שבתאי

מתוך המכלול, האנציקלופדיה היהודית
קפיצה לניווט קפיצה לחיפוש
שבתאי
Saturn
Saturn from Cassini Orbiter (2004-10-06).jpg
שבתאי, צילום מקאסיני, אוקטובר 2004
כוכב האם
כוכב אם השמש
מידע כללי
סוג כוכב לכת
קטגוריה ענק גזים
מיקום מערכת השמש התיכונה
תאריך גילוי מימי קדם
מאפיינים מסלוליים
מרחק ממוצע מהשמש 1,426,725,413 ק"מ
(9.537,070,32 AU)
אפואפסיד 1,503,983,449 ק"מ
(10.053,508,40 AU)
פריאפסיד 1,349,467,375 ק"מ
(9.020,632,24 AU)
אקסצנטריות 0.0560
זמן הקפה 29.657296 שנים
10,832.327 ימים
מחזור סינודי 378.1 ימים
מהירות מסלולית
 ‑ ממוצעת 9.639 ק"מ/שנייה
 ‑ מקסימלית 10.183 ק"מ/שנייה
 ‑ מינימלית 9.137 ק"מ/שנייה
נטיית מסלול 2.488°
מספר ירחים 82, מתוכם 53 מאושרים ו־29 ממתינים לאישור.[1][2]
מאפיינים פיזיים
רדיוס קו משווה 60,268 ק"מ
שטח פנים ‎4.27×1010קמ"ר
מסה ‎5.6846×1026ק"ג
צפיפות ממוצעת 0.687 גרם/סמ"ק
תאוצת הכובד בקו המשווה 1.065 ג'י
10.44 מטר/שנייה2
זמן סיבוב עצמי 10 שעות, 32 דקות, 45 שניות[3]
0.4394097222 ימים
מהירות סיבוב עצמי 9.87 ק"מ/שנייה (בקו המשווה)
נטיית ציר הסיבוב 26.73°
אלבדו 0.47
מהירות מילוט 35.49 ק"מ/שנייה
טמפרטורה מינימלית -191 °C
82 K
טמפרטורה ממוצעת -130 °C
143 K
מאפייני אטמוספירה
לחץ אטמוספירי 140 קילו פסקל
מימן > 93%
הליום > 5%
מתאן 0.2%
אדי מים 0.1%
אמוניה 0.01%
אתאן 0.0005%
פוספין 0.0001%

שַׁבְּתַאי (בלועזית: Saturn, סטורן) הוא כוכב הלכת השישי במרחקו מהשמש והשני בסדרת כוכבי הלכת הגזיים. את שבתאי מקיפות טבעות פלנטריות בשם טבעות שבתאי, שמכילות בעיקר קרח ואבק.

מקור השם

שמו הלועזי ניתן לו על שם סטורן, מאחר ששבתאי היה כוכב הלכת השביעי בעת הקדומה (בנוסף לשמש, הירח, כוכב חמה, נוגה, מאדים וצדק), היום השביעי בשבוע קיבל את השם Saturday[4]. המקור לשמו בעברית מגיע מרקע דומה. משמעות השם הוא "הכוכב השביעי"[דרוש מקור]. יש הגורסים שמשמעות השם שבתאי מרמז גם על כך שכוכב הלכת "שובת" או "נח". כיוון שיחסית לכוכבי הלכת שהיו מוכרים בעת העתיקה, כוכב זה הוא המרוחק ביותר מהשמש, ולכן תנועתו קטנה ביותר.

מאפיינים

שבתאי
שבתאי וטבעותיו בתמונה הידועה בשם "היום בו כדור הארץ חייך", צולם ב-19 ביולי 2013 על ידי הגשושית קאסיני

קוטרו של שבתאי 120,500 ק"מ וצפיפותו 0.69 גרם לסמ"ק; הוא מורכב, ברובו, ממימן ומהליום. במרכז כוכב הלכת נמצאת, כנראה, ליבה של ברזל וסלע ומסביבה מצוי אזור של מימן מתכתי המשתרע עד למחצית הרדיוס של שבתאי, ומעבר לו מתחילה האטמוספירה המגיעה לעומק של 9,000 קילומטרים (פי שלושה יותר מזו של צדק).[5]

הרוח על פני שבתאי היא השנייה במהירותה במערכת השמש, לאחר נפטון. גשושיות תוכנית וויאג'ר מדדו רוחות מזרחיות שהגיעו למהירות מקסימלית של 1,800 קמ"ש.[6]

מרחקו של שבתאי מהשמש הוא 9.54 יחידות אסטרונומיות והוא משלים הקפה סביב השמש אחת ל־29.46 שנה[7] במהירות של 9.64 ק"מ לשנייה. שבתאי משלים סיבוב סביב צירו אחת ל־10.32 שעות בלבד. משקלו הסגולי של שבתאי הוא הנמוך ביותר מכל כוכבי הלכת במערכת השמש שלנו, אף פחות ממשקלם הסגולי של המים.

טבעות

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – טבעות שבתאי

התופעה הבולטת ביותר בשבתאי היא הטבעות המקיפות אותו. מערכת הטבעות נטויה בזווית של 25.33 מעלות יחסית למישור ההקפה של שבתאי סביב השמש. עובי הטבעות הוא ק"מ אחד, לכל היותר, והן מכילות גושי קרח קטנים, שחלקם אינם גדולים מאבן ואחרים קוטרם עד כמה מאות ק"מ. עד ל־2009 נצפו כ־7 טבעות לכוכב שבתאי ובשנת 2009 בזכות טלסקופ החלל שפיצר נצפתה טבעתו השמינית[8].

