Saturnus

Saturnus is de zesde planeet vanaf de zon en de tweede grootste:

	omloopbaan:	1.429.400.000 km (9,54 AE) van de Zon
	diameter: 	120.536 km (equatoriaal)
	massa:    	5,68e26 kg

In de Romeinse mythologie was Saturnus de god van de landbouw. De overeenkomstige Griekse god, Cronus, was de zoon van Uranus en Gaia en de vader van Zeus (Jupiter). Het woord "zaterdag" is afgeleid van Saturnus.

Saturnus is duidelijk zichtbaar met het blote oog en is dan ook reeds gekend sedert de oudheid. Galileo was in 1610 de eerste die Saturnus observeerde door een telescoop. Galileo merkte de eigenaardige verschijnsels rond Saturnus op maar raakte er door in verwarring : de oorzaken waren de beperkte waarnemingsmogelijkheden van destijds en de drastische wijzigingen van de beelden van de ringen van Saturnus tijdens de omloop rond de zon. Het was Christiaan Huygens die in 1695 een correcte interpretatie gaf van het verschijnsel rond Saturnus dat wij nu kennen als de ringen. Lange tijd dacht met dat Saturnus het enige hemellichamen met ringen was. In 1977 werden een paar dunne ringen rond Uranus ontdekt en een paar jaar later ontdekte men er ook rond Jupiter en Neptunus.

Saturnus werd voor de eerste keer bezocht door Pioneer 11 in 1979 en later volgden ook nog Voyager 1 en Voyager 2.

Reeds door een kleine telescoop ziet men Saturnus als een afgevlakte schijf. Door zijn snelle rotatie en zijn gasvormige toestand is Saturnus enigszins (10%) afgevlakt.

Saturnus is de planeet met het laagste soortelijk gewicht ; de planeet weegt zelfs lichter dan water (Saturnus zou blijven drijven op onze oceanen).

Zoals Jupiter, bestaat Saturnus uit ongeveer 75% waterstof en 25% helium met sporen van water, methaan, ammoniak en "gesteenten", net zoals de samenstelling van de primaire Zonnenevel waaruit ons zonnestelsel is gevormd.

Saturnus binnenzijde is vergelijkbaar met die van Jupiter : een ijzeren kern en vloeibaar metallisch waterstof. Er zijn ook sporen van verschillende soorten ijs.

Saturnus binnenste is heel heet (12000 C in de kern) en Saturnus geeft meer straling af aan de ruimte dan het ontvangt van de zon. Het grootste gedeelte van de energie wordt net zoals bij Jupiter gegenereed door het Kelvin-Helmholtz mechanisme. Maar dit mechanisme is onvoldoende voor de volledige warmte die de planeet uitstraalt. Een andere bron zou de helium kunnen zijn diep in het binnenste van Saturnus.

De bandenstructuur die zo nadrukkelijk aanwezig is bij Jupiter is heel wat minder duidelijk bij Saturnus. Van op aarde zijn er geen details zichtbaar in de wolkentoppen het was dus wachten op de Voyager passages om de bewegingen in Saturnus atmosfeer te bestuderen. Saturnus heeft net zoals Jupiter ovale vlekken in de atmosfeer (rode vlek rechts). In 1990, werd door HST, een enorme grote witte wolk waargenomen in de buurt van de evenaar die niet zichtbaar was tijdens de Voyager passages. In 1994 werd een andere, kleinere storm waargenomen (links).

Twee grote ringen (A en B) en één minder heldere ring (C) zijn zichtbaar van op aarde. Het gat tussen de A en B ringen is gekend als de Cassini scheiding; de heel wat dunnere scheiding in de A ring is gekend als de Enckescheiding. De Voyager bracht vier bijkomende (dunne) ringen in kaart. In tegenstelling tot de andere planeten zijn de ringen van Saturnus erg helder (albedo 0,2 - 0,6).

Van op aarde lijken de ringen op één groot massief lichaam, nochtans bestaan ze uit duizenden deeltjes met een grootte variërend van één centimeter tot een paar meter.

De ringen van Saturnus zijn extreem dun : alhoewel hun diameter meer dan 250.000 km is zijn ze slechts 200 meter dik. Ondanks hun indrukwekkende verschijning, bestaan de ringen uit weinig materiaal : mochten ze samen gebracht worden tot één l lichaam, zou dit slechts een breedte zijn van 100 km.

