Saturno | |
Saturno visto pela sonda Cassini em 2008. | |
Características orbitais | |
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Semi-eixo maior | 1.426.700.000 km (9.536 7 pol. ) |
Aphelia | 1.503.500.000 km (10,05 au ) |
Periélio | 1.349.800.000 km (9.023 in ) |
Circunferência orbital | 8.957.500.000 km (59.877 in ) |
Excentricidade | 0,0539 |
Período de revolução | 10 754 d (≈ 29,44 a ) |
Período sinódico | 378.039 d |
Velocidade orbital média | 9.640 7 km / s |
Velocidade orbital máxima | 10,182 km / s |
Velocidade orbital mínima | 9,141 km / s |
Inclinação na eclíptica | 2.486 ° |
Nó ascendente | 113,7 ° |
Argumento do periélio | 338,94 ° |
Satélites conhecidos | 82 confirmadas (das quais 53 foram nomeadas) e cerca de 150 luas menores . |
Anéis conhecidos | Principal 7 , finamente dividido. |
Características físicas | |
Raio equatorial | 60.268 km (9.4492 Terras) |
Raio polar | 54.359 km (8.5521 Terras) |
Raio médio volumétrico |
58.232 km (9.014 Terras) |
Achatamento | 0,09796 |
Perímetro equatorial | 378.675 km |
Área | 4.346 6 × 10 10 km 2 (83.703 terras) |
Volume | 8.271 3 × 10 14 km 3 (763 terras) |
Massa | 5.684 6 × 10 26 kg (95.152 Terras) |
Densidade geral | 687,3 kg / m 3 |
Gravidade superficial | 10,44 m / s 2 (1,064 g) |
Velocidade de liberação | 35,5 km / s |
Período de rotação ( dia sideral ) |
0,448 d (10 h 33 min) |
Velocidade de rotação (no equador ) |
34.821 km / h |
Inclinação do eixo | 26,73 ° |
Ascensão Reta do Pólo Norte | 40,60 ° |
Declinação do Pólo Norte | 83,54 ° |
Albedo geométrico visual | 0,47 |
Bond Albedo | 0,342 |
Irradiância solar | 14,90 W / m 2 (0,011 Terra) |
Temperatura de equilíbrio do corpo negro |
81,1 K ( −191,9 ° C ) |
Temperatura da superfície | |
• Temperatura a 10 k Pa | 84 K ( −189 ° C ) |
• Temperatura a 100 k Pa | 134 K ( −139 ° C ) |
Características da atmosfera | |
Densidade a 100 k Pa |
0,19 kg / m 3 |
Altura da escala | 59,5 km |
Massa molar média | 2,07 g / mol |
Dihidrogênio H 2 | > 93% |
Helium He | > 5% |
Metano CH 4 | 0,2% |
Água de vapor H 2 O | 0,1% |
Amônia NH 3 | 0,01% |
Etano C 2 H 6 | 0,0005% |
Hidreto de fósforo PH 3 | 0,0001% |
História | |
Divindade babilônica | Ninurta ( Ninib ) |
Divindade grega | Κρόνος |
Nome chinês (item relacionado) |
Tǔxīng土星 (terra) |
Saturno é o sexto planeta no Sistema Solar em ordem de distância do Sol , eo segundo maior em tamanho e massa depois de Júpiter , que é como que um planeta gigante gasoso . Seu raio médio de 58.232 km é cerca de nove vezes e meia o da Terra e sua massa de 568,46 × 10 24 kg é 95 vezes maior. Orbitando em média cerca de 1,4 bilhões de quilômetros do Sol (9,5 unidades astronômicas ), seu período de revolução é de pouco menos de 30 anos, enquanto seu período de rotação é estimado em 10 h 33 min .
A característica mais famosa do planeta é seu sistema de anéis proeminente. Compostos principalmente por partículas de gelo e poeira, eles foram observados pela primeira vez em 1610 por Galileu e teriam se formado há menos de 100 milhões de anos. Saturno é o planeta com o maior número de satélites naturais com 82 confirmados e centenas de satélites menores em seu séquito. Sua maior lua, Titã , é a segunda maior do Sistema Solar (atrás de Ganimedes , a lua de Júpiter , ambas com um diâmetro maior que o de Mercúrio ) e é a única lua conhecida a ter uma atmosfera substancial . Outra lua notável, Enceladus , emite poderosos gêiseres de gelo e é considerada um habitat potencial para vida microbiana .
