A Naptól
a hatodik, méretét tekintve a második legnagyobb
bolygó.
Naptól mért távolsága: 1,429,400,000
km (9.54 CSE)
egyenlítői átmérő: 120,536 km;
sarki átmérő: 108,728 km
tömeg: 5.688e26 kg
Szaturnusz az egyik legősibb római isten. A vetés, a vetőmag istene, a könyörtelen idő jelképének tekintették. A görög mitológiabeli titánnal, Kronosszal azonosították; aki apját Uránoszt megcsonkítva, feleségül véve saját leánytestvérét Rheiát került az égi trónra; és akinek azt jósolták, hogy egyik fia fogja megfosztani a trónjától. Ezért valamennyi gyermekét alighogy megszülettek sorjában lenyelte, így akarván elkerülni a jóslat beteljesülését. Rheia azonban kijátszotta Kronoszt: megszülte legkisebb fiát Zeuszt, de egy bepólyázott követ adott át férjének. Zeuszt egy Kréta szigeti barlangban felnevelték, majd felnőve legyőzte apját, megmentette testvéreit.
Az ókorban is ismert bolygók közül
a Szaturnusz a legtávolabbi. Távcsővel vizsgálva pompás látvány nyújt.
A Jupiterhez hasonlóan ezt a bolygót is az egyenlítőjével párhuzamos, világos
és sötét csíkokból álló mintázat borítja, de a sávok sokkal szabályosabbak,
bár kevésbé körülhatároltak, mint a Jupiter sávjai, és színük is halványabb.
A fénylő foltok is ritkábban tűnnek fel.
A Szaturnuszt először a Pioneer-11 látogatta meg 1979-ben, majd később a Voyager-1 illetve a Voyager-2.
A Szaturnusz korongja határozottan sárgának tűnik, egyenlítői területei enyhén vörösesek, övei barnás, sarkvidékei pedig kékesszürke árnyalatúak. E színek alkalmanként módosulhatnak, de különösen szembeötlőek, ha vörös, sárga és kék színszűrőn keresztül készített fotókat hasonlítunk össze.
A Szaturnusz gyűrűi pontosan a bolygó egyenlítői síkjában fekszenek.
Egy teljes Szaturnusz-év leforgása alatt a bolygó gyűrűrendszerét "alulról"
és "felülről" egyaránt szemügyre vehetjük. Amikor a Szaturnusz valamelyik
napfordulópontja közelében jár, vagyis amikor a bolygó forgástengelye éppen
felénk -illetve tőlünk el- mutat, az égitest majdnem kör alakúnak látszik. Ekkor
tárul fel előttünk legszebben a gyűrűrendszer, ekkor vehetjük szemügyre felületének
legnagyobb hányadát. Ahogy a bolygó közeledik egyik vagy másik napéjegyenlőségéhez,
tehát azokhoz a helyzeteihez, ahol gyűrűjét éppen éléről figyelhetjük meg, egyre
jobban szemünkbe ötlik ellipszoidális alakja, amely jócskán lapult. Egyenlítői
sugara 10%-kal haladja meg a poláris sugarát. A szaturnuszi napéjegyenlőségek
idején a gyűrűrendszer hajlásszöge minimálissá válik, a gyűrűk csupán keskeny
vonalként figyelhetők meg, sőt esetleg néhány órára -amíg a Föld
áthalad a gyűrűk síkján- látszólag el is tűnhetnek. A Szaturnusz látszólagos
fényessége
nagymértékben függ attól, hogy látóirányunkkal mekkora szöget zár be a bolygó
gyűrűrendszerének síkja.
A Szaturnusz gyűrűit elsőként Galilei figyelte meg 1610-ben. Kezdetleges távcsöveivel azonban még nem tudta megállapítani valódi szerkezetüket. Ő még úgy gondolta, hogy Szaturnusz három, egymáshoz nagyon közel keringő bolygóból álló rendszer (melyek közül a középső mintegy háromszor akkora méretű, mint a két oldalsó), s néhány évvel később amikor a Föld áthaladt a gyűrűk síkján, a szem elől tévesztette a két "kísérőt", Galilei egy ősi mítoszt idézett fel, panaszosan megkérdezve: "Vajon a Szaturnusz lenyelhette gyermekeit?" Több mint negyven esztendőnek kellett még eltelnie addig, amíg egy holland csillagász, Huygens megadta a gyűrűk pontos leírását (1655). A gyűrűk különálló részecskékből épülnek fel, amelyek mind önállóan keringenek a bolygó körül a Kepler törvényeknek megfelelően, ezért a gyűrűrendszer külső része a leglassabban, míg a belső része a leggyorsabban mozog.
Földi távcsöveken át szemlélve a Szaturnusz
gyűrűrendszerét hosszú ideig három külön összetevőből álló rendszernek
ismerték. A legkülső gyűrű volt az A gyűrű, melyet
a 4000 kilométeres Cassini-rés választott el a legfényesebb B gyűrűtől,
a legbelső pedig a bolygó korongjához képest halványnak, átlátszónak tűnő C
gyűrű (Fátyolgyűrű).
A Földről különálló gyűrűnek látszó részeket a résektől csak a bennük található sokkal több vékony gyűrű (elemi gyűrű) különbözteti meg.