De deeltjes waaruit de ringen bestaan zijn voornamelijk samengesteld uit waterijs, maar er zijn ook kleine stofdeeltjes aanwezig.

De Voyager bevestigde het bestaan van donkere spaken in de ringen. Dat de ringen niet concentrisch zijn en dat er tussen de ringen donker spaken zijn werd voor het eerst gerapporteerd door amateurastronomen (links). Hun oorsprong is voorlopig nog een mysterie, maar het magnetisch veld van de planeet heeft er waarschijnlijk wel iets mee te maken.

De buitenste ring (F-ring) heeft een complexe structuur bestaande uit twee smalle heldere ringen met verdichtingen (rechts). Wetenschappers denken dat de verdichtingen 'klompen van materiaal' zijn of mini-maantjes.

Er zijn complexe getijde resonanties werkzaam tussen sommige manen van Saturnus en het ringensysteem. Sommige manen, de zogenoemde "schaapherdermanen" (zoals Atlas, Prometheus en Pandora) houden de ringen op hun plaats. Mimas lijkt verantwoordelijk te zijn voor de afwezigheid van materiaal in de Cassini scheiding, het zelfde verschijnsel als bij de Kirkwood leemten in de asteroïden gordel ; Pan bevindt zich binnen de Encke scheiding. Het hele systeem is erg complex en nog niet helemaal begrepen.

De oorsprong van de ringen is niet gekend. Men sluit niet uit dat de ringen reeds aanwezig zijn van bij de vorming van de planeet. De ringen zijn niet stabiel : er is dus een mechanisme aan de gang dat de ringen opnieuw gegenereerd ( misschien wel het uiteenvallen van grotere satellieten ).

Net zoals de andere joviaanse planeten heeft Saturnus een belangrijk magnetisch veld.

's Nachts is Saturnus goed te zien met het blote oog. Alhoewel Saturnus heel wat minder helder is dan Jupiter, kan men de planeet gemakkelijk van de sterren onderscheiden omdat ze niet "fonkelt". De ringen en de grootste satellieten zijn reeds zichtbaar met een kleine telescoop.

Satellieten van Saturnus

• Met uitzondering van Phoebe en Hyperion draaien de satellieten synchroon rond hun as.
• Door hun onderlinge aantrekingskracht hebben de omloopperiode van de respectievelijke drie paren Mimas-Tethys, Enceladus-Dione en Titan-Hyperion een vaste verhouding t.o.v elkaar. De periode van de omloop van Mimas is juist de helft van die van Tethys, zij bevinden zich dus in een 1:2 resonantie; Enceladus-Dione hebben eveneens een 1:2 resonatie ; Titan-Hyperion verhouden zich in een 3:4 resonantie.
• Naast de 18 gekende satellieten, zijn er minstens een dozijn andere maantjes gerapporteerd, zij hebben voorlopige gegevens gekregen.

	Afstand   Straal    Massa
	Satelliet  (000 km)   (km)     (kg)   Ontdekker    Datum
	---------  --------  ------  -------  ----------  -----
	Pan             134      10     ?     Showalter    1990
	Atlas           138      14     ?     Terrile      1980
	Prometheus      139      46  2,70e17  Collins      1980
	Pandora         142      46  2,20e17  Collins      1980
	Epimetheus      151      57  5,60e17  Walker       1980
	Janus           151      89  2,01e18  Dollfus      1966
	Mimas           186     196  3,80e19  Herschel     1789
	Enceladus       238     260  8,40e19  Herschel     1789
	Tethys          295     530  7,55e20  Cassini      1684
	Telesto         295      15     ?     Reitsema     1980
	Calypso         295      13     ?     Pascu        1980
	Dione           377     560  1,05e21  Cassini      1684
	Helene          377      16     ?     Laques       1980
	Rhea            527     765  2,49e21  Cassini      1672
	Titan          1222    2575  1,35e23  Huygens      1655
	Hyperion       1481     143  1,77e19  Bond         1848
	Iapetus        3561     730  1,88e21  Cassini      1671
	Phoebe        12952     110  4,00e18  Pickering    1898

Saturnus Ringen

	Afstand    Breedte Massa 
	Ring    (km)      (km)   (kg)
	----  --------   -----  ------
	 D       67000    7500     ?
	 C       74500   17500  1,1e18
	 B       92000   25500  2,8e19
	Cassini scheiding
	 A      122200   14600  6,2e18
	 F      140210     500     ?
	 G      165800    8000    1e7?
	 E      180000  300000     ?