O interior de Saturno é muito provavelmente composto por um núcleo rochoso de silicatos e ferro rodeado por camadas constituídas por um volume de 96% de hidrogênio que é sucessivamente metálico, depois líquido e depois gasoso , misturado com hélio . Assim, não possui superfície sólida e é o planeta com a menor densidade média com 0,69 g / cm 3 - 70% da água . Uma corrente elétrica na camada de hidrogênio metálico dá origem à sua magnetosfera , a segunda maior do Sistema Solar, mas muito menor do que a de Júpiter . A atmosfera de Saturno é geralmente opaca e sem contraste, embora as características de longo prazo possam parecer um hexágono com seu pólo norte . Os ventos de Saturno podem atingir a velocidade de 1.800 km / h , o segundo mais rápido do Sistema Solar depois dos de Netuno . Foi explorado por quatro sondas : Pioneer 11 , Voyager 1 e 2 e Cassini-Huygens (chamado depois de os dois astrônomos extremamente com os avanços conhecimento sobre o sistema saturnina no XVII th século ).
Observável a olho nu no céu noturno graças à sua magnitude aparente média de 0,46 - embora tenha um brilho inferior ao de outros planetas - é conhecido desde os tempos pré-históricos e, portanto, há muito tempo é o planeta do mundo mais distante. o Sol conhecido. Além disso, seu avistamento inspirou mitos e tem o nome do deus romano da agricultura Saturno ( Cronos na mitologia grega ), seu símbolo astronômico ♄ representando a foice do deus.
Saturno tem a forma de um elipsóide de revolução : o planeta é achatado nos pólos e dilatado no equador, consequência de sua rápida rotação sobre si mesmo e de uma composição interna extremamente fluida. Por convenção, a superfície do planeta é definida como o local onde a pressão atmosférica é igual a 1 bar (100.000 Pa ) e é usada como ponto de referência para altitudes. Seus raios equatorial e polar diferem em quase 10% com 60.268 km contra 54.364 km , o que dá um raio volumétrico médio de 58.232 km - 9,5 vezes maior que o raio da Terra. Isso se resume a uma curtose de 0,098, o maior dos planetas gigantes - e planetas do Sistema Solar em geral.
Saturno é o segundo planeta mais massivo do Sistema Solar, tendo uma massa 3,3 vezes menor que Júpiter , mas 5,5 vezes a de Netuno e 6,5 vezes a de Urano . Júpiter e Saturno representando respectivamente 318 vezes e 95 vezes a massa da Terra , os dois planetas têm 92% da massa planetária total do Sistema Solar.
A gravidade da superfície ao longo do equador, 8,96 m / s 2 , é 90% daquela na superfície do equador da Terra . No entanto, a velocidade de liberação no equador é de 35,5 km / s , cerca de três vezes mais rápida do que na Terra.
Saturno é o planeta menos denso do Sistema Solar, com 0,69 g / cm 3 , ou cerca de 70% da densidade da água. Na verdade, embora o núcleo de Saturno seja consideravelmente mais denso do que a água, a densidade média é reduzida por causa de sua grande atmosfera. Para ilustrar isso, às vezes é mencionado que se houvesse um oceano grande o suficiente para contê-lo, ele flutuaria. Na realidade, obviamente seria impossível ter um planeta com um oceano suficientemente profundo - seria da ordem de magnitude do Sol e, portanto, não seria estável - e a coesão de Saturno não seria mantida por ser gasosa, seu núcleo muito denso, portanto, fluiria de acordo.
Saturno é classificado como um gigante gasoso porque é composto principalmente de hidrogênio e hélio . Assim, os modelos planetários padrão sugerem que o interior de Saturno é semelhante ao de Júpiter, com um núcleo rochoso rodeado por hidrogênio e hélio, além de vestígios de substâncias voláteis - também chamadas de "gelo".
O núcleo da rocha seria semelhante em composição à Terra, consistindo de silicatos e ferro , mas mais denso. Estima-se a partir do campo gravitacional do planeta e dos modelos geofísicos de planetas gasosos que o núcleo deve ter uma massa variando de 9 a 22 vezes a massa da Terra, atingindo um diâmetro de cerca de 25.000 km . Este é circundado por uma camada de hidrogênio metálico líquido mais espesso, seguido por uma camada líquida de hidrogênio molecular e hélio que gradualmente se transforma em gás conforme a altitude aumenta. A camada mais externa se estende por 1000 km e é composta de gás. Além disso, a maior parte da massa de Saturno não está no estágio de gás porque o hidrogênio se torna líquido quando a densidade ultrapassa 0,01 g / cm 3 , sendo esse limite atingido na superfície de uma esfera correspondendo a 99,9% da massa de Saturno.
