Saturn (planet)

Som de andre jovianske planeter er Saturn en gasplanet. Den anslås at indeholde 97% brint, 3% helium og 0,2% methan (CH₄). Observerer man Saturn gennem et teleskop, ser man ned i dens atmosfære til et tryk på ca. 1 atm. Her består atmosfæren af molekylær brint (H₂). Beregninger viser, at længere nede vil brinten gradvis optræde som en væske. Der er ikke tale om en egentlig væskeoverflade, men en gradvis overgang til en flydende form. Endnu længere nede, ved et tryk på ca. 4 mio. atm og en temperatur på ca. 10.000 K, optræder en helt ny fase: flydende metallisk brint. I denne tilstand er brinten ioniseret og opfører sig som et flydende og elektrisk ledende metal.

Inderst har Saturn en fast kerne formodentlig bestående af silikater og jern-nikkel-metal. Trykket på overfladen af denne kerne er ca. 12 mio. atm, og temperaturen ca. 12.000 K.

Fra observationer vides, at Saturn har et heliumindhold, der tilsyneladende er fire gange mindre end i Jupiter og Solen. Det kan skyldes, at det ikke-ioniserede helium ved de relativt lave temperaturer i Saturns indre bliver uopløseligt i den metalliske brint. Dette kan føre til en faseseparation, hvor det hidtil opløste helium regner ud som dråber mod bunden af det hav, som udgøres af den metalliske brint; derved observeres mindre helium i toppen af atmosfæren.

Saturns atmosfære er ligesom Jupiters opdelt i synlige bælter. Atmosfæren er meget turbulent, og der er målt vindhastigheder helt op til 500 m/s. Vindene blæser i samme retning som planetens egenrotation, men hurtigere end dens indre rotationsperiode. Saturn udstråler ligesom Jupiter mere varmestråling, end den modtager fra Solen.

Saturn har et betydelig svagere magnetfelt end Jupiter (36 gange svagere). Magnetosfæren strækker sig omtrent ud til 20 saturnradier, hvor månen Titan befinder sig.

Saturn er omgivet af otte større og mere end 50 mindre måner. De større er Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Titan, Hyperion og Iapetus; de mindre er Pan, Atlas, Prometheus, Pandora, Epimetheus, Janus, Calypso, Telesto, Helene og Phoebe. De mindste har en uregelmæssig form og er formentlig alle indfangne asteroider, mens de store måner, på nær Hyperion, er dannet samtidig med Saturn.

Saturn har det mest spektakulære og omfattende ringsystem af alle planeter i Solsystemet. Ringene, der ligger i Saturns ækvatorplan, hælder ca. 27° i forhold til Saturns bane, og deres synlighed fra Jorden varierer derfor i løbet af et Saturnomløb på 29,5 år; når ringene ses direkte fra siden, er de næsten usynlige.

Fra 1610 og frem observerede Galilei og flere andre ringene i kikkert og noterede deres varierende udseende, men tolkede dem som faste legemer. Den korrekte tolkning som tynde ringe blev givet af Christiaan Huygens i 1650'erne. Ringene består af is-, sten- og metalpartikler af størrelse fra få mikrometer til flere meter. De tyndeste af ringene er kun ca. 200 m tykke. Ringene befinder sig mellem 0,11 og ca. syv Saturnradier fra Saturns overflade. Der er syv ringe, navngivet indefra D, C, B, A, F, G og E. Mellem ringene er der gab, hvor der kun findes få partikler. Gabet mellem de to største ringe, A og B, kaldes Cassinis deling og blev opdaget i 1600-t.; flere andre gab er navngivet, bl.a. Enckes deling i A-ringen. De mange gab formodes at opstå ved resonans med saturnmånernes omløbstider.

Materialet i ringene stammer formodentlig fra iturevne måner, som er kommet inden for Roche-grænsen og derved er blevet knust af tidekræfterne fra Saturn. Materialet kan dog også tænkes at være skabt ved kollisioner mellem måner og meteorider.

De mindste ringpartikler løftes til tider ud af ringplanet af Saturns magnetfelt, og de ses da som "eger", især i B-ringen. Den tynde F-ring er til tider bulet pga. tyngdepåvirkninger fra de to nærliggende måner Pandora og Prometheus, der bevæger sig hhv. inden for og uden for ringen. Disse måner kaldes hyrdemåner, idet deres tyngdefelter er med til at holde det mellemliggende ringmateriale sammen.

• Solsystemet

• Hjemmeside om rumsonden Cassini