ירחים

Postscript-viewer-shaded.png ערך מורחב – ירחי שבתאי

מספר הירחים המדויק של שבתאי קשה לקביעה. מבחינה טכנית, כל גוש קרח בטבעות יכול להיחשב כירח, ונקודת ההכרעה בין ירח לבין גוש קרח גדול אינה מדויקת. נכון ל־2019 זוהו בוודאות 82 ירחים, מתוכם ל־53 ניתנו שמות,[1] וזהו כוכב הלכת בעל המספר הגדול ביותר של ירחים שהתגלו.[9][10]

ירחו הגדול ביותר הוא טיטאן, ולו אטמוספירה סמיכה המכילה בעיקר מתאן וחנקן והוא הירח היחיד במערכת השמש בעל אטמוספירה משמעותית משלו. ירחים גדולים נוספים הם פאן, אטלס, פרומתאוס, פנדורה, אפימתאוס, יאנוס, מימס, אנקלדוס, טתיס, טלסטו, קליפסו, דיוני, הלנה, ריאה, היפריון, יאפטוס, פובה, דפניס.

תרשים מבנה של שבתאי, טבעותיו וירחיו העיקריים

מחקר

החללית הראשונה שהתקרבה לשבתאי הייתה פיוניר 11. בספטמבר 1979 התקרבה החללית עד למרחק של 20,000 קילומטרים מעל שכבת העננים של שבתאי. החללית שידרה לכדור הארץ תמונות ברזולוציה נמוכה של הכוכב וחלק מהירחים שלו. איכות התמונות לא איפשרה גילוי פרטים חדשים מפני הקרקע של הירחים. בנוסף, החללית חקרה את הטבעות ומדדה את הטמפרטורה על טיטאן.

בנובמבר 1980 עברה החללית וויאג'ר 1 בסמוך לכוכב. החללית שידרה תמונות ברזולוציה גבוהה של כוכב הלכת, הטבעות והירחים שלו. לראשונה נראו פרטים מפני השטח של הירחים. החללית טסה קרוב לטיטאן וגילתה כי האטמוספירה שלו אינה חדירה לקרני אור בתחום הנראה. מסיבה זו לא התקבלו פרטים על פני השטח של טיטאן. החללית ניצלה את כח הכובד של שבתאי כדי לשנות מסלול ולצאת ממערכת השמש.

כמעט שנה לאחר מכן באוגוסט 1981 המשיכה החללית וויאג'ר 2 את המחקר ושידרה צילומים נוספים. עקב תקלה במצלמה המתכווננת בוטלו צילומים מתוכננים רבים. החללית גילתה ואימתה את קיומם של מספר ירחים חדשים וכן גילתה כמה מרווחים בין הטבעות. החללית ניצלה את שדה הכובד של שבתאי על מנת לשנות מסלול לכיוון כוכב הלכת אורנוס.

ב־15 באוקטובר 1997 שוגרה החללית קאסיני שיעודה הוא לחקור את שבתאי וירחיו. קאסיני נכנסה למסלול סביב כוכב־הלכת ב־1 ביולי 2004. ב־24 בדצמבר 2004 נפרדה ממנה הגשושית הויגנס (של סוכנות החלל האירופית), וגלשה לאטמוספירה של טיטאן ב־14 בינואר 2005. משימת קאסיני־הויגנס היא משימה משותפת לנאס"א, לסוכנות החלל האירופית ולסוכנות החלל האיטלקית.

ישנה הצעה של נאס"א, במסגרת תוכנית הגבולות החדשים, לשגר צוללת לחקר הירח טיטאן. נכון לאוגוסט 2016 הצעה זו עדיין לא מתוקצבת.

ראו גם

קישורים חיצוניים

הערות שוליים

  1. ^ 1.0 1.1 ירחי שבתאי באתר קאסיני של נאס"א
  2. ^ "Saturn Surpasses Jupiter After The Discovery Of 20 New Moons And You Can Help Name Them!". carnegies cience. 7 באוקטובר 2019. {{cite web}}: (עזרה)
  3. ^ חוקרים ישראלים מדדו במדויק את אורך היום בשבתאי, רוית חלד ( אוניברסיטת תל אביב), אלי גלנטי ויוחאי כספי (מכון ויצמן למדע).
  4. ^ הערך שבתאי באתר אסטרופדיה
  5. ^ אבי בליזובסקי, ‏המשימה האחרונה של החללית קאסיני: חשיפת עומק האטמוספרה של שבתאי, באתר "הידען", 18 בינואר 2019
  6. ^ Voyager Saturn Science Summary. May 4, 1990. Views of the Solar System
  7. ^ בבראשית רבה מוזכר מספר הקרוב ביותר למספר זה: ”ויש מזל שגומר הילוכו לל' שנה והוא שבתי“ (בראשית רבה, פרשה י', פסקה ד')
  8. ^ אבי בליזובסקי, ‏טבעת שמינית ורחוקה התגלתה בשבתאי, באתר "הידען", 8 באוקטובר 2009
  9. ^ איתי נבו, חוקרים בארצות הברית גילו 20 ירחים נוספים סביב כוכב הלכת שבתאי, כך שיש לו יותר ירחים מאשר לצדק, במדור "חדשות מדע" באתר של מכון דוידסון לחינוך מדעי, 8 באוקטובר 2019
  10. ^ רשימת הירחים שהתגלו באתר JPL