Saturno tem uma temperatura interna muito alta, atingindo 12.000 K (11.727 ° C ) em seu coração e, como Júpiter, irradia mais energia para o espaço do que recebe do Sol - aproximadamente 1,78 vezes. A energia térmica de Júpiter é gerada pelo mecanismo Kelvin-Helmholtz de compressão gravitacional lenta, mas tal processo por si só não é suficiente para explicar o calor de Saturno porque é menos massivo. Um mecanismo alternativo ou adicional seria a geração de calor pela "chuva" de gotículas de hélio nas profundezas de Saturno. À medida que as gotículas descem através do hidrogênio de baixa densidade, o processo liberaria calor por fricção e deixaria as camadas externas de Saturno sem hélio. Essas gotículas descendentes podem ter se acumulado em uma camada de hélio ao redor do núcleo. Essa imiscibilidade de hidrogênio e hélio, teoricamente prevista desde os anos 1970 , foi verificada experimentalmente em 2021. Também é sugerido que chuvas de diamantes ocorram dentro de Saturno, assim como em Júpiter, e nos gigantes de gelo Urano e Netuno.
No entanto, dada sua distância do Sol, a temperatura de Saturno cai rapidamente até atingir 134 K (−139 ° C) a 1 bar e depois 84 K (−189 ° C) a 0,1 bar, para uma temperatura efetiva de 95 K (−178 ° C) .
A atmosfera superior de Saturno é 96,3% de hidrogênio e 3,25% de hélio por volume. Essa proporção de hélio é significativamente menor do que a abundância desse elemento no sol . A quantidade de elementos mais pesados que o hélio (chamados metalicidade ) não é conhecida com precisão, mas as proporções devem corresponder às abundâncias primordiais resultantes da formação do Sistema Solar ; a massa total desses elementos é estimada em 19 a 31 vezes a da Terra , com uma fração significativa localizada na região do núcleo de Saturno. Traços de CH 4 metano, etano C 2 H 6, amônia NH 3, Acetileno C 2 H 2e fosfina PH 3 também foram detectados.
A radiação ultravioleta do sol causa fotólise do metano na alta atmosfera, levando à produção de hidrocarbonetos , sendo os produtos resultantes transportados para baixo pelos redemoinhos turbulentos e por difusão . Este ciclo fotoquímico é modulado pelo ciclo sazonal de Saturno.
Camadas de nuvensSemelhante a Júpiter, a atmosfera de Saturno é organizada em bandas paralelas, embora essas bandas sejam menos contrastantes e mais largas perto do equador. Essas bandas são causadas pela presença do metano na atmosfera planetária, quanto mais escuro, maior é a concentração.
O sistema de nuvens de Saturno só foi observado pela primeira vez durante as missões da Voyager na década de 1980. Desde então, os telescópios terrestres progrediram e tornaram possível acompanhar a evolução da atmosfera de Saturno. Assim, características comuns em Júpiter, como tempestades ovais de longa duração, são encontradas em Saturno; além disso, a nomenclatura usada para descrever essas bandas é a mesma de Júpiter. Em 1990 , o Telescópio Espacial Hubble observou uma nuvem branca muito grande perto do equador de Saturno que não estava presente durante a passagem das sondas Voyager, e em 1994 outra tempestade de tamanho mais modesto foi observada.
A composição das nuvens de Saturno varia com o aumento da profundidade e pressão. Nas regiões mais altas, onde as temperaturas variam entre 100 K (−173 ° C) e 160 K (−113 ° C) e a pressão entre 0,5 e 2 bar, as nuvens são compostas por cristais de amônia . H 2 O gelo de água é encontrado entre 2,5 e 9 baresa temperaturas de 185 K (−88 ° C) a 270 K (−3 ° C) . Essas nuvens se misturam com nuvens de gelo de hidrossulfeto de amônio NH 4 SHentre 3 e 6 bares, com temperaturas de 190 K (−83 ° C) a 235 K (−38 ° C) . Finalmente, as camadas inferiores, onde as pressões estão entre 10 e 20 bar e temperaturas de 270 K (−3 ° C) a 330 K (57 ° C) , contêm uma região de gotículas de água com amônia (amônia em solução aquosa ).
Nas imagens transmitidas em 2007 pela sonda Cassini , a atmosfera do hemisfério norte aparece em azul, semelhante à de Urano . Esta cor é provavelmente causada pela dispersão de Rayleigh .
TempestadesOs ventos de Saturno são os segundos mais rápidos entre os planetas do Sistema Solar, depois dos de Netuno . Os dados da Voyager indicam ventos de leste de até 500 m / s ( 1.800 km / h ).
