Umumiy astronomiya

Saturn (Zuhal). Planeta qadimgi rimning vaqt va taqdir xudosi - Saturn nomi atalgan. Bu planeta arablarda Saturn, greklarda Kronos nomi bilan yuritilgan bo‘lib, Quyosh sistemasining qurollanmagan ko‘z bilan ko‘rish mumkin bo‘lgan oxirgi planetasidir. Shuning uchun ham, qadimda uzoq yillar Saturnning orbitasi Quyosh sistemasining chegarasi deb ta’kidlangan.

5.18- rasm. Saturn

Saturn kattaligi jihatidan faqat Yupiterdan keyin turadi, uning diametri 120 ming 800 kilometr. Quyoshdan o‘rtacha uzoqligi 9,5 astronomik birlik, ya’ni Quyoshdan 1 milliard 427 million kilometr narida yotadi. Massasi Ernikidan 95 marta ortiq. Zichligi 0,7 g/sm³. Uning sirtida erkin tushuv tezlanishi 11 m/s²ga teng.

Orbitasi bo‘ylab halqali bu sayyora sekundiga 9,6 kilometrli tezlik bilan uchib, 29 yilu 5 oy 16 kun deganda Quyosh atrofini bir marta to‘la aylanib chiqadi. Saturnning o‘z o‘qi atrofida aylanishi, Yupiterniki kabi turli kengliklarda turlichadir. Ekvator zonasining aylanish davri 10 soatu 14 minut bo‘lgani holda, qutbga yaqin rayonlari 10 soatu 28 minutli davr bilan aylanadi.

Planetaning ekvator tekisligi, uning orbita tekisligiga 26 gradus 45 minutli burchakka og‘ishgan. Saturn, atrofida eni 60 ming kilometrgacha, qalinligi 10-15 kilometrgacha etadigan halqasi borligi bilan boshqa planetalardan keskin farq qiladi. Garchi bu halqa, dastlab 1610 yili Paduya (Italiya) universitetining professori G.Galiley tomonidan kuzatilgan bo‘lsa-da, olim halqaning haqiqiy shaklini belgilab bera olmadi. Buning sabablaridan biri, Galileyning «qo‘lbola» teleskopida yasalgan tasvirning sifatsizligi bo‘lsa, ikkinchisi-o‘sha davrda planeta Erga «yonbosh» turgani tufayli uning halqasi kuzatuvchiga qirrasi bilan ko‘rilganligida edi. Saturining bu xilda «yonbosh» turishi, Quyosh atrofini bir marta to‘la aylanib chiqishi davomida Erda ikki marta kuzatiladi.

Galileyning bu muvaffaqiyatsiz urinishidan so‘ng yarim asrcha vaqt davomida Saturn haqida hech qanday yangilik tug‘ilmadi. 1657 yilda yosh astronom Xristian Gyuygens o‘zi yasagan teleskopini Saturnga qaratib, uning atrofida chiroyli halqani ko‘rdi.

5.19- rasm. Saturnning halqasi

Saturn atrofida halqaning kuzatilishi juda ko‘pchilik olimlarning e’tiborini o‘ziga tortdi. Gap shundaki, to bunga qadar bironta ham sayyoraning atrofida halqa kuzatilmagan edi. Shu sababdan Saturn halqasining tabiatini o‘rganish uchun talay astronomlar birdaniga kirishdilar. Italiyalik Djovani Kassini, ingliz Robert Guk, nemis Iogani Enke, amerikalik Djorj Bond va rus Sofya Kovalevskayalar shular jumlasidan edi.

1750 yilda Saturnning halqasi haqida Tomas Rayt shunday yozgan edi. «Agar biz Saturnni etarli darajada quvvatli teleskopda kuzatsak edi, u holda halqa, biz yo‘ldoshlar deb ataydigan jismlardan ancha pastda yotuvchi cheksiz ko‘p mayda sayyoralardan iboratligini ko‘rar edik». Keyingi tadqiqotlar halqa haqidagi Tomas, raytning bu bashorati haq ekanligini tasdiqladi. 1857 yili mashhur ingliz fizigi Djeyms Klerk Maksvell Saturnning halqasi monolit bulmay, qattiq zarrachalarning tangasimon uyushmasi ekanligini nazariy yo‘l bilan isbotladi. Ko‘p o‘tmay, Maksvellning aytganlari, mashhur rus astrofizigi A.A.Belopolskiy va amerikalik Dj.E.Klerk tomonidan o‘tkazilgan eksperimentlar asosida quvvatlandi. Biroq, 1934 yilda G.A.Shayn o‘zining Semeiz observatoriyasidagi (Qrim) qator nozik kuzatishlari asosida sayyora halqasi changdan tashkil topgan degan fikrga qarshi chiqdi.

5.20-rasm. Satrun halqasining tuzilishi

Keyingi yillarga tegishli tadqiqotlar, planeta halqasi haqida ma’lumotlarni keskin boyitdi. Saturini o‘rganishda yirik qadam 1979 yilning 1 sentyabrida 6 yillik planetalararo «sayr»dan so‘ng Saturndan 21 ming 400 kilometr naridan o‘tgan Amerikaning «Pioner XI» avtomatik stansiyasi M.S.Bobrovning natijalarini ma’lum darajada tasdiqlab, halqa zarralarining kattaliklari bir necha santimetrgacha borib, o‘rtacha bir santimetr atrofida ekanligini ma’lum qildi. Avtomatik stansiya, diametri 400 kilometrcha keladigan sayyoraning yangi yo‘ldoshini topdi. Spektroskopik va radiometrik kuzatishlarga tayanib aniqlangan xalqa harorati esa, minus 200 gradusga yaqin chiqdi.

Spektroskopik va radiometrik metodlar yordamida kuzatishlar, sayyora sirtida harorat, Selsiy shkalasida, minus 180⁰ atrofida ekanligini ma’lum qiladi.

Saturn sirtida ekvatorga parallel holda kuzatiladigan yo‘l-yo‘l tasmalar va undagi detallardan kam kontrastliligi bilan ajralib turadi. Umuman olganda ham Saturn turli kattalikdagi detallarga Yupiterga nisbatan ancha «kambag‘alligi» bilan farq qiladi.

Planeta atmosferasida Yupiternikidagi kabi metan gazi bilan birgalikda ammiak uchraydi. 1974 yili sayyora atmosferasida etan (S₂N₆) topildi. Saturnning element tarkibi Quyoshnikidan farq qilmay, vodorod va geliy 99% ni tashkil etadi deb qaraladi. Planeta atmosferasi Markazga tomon zichlasha borib, bosim va temperatura kritik qiymatdan ortishi bilan (vodorod) uchun (3 atm va 33⁰K) keskin chegarasiz suyuq holatga (suyuq vodorod) o‘ta boshlaydi.

Saturining atrofida sezilarli magnit maydonining mavjudligi «Pioner XI» tomonidan aniqlandi. Yer va Yupiterning mangnit maydonlaridan farqli o‘laroq bu sayyoraning magnit o‘qi uning aylanish o‘qi bilan ustma-ust tushadi.