|
Ο Κρόνος είναι ο έκτος πλανήτης από τον
Ήλιο και ο δεύτερος σε μέγεθος:
τροχιά: 1 429 400 000 km (9,54 AU) από τον Ήλιο
διάμετρος: 120536 km (στον ισημερινό)
μάζα: 5.68e26 kg
Στην ελληνική μυθολογία, ο Κρόνος ήταν γιος του Ουρανού
και της Γαίας και πατέρας του Δία. Στη ρωμαϊκή μυθολογία ήταν θεός της γεωργίας (Saturn). Του
αποδίδεται η ημέρα του Σαββάτου.
Ο Κρόνος είναι γνωστός από τις προϊστορικές εποχές. Ο Γαλιλαίος ήταν ο πρώτος που τον παρατήρησε με τηλεσκόπιο, το 1610, και απόρησε με το παράξενο σχήμα του. Οι επίγειες παρατηρήσεις του Κρόνου προκαλούσαν κάποια σύγχυση, επειδή η Γη κάθε λίγα χρόνια τέμνει το επίπεδο των δακτυλίων, καθώς ο Κρόνος κινείται πάνω στην τροχιά του. Επομένως, οι εικόνες χαμηλής ανάλυσης του πλανήτη αλλάζουν δραστικά. Μονάχα το 1655 ο Christiaan Huygens συμπέρανε σωστά τη γεωμετρία των δακτυλίων. Οι δακτύλιοι του Κρόνου ήταν μοναδικό φαινόμενο στο γνωστό ηλιακό σύστημα μέχρι το 1977, που ανακαλύφτηκαν αμυδροί δακτύλιοι γύρω από τον Ουρανό (και αμέσως μετά στον Δία και στον Ποσειδώνα επίσης).
Το πρώτο διαστημόπλοιο που επισκέφτηκε τον Κρόνο ήταν
το Pioneer 11 το 1979.
Αργότερα ακολούθησαν τα Voyager 1 και
Voyager 2. Στις 1 Ιουλίου 2004
έφτασε το Cassini και θα βρίσκεται
σε τροχιά γύρω από τον Κρόνο για 4 χρόνια τουλάχιστον.
Ο Κρόνος είναι εμφανώς πεπλατυσμένος όταν παρατηρείται με μικρά τηλεσκόπια. Η ισημερινή και η πολική του διάμετρος διαφέρουν σχεδόν κατά 10% (120536 km και 108728 km αντίστοιχα). Αυτό οφείλεται στην ταχύτατη περιστροφή του. Και οι άλλοι αεριώδεις πλανήτες παρουσιάζουν πλάτυνση αλλά όχι τόσο μεγάλη.
Ο Κρόνος έχει τη μικρότερη πυκνότητα από όλους τους πλανήτες. Το ειδικό βάρος του (0,7) είναι μικρότερο από του νερού.
Η σύσταση του Κρόνου, όπως και του Δία, είναι 75% υδρογόνο και 25% ήλιο, με ίχνη νερού, μεθανίου, αμμωνίας και πετρώματος, όμοια με τη σύσταση του αρχέγονου ηλιακού νεφελώματος από το οποίο σχηματίστηκε το ηλιακό σύστημα.
Το εσωτερικό του Κρόνου είναι παρόμοιο με του Δία, αποτελούμενο από έναν βραχώδη πυρήνα, από ένα στρώμα υγρού μεταλλικού υδρογόνου κι από ένα στρώμα μοριακού υδρογόνου. Επίσης υπάρχουν και ίχνη από διάφορους πάγους.
Ο Κρόνος στο εσωτερικό του είναι θερμός (12000° K στον πυρήνα) και ακτινοβολεί στο διάστημα περισσότερη ενέργεια από όση λαμβάνει από τον Ήλιο. Η πρόσθετη ενέργεια κατά κύριο λόγο παράγεται μέσω του μηχανισμού Kelvin-Helmholtz, όπως και στον Δία, ίσως και από κάποιον επιπλέον μηχανισμό στον οποίο παίζει πρωταρχικό ρόλο το ήλιο στο εσωτερικό του πλανήτη.