A tempestade observada em 1990 é um exemplo da Grande Mancha Branca , um fenômeno único, mas de curta duração, que ocorre uma vez a cada ano saturnino, ou a cada 30 anos terrestres, na época do solstício de verão do hemisfério norte. Grandes manchas brancas foram observadas anteriormente em 1876 , 1903 , 1933 e 1960 . A última Grande Mancha Branca foi observada pela Cassini em 2010 e 2011. Liberando grandes quantidades de água periodicamente, essas tempestades indicam que a baixa atmosfera de Saturno conteria mais água do que a de Júpiter.
Um sistema de ondas hexagonais persistindo em torno do vórtice polar norte em cerca de + 78 ° de latitude - chamado hexágono de Saturno - é notado pela primeira vez graças às imagens da Voyager . Os lados do hexágono têm aproximadamente 13.800 km de comprimento cada, mais do que o diâmetro da Terra. Toda a estrutura gira com um período de pouco mais de 10 h 39 min 24 s , que corresponde ao período de emissão de rádio do planeta e é considerado o período de rotação do interior de Saturno. Este sistema não muda em longitude como outras estruturas de nuvem na atmosfera visível. A origem do padrão não é certa, mas a maioria dos cientistas acredita que seja uma coleção de ondas estacionárias na atmosfera. Na verdade, formas poligonais semelhantes foram reproduzidas em laboratório por rotação diferencial de fluidos.
No pólo sul, as imagens obtidas pelo Telescópio Espacial Hubble de 1997 a 2002 indicam a presença de uma corrente de jato , mas não de um vórtice polar ou de um sistema hexagonal semelhante. No entanto, a NASA informou em novembro de 2006 que a Cassini havia observado uma tempestade semelhante a um furacão , estacionada no Pólo Sul e com um olho claramente definido. É o único olho já observado em um planeta diferente da Terra; por exemplo, as imagens da sonda espacial Galileo não mostram um olho na Grande Mancha Vermelha de Júpiter. Além disso, a termografia revela que este vórtice polar é quente, o único exemplo conhecido de tal fenômeno no Sistema Solar. Enquanto a temperatura efetiva em Saturno é de 95 K (−178 ° C) , as temperaturas no vórtice chegam a 151 K (−122 ° C) , tornando-o possivelmente o ponto mais quente de Saturno. Teria quase 8.000 km de largura, um tamanho comparável ao da Terra, e sofreria ventos de 550 km / h . Pode ter bilhões de anos.
De 2004 a 2009 , a sonda Cassini observou a formação, desenvolvimento e fim de tempestades violentas, incluindo a tempestade do dragão ou lacunas na estrutura da nuvem formando "cadeias de pérolas" . As tempestades de Saturno são particularmente longas; por exemplo, uma tempestade se espalhou de novembro de 2007 a julho de 2008. Da mesma forma, uma tempestade muito violenta começa em janeiro de 2009 e dura mais de oito meses. Estas são as mais longas tempestades observadas até agora no Sistema Solar. Eles podem se estender por mais de 3.000 km de diâmetro ao redor da região chamada "beco da tempestade" localizada 35 ° ao sul do equador. Os choques elétricos causados por tempestades em Saturno emitem ondas de rádio dez mil vezes mais fortes do que as das tempestades terrestres.
Saturno possui um campo magnético intrínseco de forma simples e se comporta como um dipolo magnético , quase alinhado com o eixo de rotação do planeta e cujo pólo norte magnético corresponde ao pólo sul geográfico. Foi descoberto em 1979 pela sonda Pioneer 11 quando mede sua intensidade: sua força no equador é de cerca de 0,2 Gauss (20 µT ), ou um vigésimo do campo de Júpiter e ligeiramente mais fraco do que o campo magnético terrestre . Como resultado, a magnetosfera de Saturno - uma cavidade criada no vento solar pelo campo magnético do planeta - é a segunda maior do Sistema Solar, mas permanece muito menor do que a de Júpiter . A magnetopausa , o limite entre a magnetosfera de Saturno e o vento solar, fica a apenas cerca de vinte vezes o raio de Saturno (1.200.000 km ) do centro do planeta, enquanto a cauda magnética se estende centenas de vezes o raio de Saturno.
Muito provavelmente, o campo magnético é gerado da mesma forma que o de Júpiter, com correntes de convecção na camada de hidrogênio metálico líquido criando um efeito dínamo . Esta magnetosfera é eficaz para desviar as partículas do vento solar . A interação da magnetosfera de Saturno e ventos solares, como no caso da Terra, produz as Luzes do Norte nos pólos do planeta nos reinos visível , infravermelho e ultravioleta .