Az újabban
ismert gyűrűk:
A D gyűrű különösen halvány a Cassini-rés nem üres, hanem több elemi
gyűrűt tartalmaz az F gyűrű pedig számos egyenként nagyjából 10 km szélességű,
összefonódó pászmából áll.
A balodali képen látható F gyűrűt felépítő részecskéket két terelőhold, a Pandora
és a Prometheus gravitációs
hatása rendezte keskeny szálakba.
A Szaturnusz fényes gyűrűi élesen különböznek a Jupiter
és az Uránusz sötétebb rendszereitől.
1675-ben Cassini
olasz csillagász sötét rést talált a fő gyűrűben. A rést mindaddig üresnek tartották,
míg az első űrszondák meg nem jelentek a Szaturnusz mellett, ám ekkor
kiderült, hogy a Cassini-féle résen belül számos, elemi gyűrűkből álló rendszer
található. (A Szaturnusz holdjainak gravitációs ereje hatással van a
gyűrűrendszerben keringő részecskékre, ennek hatására jött létre a Cassini-rés.)
Gyűrű | Távolság (km) | Szélesség (km) | Tömeg (kg) |
D | 67000 | 7500 | ? |
C | 74500 | 17500 | 1,1e18 |
B | 92000 | 25500 | 2,8e19 |
Cassini rés | |||
A | 122200 | 146600 | 6,2e18 |
F | 140210 | 500 | ? |
G | 165800 | 8000 | 1e7? |
E | 180000 | 300000 | ? |
(Távolságot a Szaturnusz középpontjától a gyűrű belső széléig kell érteni.)
Roche
1850-ben kimutatta, hogy a bolygókhoz
túlságosan közel keringő holdak szétmorzsolódnak a gravitációs erők hatására,
mivel a bolygóhoz
közelebbi részei gyorsabban akarnak keringeni, mint a távolabbiak. Ha a hold
is és a bolygó is
ugyanolyan sűrűségű anyagból épül fel, akkor ez a "veszélyzóna"
a bolygó középpontjától
2,44 bolygósugárnyi távolságban húzódik. A Szaturnusz legbelső ismert
holdja a Mimas e kritikus távolságon
kívül van ugyan, de a gyűrűk teljes egészükben azon belül helyezkednek el. Elképzelhető,
hogy a gyűrűrendszer valaha a bolygó egyik holdja volt, amely széttöredezett,
vagy talán olyan anyagból keletkezett, amelynek a bolygórendszer születése óta
sohasem volt lehetősége arra, hogy nagyobb égitestté álljon össze.
A Szaturnusz a gázbolygók családjába tartozik, és eltérően a Föld típusú égitestektől nincs szilárd felszíne.
A bolygó átlagos sűrűsége 0,7 g/cm3, minden ismert bolygóénál, sőt még a vízénél is kisebb.
A Szaturnusz légköre hidrogénből és hidrogénvegyületekből, valamint 6% héliumból áll. (Hasonló a Jupiteréhez, csak ott kicsit nagyobb a héliumtartalom.) Hasonlóan a Jupiterhez a Szaturnusz kétszer annyi hőt bocsát ki, mint amennyi a bolygóra érkezik. Mivel a Szaturnusz kisebb tömegű, mint a Jupiter, sokkal gyorsabban hűlt le, ami lehetővé tette, hogy a hélium cseppecskék formájában kicsapódjon. Ez esőszerűen lehull a bolygó belsejében, miáltal a légkör héliumban elszegényedik, a belső rész viszont felmelegszik. Valószínűleg ez lehet a nagyobb hőkibocsátás oka.
A Szaturnusz
légkörének szélviharai, légörvényei, hullámai és egymással kölcsönhatásban
lévő foltjai arról tanúskodnak, hogy e különös világ belsejéből a hő hevesen
áramlik kifelé.
A Szaturnusz mágneses tere erős, és mágneses mezejének tengelye 1 fokos szögben hajlik a forgástengelyéhez.
A Szaturnusz 18 holdjának van neve, több holdja van mint bármelyik más bolygónak. Biztos azonban, hogy további kisméretű holdak várnak felfedezésre.
A bolygó középpontjától mért távolságuk 133600 kilométertől majdnem 13 millió kilométerig terjed. Legnagyobb közülük a Titan, amely alig kisebb mint a legnagyobb Galilei-hold a Ganymede. Négy holdnak az átmérője 1000 km felett van (1060 - 1530 km), nyolcnak az átmérője 80 és 500 km közötti, míg a maradék öt hold átmérője 40 km alatt van. A legkülsőt, a Phoebét kivéve valamennyi direkt keringésű hold.
A Szaturnusz Phoebe nevű holdja volt az első hold amit csillagászati fényképfelvételen fedeztek fel (1898-ban). A Phoebe keringési iránya retrográd.
Szaturnusz 18 holdjának van neve, több holdja van mint bármelyik más bolygónak. Biztos azonban, hogy további kisméretű holdak várnak felfedezésre.
A Szaturnusz holdjait két külön részben tárgyaljuk részletesebben az alábbiak szerint:
Pan, Atlas,
Prometheus, Pandora,
Epimetheus, Janus,
Mimas, Enceladus, Tethys,
Telesto, Calypso,
Dione, Helene,
Rhea, Titan,
Hyperion, Iapetus,
Phoebe