerne af Discovery- programmet forventes også, Titan Mare Explorer (2011), men i sidste ende bevares den ikke.
Men foran Saturnus og dens måners videnskabelige interesse (især Titan og Enceladus, som kunne beskytte livet ), foreslås efterfølgere til Cassini-Huygens inden for rammerne af programmet New Frontiers of the NASA. I 2017 evalueres således fem missioner: et rumfartøj, der udfører en undersøgelse ved at dykke ned i atmosfæren i Saturn ( SPRITE ), to missioner, der på en præcis måde vil analysere de materialer, der udstødes af gejserne i Enceladus, når de flyver over denne måne flere gange og ville bestemme den mulige tilstedeværelse af tegn på livsformer ( ELSAH og ELF ) og endelig to missioner beregnet til at studere Titan i dybden, den første i kredsløb ( Oceanus ) og den anden mere dristig med hensyn til teknik ved at middel til en drone, der foretager flyvninger på flere titusinder af kilometer på månens overflade ved at udnytte dens lave tyngdekraft og dens høje tæthed af dens atmosfære ( Dragonfly ). Endelig er kun Dragonfly- missionen valgt i 2019 til en afgang planlagt i 2026 og en ankomst til Titan i 2034.
Saturn er til stede i mange værker af science fiction, og dens repræsentation har udviklet sig efter viden om planeten. Blandt de første værker, der berører science fiction, der fremkalder Saturn, er især Micromégas (1752) af Voltaire . På det tidspunkt var det den fjerneste planet, man kendte fra solen - Uranus blev derefter opdaget i 1781 og Neptun i 1846 - og dens gasstruktur var ukendt. Således beskrives planeten som solid og beboet af giganter, der er to kilometer høje, med 72 sanser og en forventet levetid på 15.000 år; sekretæren for "Saturn Academy" ledsager derefter hovedpersonen Micromegas på Jorden . Et århundrede senere, i Hector Servadac (1877), får Jules Verne eventyrere til at passere nær Saturn ved at køre på en komet . Forfatteren beskriver det og tegner det derefter som stenet med en øde fast overflade og med 8 satellitter og 3 ringe.
Efter at moderne videnskab har afsløret, at planeten ikke har en solid overflade, og at dens atmosfære og temperatur er fjendtlige over for menneskeliv, udvikler dens repræsentation sig i overensstemmelse hermed. Også dets planetariske ringe og dets enorme månesystem bliver en mere almindelig ramme for science fiction, for eksempel i La Voie martienne (1952) af Isaac Asimov eller i La Zone du Dehors (2007) af Alain Damasio . Flydende byer i Saturns atmosfære overvejes også, som i Accelerando (2005) af Charles Stross .
I biografen er det især repræsenteret i Beetlejuice (1988) af Tim Burton , hvor den er befolket af gigantiske sandorme eller fungerer som baggrund i Interstellar (2014) af Christopher Nolan , NASA, der har sendt fire astronauter nær planeten i mål om at nå et ormehul .
"Saturn, Bringer of Old Age" er det 5. satsningsværk for det store orkester The Planets , komponeret og skrevet af Gustav Holst mellem 1914 og 1916. Derudover er Saturn en sang fra gruppen rock American Sleeping at Last .
Dets symbol “ ♄ ”, af gammel oprindelse, ville repræsentere seglen til guden Saturn eller ville blive afledt af det små græske bogstaver kappa , initial til det antikke græske Κρόνος ( Krónos ). Ikke desto mindre anbefaler Den Internationale Astronomiske Union , at symbolet " ♄ " erstattes med forkortelsen "S" svarende til det latinske store bogstav S , initialen til den engelske Saturn .