A magnetosfera de Saturno é preenchida com plasma originado do planeta e seus satélites naturais , notadamente de Enceladus que ejeta até 600 kg / s de vapor d'água através de seus gêiseres localizados em seu pólo sul ou da atmosfera de Titã cujas partículas ionizadas interagem com a magnetosfera . Além disso, existe um cinturão de radiação dentro da magnetosfera , semelhante ao cinturão de Van Allen da Terra, que contém partículas de energia que podem atingir dez megaeletronvolts .
O mecanismo de formação mais comumente adotado para a formação de planetas é o padrão de acreção do coração a partir do disco de acreção . Os planetas gigantes como Saturno, formam-se além da linha do gelo , zona além da órbita de março onde o material é frio o suficiente para que diferentes tipos de gelo permaneçam no estado sólido. Eles crescem até se tornarem maciços o suficiente para começar a acumular gás hélio - hidrogênio do disco, os elementos mais leves, mas também os mais abundantes. Como esse fenômeno está acelerado, estima-se que Júpiter e Saturno acumularam a maior parte de sua massa em apenas 10.000 anos. A massa significativamente menor de Saturno em comparação com Júpiter é explicada pelo fato de que ele teria se formado alguns milhões de anos depois de Júpiter, quando havia menos gás disponível em seu ambiente.
O semi-eixo maior da órbita de Saturno em torno do Sol é 1,427 bilhão de quilômetros (ou 9 unidades astronômicas ). Com uma velocidade orbital média de 9,68 km / s , seu período de revolução é de aproximadamente 29 anos e meio (10.759 dias terrestres). A órbita elíptica de Saturno é inclinada 2,48 ° em relação ao plano orbital da Terra, a eclíptica . As distâncias ao periélio e afélio são, respectivamente, 9,195 e 9,957 UA, em média, devido à sua excentricidade orbital de 0,054.
Semelhante a Júpiter, os recursos visíveis em Saturno giram em velocidades diferentes dependendo da latitude - uma rotação diferencial - e, portanto, todos têm seus próprios períodos de rotação . Por convenção, vários sistemas são definidos, cada um com seu período de rotação.
A primeira, com um período de 10 h 14 min 0 s , corresponde à zona equatorial que se estende entre a borda norte do cinturão equatorial sul e a borda sul do cinturão equatorial boreal. As regiões polares norte e sul também estão ligadas ao primeiro sistema.
O segundo diz respeito a todas as outras latitudes e tem um período de rotação de 10 h 39 min 24 s por convenção .
Finalmente, um terceiro sistema depende da rotação das transmissões de rádio de Saturno, notadamente detectadas pela Voyager 1 e Voyager 2 porque as ondas emitidas por Saturno estão em baixas frequências bloqueadas pela atmosfera da Terra e têm um período de rotação de 10 h 39 min 22 s . Este valor foi então considerado igual ao período de rotação interna do planeta, mesmo que este permanecesse desconhecido. Ao se aproximar de Saturno em 2004, a Cassini , no entanto, que o período de rotação de rádio de Saturno aumentou significativamente desde os voos anteriores, cerca de 10 h 45 min 45 s sem que a causa exata da mudança seja conhecida.
Em março de 2007, foi então observado que a variação no período das emissões de rádio do planeta não correspondia realmente à rotação de Saturno, mas era causada por movimentos de convecção do disco de plasma em torno de Saturno, que são independentes da rotação. Isso pode ser consequência da presença dos gêiseres da lua Encélado . Na verdade, o vapor de água emitido na órbita de Saturno por esta atividade torna-se eletricamente carregado e induz um arrasto no campo magnético de Saturno, diminuindo ligeiramente sua rotação em comparação com a do planeta.
Em 2019, um estudo sugere que as variações sazonais podem ser uma variável de confusão quando se trata de medir o período de rotação. Na verdade, ao contrário de Júpiter, cujo período de rotação é conhecido há muito tempo graças às medições de rádio e que tem uma inclinação do eixo de 3 °, Saturno tem uma inclinação de 27 ° - mais do que os 23 ° da Terra - e, portanto, conhece as estações . Esta variação na energia solar recebida afetaria o plasma em torno de Saturno e, portanto, seu período de rotação, criando um arrasto. No mesmo ano, a NASA sugere que o período de rotação de Saturno, de acordo com os últimos dados capturados pela sonda Cassini, é de 10 h 33 min 38 s . Este valor foi obtido pela observação de distúrbios em seus anéis . No entanto, em 2020, a ficha técnica da NASA do planeta sempre mostra como período de rotação o valor do terceiro sistema retornado pela Voyager , ou seja, 10,656 horas ou 10 h 39 min 22 s .