Οι ζώνες, που είναι τόσο
χαρακτηριστικές στον Δία, δεν είναι έντονες στον Κρόνο. Και εδώ είναι φαρδύτερες στην περιοχή
του ισημερινού. Με την επίσκεψη των Voyager μελετήθηκε για πρώτη φορά η ατμοσφαιρική κυκλοφορία
του πλανήτη, αφού από τη Γη δεν γίνονται ορατές τόσες λεπτομέρειες. Ο Κρόνος παρουσιάζει κι αυτός
μεγάλης διαρκείας ωοειδείς και άλλους σχηματισμούς, που είναι τόσο κοινοί στον Δία (ερυθρή κηλίδα,
δεξιά). Το 1990, το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble εντόπισε ένα τεράστιο λευκό νέφος κοντά στον
ισημερινό του Κρόνου, που δεν υπήρχε την εποχή της διέλευσης των Voyager. Στην εικόνα αριστερά
είναι μια μικρότερη καταιγίδα, που παρατηρήθηκε το 1994.
Δύο ευδιάκριτοι δακτύλιοι (A και B) και ένας πιο αμυδρός (C) φαίνονται από τη Γη. Το διάκενο ανάμεσα στους A και B λέγεται Χώρισμα Cassini. Το λιγότερο ευδιάκριτο χώρισμα στο εξωτερικό μέρος του δακτυλίου A είναι γνωστό ως Χώρισμα Encke. Στις φωτογραφίες των Voyager φαίνονται άλλοι τέσσερις αμυδροί δακτύλιοι. Οι δακτύλιοι του Κρόνου, αντίθετα από τους δακτυλίους άλλων πλανητών, παρουσιάζουν μεγάλη φωτεινότητα (άλβεδο 0,2 – 0,6).
Στην πραγματικότητα, οι δακτύλιοι αποτελούνται από αμέτρητα μικρά σώματα με μέγεθος από 1 εκατοστόμετρο έως λίγα μέτρα. Δεν αποκλείεται να υπάρχουν και λίγα αντικείμενα μεγέθους χιλιομέτρου.
Οι δακτύλιοι του Κρόνου είναι εξαιρετικά λεπτοί. Αν και η διάμετρός τους είναι 250000 km ή και παραπάνω, απεναντίας το πάχος τους είναι μικρότερο από 1 km. Παρά την εντυπωσιακή τους εμφάνιση, η μάζα τους είναι ελάχιστη (εάν μπορούσαμε να συμπιέσουμε τη μάζα των δακτυλίων σε ένα σώμα, αυτό θα είχε διάμετρο το πολύ 100 km).
Τα μικρά σώματα που σχηματίζουν τους δακτυλίους φαίνεται ότι αποτελούνται κυρίως από πάγο νερού, αλλά ίσως περιλαμβάνονται και πετρώδη με επικάλυψη πάγου.
Τα Voyager επιβεβαίωσαν την ύπαρξη κάποιων αινιγματικών
ακτινωτών ανομοιογενειών στους δακτυλίους, που λέγονται "ακτίνες" (spokes), οι οποίες είχαν
παρατηρηθεί πιο πριν από ερεσιτέχνες αστρονόμους (αριστερά). Η φύση τους παραμένει μυστηριώδης,
αλλά ίσως έχουν σχέση με το μαγνητικό πεδίο του Κρόνου.
Ο δακτύλιος F, που είναι ο εξώτερος, παρουσιάζει μια
περίπλοκη δομή αποτελούμενος από μικρότερους δακτυλίους που πλέκονται μεταξύ τους και
σχηματίζουν "κόμπους". Οι επιστήμονες θεωρούν ότι αυτοί οι κόμποι ίσως είναι συσσωματώσεις
υλικών ή μίνι δορυφόροι. Οι περίεργες πλεξούδες δακτυλίων, που φαίνονται στις εικόνες του
Voyager 1 (δεξιά), δεν φαίνονται και στις εικόνες του Voyager 2, ίσως διότι το τελευταίο
φωτογράφισε περιοχές όπου οι μερικοί δακτύλιοι ήταν σχεδόν παράλληλοι. Φαίνονται όμως πολύ
στις εικόνες του Cassini, όπου επιπλέον φαίνονται και κάποιες παράξενες ομάδες σπειροειδών
σχηματισμών.
Μεταξύ του συστήματος των δακτυλίων και ορισμένων δορυφόρων υφίστανται περίπλοκοι παλιρροϊκοί συντονισμοί. Κάποιοι δορυφόροι, οι λεγόμενοι "δορυφόροι ποιμένες" (Άτλας, Προμηθεύς, Πανδώρα), παίζουν σημαντικότατο ρόλο στο να διατηρούνται οι δακτύλιοι στη θέση τους. Ο Μίμας φαίνεται να είναι υπεύθυνος για την δημιουργία του Χωρίσματος Cassini, που είναι παρόμοιο με τα διάκενα Kirkwood μέσα στη ζώνη των αστεροειδών. Ο Παν βρίσκεται μέσα στο Χώρισμα Encke. Ακόμη δεν έχει κατανοηθεί σε βάθος όλο αυτό το πολύπλοκο σύστημα.