Em 2020, são conhecidos 82 satélites naturais de Saturno , 53 deles com nome e os outros 29 com designação provisória . Além disso, há evidências de dezenas a centenas de satélites menores com diâmetros variando de 40 a 500 metros presentes nos anéis de Saturno , que, no entanto, não podem ser considerados luas. A maioria das luas são pequenas: 34 têm um diâmetro inferior a 10 km e outras 14 têm entre 10 e 50 km . Apenas sete são suficientemente massivos para terem sido capazes de assumir uma forma esferoidal sob sua própria gravidade: Titã , Reia , Iápeto , Dione , Tethys , Enceladus e Mimas (diminuindo a massa). Com o Hyperion , que por sua vez tem uma forma irregular, essas oito luas são ditas “maiores” .
Tradicionalmente, os 24 satélites regulares de Saturno - isto é, aqueles com uma órbita progressiva, quase circular e ligeiramente inclinada - têm o nome de titãs da mitologia grega ou figuras associadas ao deus Saturno . Os demais são todos satélites irregulares com uma órbita muito mais distante e fortemente inclinada em relação ao plano equatorial do planeta - sugerindo que sejam objetos capturados por Saturno - e com tamanho inferior a trinta quilômetros, com exceção de Febé e Siarnaq . Eles têm o nome de gigantes das mitologias Inuit , Nórdica e Celta .
Titã é o maior satélite de Saturno, respondendo por cerca de 96% da massa que orbita o planeta, incluindo os anéis. Descoberta por Christian Huygens em 1655 , esta é a primeira lua observada. É o segundo maior satélite natural do Sistema Solar depois de Ganimedes - seu diâmetro é maior que o de Mercúrio ou Plutão , por exemplo - e o único com uma grande atmosfera consistindo principalmente de nitrogênio no qual se forma uma química orgânica complexa. É também o único satélite com mares e lagos de hidrocarbonetos .
O satélite, formado em sua maioria por rochas e gelo de água , vê seu clima moldar sua superfície de maneira semelhante ao que ocorre na Terra , fazendo com que seja por vezes comparado a uma "Terra primitiva" . Em junho de 2013, cientistas do Instituto de Astrofísica de Andalucía relataram a detecção de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos na mesosfera de Titã, um possível precursor da vida . Assim, é um possível hospedeiro de vida extraterrestre microbiana e um possível oceano subterrâneo poderia servir como um ambiente favorável para a vida. Em junho de 2014, a NASA afirmou ter fortes evidências de que o nitrogênio na atmosfera de Titã veio de materiais na nuvem de Oort , associados a cometas , e não dos materiais que formaram Saturno.
A segunda maior lua de Saturno, Rhea, tem seu próprio sistema de anéis e uma fina atmosfera . Jápeto, por outro lado, é notável por sua coloração - um de seus hemisférios sendo particularmente brilhante, enquanto o outro é muito escuro - e por sua longa crista equatorial. Com, Dioné e Téthys, essas quatro luas foram descobertas por Jean-Dominique Cassini entre 1671 e 1684.
William Herschel então descobriu Enceladus e Mimas em 1789. O primeiro, cuja composição química parece semelhante a cometas , é notável porque emite poderosos gêiseres de gás e poeira e pode conter água líquida sob seu Pólo Sul. Assim, também é considerado um habitat potencial para a vida microbiana. Evidência para esta possibilidade inclui, por exemplo, ao sal partículas ricas com um " oceano- como" composição que indica que a maior parte do gelo expulso do Encélado vem da evaporação da água do sal de líquido. Uma visão geral da Cassini em 2015 por meio de uma pluma em Enceladus revela a presença da maioria dos ingredientes necessários para apoiar as formas de vida praticando a metanogênese . Mimas, por sua vez, é responsável pela formação da divisão de Cassini, e sua aparência - com uma cratera de um terço de seu diâmetro - faz com que ela seja regularmente comparada à Estrela da Morte da saga Star Wars .
Em outubro de 2019, uma equipe de astrônomos do Carnegie Institution for Science observou 20 novos satélites, tornando Saturno o planeta do Sistema Solar com os satélites naturais mais conhecidos, com 82 confirmados à frente de Júpiter e suas 79 luas .
Uma das características mais conhecidas de Saturno é seu sistema de anéis planetários, o que o torna visualmente único. Os anéis formam um disco com cerca de 360.000 km de diâmetro - um pouco menos do que a distância Terra-Lua - com os anéis principais - denominados A, B e C - estendendo-se de cerca de 75.000 a 137.000 km do equador do planeta e tendo uma espessura de apenas algumas dezenas de metros. Além disso, eles sempre mantêm a mesma inclinação do equador do planeta. Eles são compostos principalmente de gelo de água (95 a 99% de gelo de água pura de acordo com análises espectroscópicas ), com traços de impurezas de tholin e um revestimento de carbono amorfo. Embora pareçam contínuos quando vistos da Terra, eles são na verdade compostos de inúmeras partículas, variando em tamanho de alguns micrômetros a dez metros e cada uma tendo uma órbita e velocidade orbital diferentes . Enquanto os outros planetas gigantes - Júpiter, Urano e Netuno - também têm sistemas de anéis, o de Saturno é o maior e mais visível do Sistema Solar, com um albedo de 0,2 a 0,6, que pode até ser observado da Terra usando binóculos .
Eles são vistos pela primeira vez em 25 de julho de 1610do cientista italiano Galileu graças a um telescópio de sua fabricação. Isso interpreta o que ele vê como dois apêndices misteriosos em cada lado de Saturno, desaparecendo e reaparecendo durante a órbita do planeta visto da Terra. Beneficiando-se de um telescópio melhor do que o Galileo, o holandês Christian Huygens é o primeiro a sugerir em 1655 que se trata de um anel em torno de Saturno, explicando assim os desaparecimentos observados pelo fato de a Terra passar no plano dela. Em 1675 , Jean-Dominique Cassini descobre que, na verdade, existem vários anéis em uma divisão entre eles; como tal, a separação observada, localizada entre os anéis A e B, é chamada de " divisão da Cassini " em sua homenagem. Um século depois, James Clerk Maxwell demonstra que os anéis não são sólidos, mas na realidade compostos por um grande número de partículas.
Os anéis são nomeados em ordem alfabética na ordem de sua descoberta. Eles estão relativamente próximos uns dos outros, espaçados em "divisões" muitas vezes estreitas - com exceção da divisão Cassini, que tem quase 5 mil quilômetros de largura - onde a densidade das partículas diminui muito. Essas divisões são causadas em grande parte pela interação gravitacional das luas de Saturno, especialmente os satélites pastores . Por exemplo, Pan está localizado na divisão de Encke e Daphnis está localizado na divisão de Keeler , que eles teriam criado respectivamente por seus efeitos - isso também possibilitando calcular com precisão a massa desses satélites. A divisão da Cassini, por outro lado, parece ser formada pela atração gravitacional de Mimas .
A abundância de água dos anéis varia radialmente, sendo o anel externo A o mais puro em água gelada; essa variação na abundância pode ser explicada por um bombardeio de meteoros . Os anéis A , B e C são os mais visíveis - o anel B é o mais brilhante entre eles - e, portanto, considerados "principais" . Os anéis D , E , F e G , por outro lado, são mais tênues e foram descobertos posteriormente. Parte do gelo no anel E vem dos gêiseres da lua Enceladus .
Em 2009, um anel muito mais distante foi revelado pelo satélite infravermelho Spitzer . Este novo anel, chamado de anel Phoebe , é muito fino e está alinhado com uma das luas de Saturno: Phoebe . Presume-se, portanto, que a lua seria a origem e compartilharia sua órbita retrógrada .
Último nome | Raio interno | Raio externo | Largura
(km) |
Grossura
(m) |
Nomeado após | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|
km | R S | km | R S | ||||
Anel D | 66.900 | 1.110 | 74 510 | 1.236 | 7 610 | ? | |
Anel C | 74.658 | 1.239 | 92.000 | 1.527 | 17 342 | 5 | |
Anel B | 92.000 | 1.527 | 117.580 | 1.951 | 25.580 | 5-10 | |
Divisão Cassini | 117.500 | 1,95 | 122.200 | 2.03 | 4.700 | - | Jean-Dominique Cassini |
Anel A | 122 170 | 2.027 | 136.775 | 2.269 | 14.605 | 20-40 | |
Divisão Encke | 133.589 | 2.216 | - | - | 325 | - | Johann Franz Encke |
Divisão de Keeler | 136.530 | 2.265 | - | - | 35 | - | James edward keeler |
Roche Division | 136.775 | 2.284 | 139.380 | 2,313 | 2.600 | ? | Edward Roche |
F ring | 140 180 | 2.326 | - | - | 30-500 | ? | |
G ring | 170.000 | 2,82 | 175.000 | 2,90 | 5.000 | 1 × 10 5 | |
Anel E | 181.000 | 3 | 483.000 | 8 | 302.000 | 1 × 10 7 | |
Anel de phoebe | ~ 4.000.000 | 66 | > 13.000.000 | 216 | - | - | Febe |
Não há consenso quanto ao mecanismo de sua formação, mas duas hipóteses principais são propostas principalmente a respeito da origem dos anéis. Uma hipótese é que os anéis são os restos de uma lua destruída de Saturno e a segunda é que os anéis permaneceram do material nebular original a partir do qual Saturno se formou. Se esses modelos teóricos presumirem que os anéis teriam surgido no início da história do Sistema Solar , os dados da sonda Cassini indicam que eles poderiam ter se formado muito mais tarde e sua idade é estimada em cerca de 100 milhões de anos em 2019. Além disso , eles podem desaparecer em 100 milhões de anos. Como resultado dessas descobertas, o mecanismo preferido para explicar o aparecimento dos anéis é que uma lua gelada ou um cometa muito grande teria penetrado no limite Roche de Saturno.