Η προέλευση του συστήματος των δακτυλίων του Κρόνου (αλλά
και των υπολοίπων αεριωδών πλανητών) παραμένει άγνωστη. Οι δακτύλιοι ίσως υπήρχαν από την αρχή
ακόμα της δημιουργίας των πλανητών. Ωστόσο είναι ασταθείς και συντηρούνται διαρκώς από κάποιον
μηχανισμό, που ίσως έχει σχέση με την αποσύνθεση μεγαλύτερων δορυφόρων.
Ο Κρόνος, όπως και οι υπόλοιποι αεριώδεις πλανήτες, διαθέτει ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο.
Ο πλανήτης Κρόνος φαίνεται εύκολα τη νύχτα δια γυμνού οφθαλμού. Αν και δεν είναι τόσο λαμπερός όσο ο Δίας, εντούτοις διακρίνεται εύκολα, αφού δεν "λαμπυρίζει", όπως κάνουν τα υπόλοιπα αστέρια. Με ένα μικρό αστρονομικό τηλεσκόπιο γίνονται ορατοί οι δακτύλιοι και οι μεγαλύτεροι δορυφόροι του.
Απόσταση Ακτίνα Μάζα
Δορυφόρος (000 km) (km) (kg) Ανακαλύφτ. Έτος
--------- -------- ------ ------- ---------- ----
Παν 134 10 ? Showalter 1990
Άτλας 138 14 ? Terrile 1980
Προμηθεύς 139 46 2.70e17 Collins 1980
Πανδώρα 142 46 2.20e17 Collins 1980
Επιμηθεύς 151 57 5.60e17 Walker 1980
Ιανός 151 89 2.01e18 Dollfus 1966
Μίμας 186 196 3.80e19 Herschel 1789
Εγκέλαδος 238 260 8.40e19 Herschel 1789
Τηθύς 295 530 7.55e20 Cassini 1684
Τελεστώ 295 15 ? Reitsema 1980
Καλυψώ 295 13 ? Pascu 1980
Διώνη 377 560 1.05e21 Cassini 1684
Ελένη 377 16 ? Laques 1980
Ρέα 527 765 2.49e21 Cassini 1672
Τιτάν 1222 2575 1.35e23 Huygens 1655
Υπερίων 1481 143 1.77e19 Bond 1848
Ιαπετός 3561 730 1.88e21 Cassini 1671
Φοίβη 12952 110 4.00e18 Pickering 1898
έσω έξω μάζα
Όνομα ακτίνα ακτίνα πλάτος θέση (kg)
--------------- ------ ------ ------- ------- ------
Δακτύλιος D 67000 74500 7500
Χώρισμα Guerin
Δακτύλιος C 74500 92000 17500 1.1e18
Χώρισμα Maxwell 87500 88000 500
Δακτύλιος B 92000 117500 25500 2.8e19
Χώρισμα Cassini 115800 120600 4800
Διάκενο Huygens 117680 285-440
Δακτύλιος A 122200 136800 14600 6.2e18
Encke Minima 126430 129940 3500 29%-53%
Χώρισμα Encke 133410 133740
Διάκενο Keeler 136510 136550
Δακτύλιος F 140210 30-500
Δακτύλιος G 165800 173800 8000 1e7?
Δακτύλιος E 180000 480000 300000
* Οι αποστάσεις είναι σε χιλιόμετρα από το κέντρο του Κρόνου.Αυτή η κατηγοριοποίηση μπορεί να οδηγήσει σε παρανοήσεις, αφού η πυκνότητα συγκέντρωσης των μικρών σωμάτων ποικίλει άσχετα με τους διαχωρισμούς σε αμιγείς περιοχές: υπάρχουν αποκλίσεις μέσα στους δακτυλίους, τα χωρίσματα δεν είναι εντελώς κενά, οι δακτύλιοι δεν είναι τελείως κυκλικοί.
Πίνακας Δεδομένων
Μίμας
Εγκέλαδος
Τηθύς
Διώνη
Ρέα
Τιτάν
Ιαπετός
Cassini-Huygens mission (NASA)