Um Trojan asteróide de um planeta é um asteróide localizado em torno de um dos dois pontos estáveis de Lagrange (L 4 ou L 5 ) da sun planeta sistema , isto é, eles estão localizados a 60 ° para a frente ou para trás na órbita do planeta. No entanto, Saturno não tem nenhum asteroide de Tróia conhecido, ao contrário da Terra , Marte , Júpiter , Urano e Netuno . Acredita - se que os mecanismos de ressonância orbital , incluindo a ressonância secular , sejam os responsáveis pela falta de um Trojan para Saturno.
Enquanto Urano é visível a olho nu em condições muito boas - especialmente quando está em oposição - e em um céu muito escuro, Saturno é frequentemente considerado o planeta mais distante do Sol e a Terra visível a olho nu em geral. No céu noturno, o planeta aparece como um ponto luminoso amarelado brilhante com sua magnitude aparente média de 0,46 - desvio padrão de 0,34. A maior parte da variação em magnitude se deve à inclinação do sistema de anéis em relação ao Sol e à Terra. Isso ocorre porque a magnitude mais brilhante -0,55 ocorre em torno do momento em que o plano dos anéis é mais inclinado, e a magnitude mais fraca 1,17 ocorre quando é menor.
Além disso, Saturno e seus anéis são mais bem vistos quando o planeta está próximo à oposição , a um alongamento de 180 ° do sol. A oposição de Saturno ocorre quase todos os anos porque o período sinódico de Saturno é de 378 dias, mas tem menos impacto do que a posição dos anéis em sua visibilidade. Por exemplo, durante a oposição de17 de dezembro de 2002, Saturno apareceu em sua forma mais brilhante por causa de uma orientação favorável de seus anéis em relação à Terra, mesmo que o planeta estivesse, entretanto, mais próximo durante a seguinte oposição no final de 2003.
Para obter uma imagem nítida dos anéis de Saturno, é necessário usar binóculos potentes ou um pequeno telescópio . Quando a Terra cruza o plano dos anéis, o que ocorre duas vezes por ano saturnino (aproximadamente a cada 15 anos terrestres), os anéis desaparecem brevemente de vista devido à sua espessura de algumas centenas de metros em média. Esse "desaparecimento" acontecerá na próxima vez em 2025, mas Saturno estará muito perto do Sol para poder observá-lo. Além disso, também é possível observar características importantes usando um telescópio amador, como as grandes manchas brancas que aparecem perto do solstício de verão no hemisfério norte.
Demora aproximadamente 29,5 anos para Saturno completar uma órbita completa e completar um circuito completo da eclíptica, passando pelas constelações de fundo do zodíaco . Ocasionalmente, Saturno é obscurecido pela Lua - ou seja, a lua cobre Saturno no céu. Como acontece com todos os planetas do Sistema Solar, as ocultações de Saturno ocorrem nas “estações”. Ocultações saturninas ocorrem todos os meses por cerca de 12 meses, seguidos por cerca de cinco anos durante os quais nenhuma atividade desse tipo é registrada. Uma vez que a órbita da Lua está inclinada vários graus da de Saturno, as ocultações só ocorrerão quando Saturno estiver perto de um dos pontos no céu onde os dois planos se cruzam - tanto o comprimento do ano de Saturno quanto o período de precessão nodal de 18,6 anos terrestres a partir da órbita da Lua influenciam a periodicidade -.
Saturno é conhecido desde os tempos pré-históricos e no início da história foi registrado como uma figura importante em várias mitologias . Desde a Antiguidade e antes da descoberta de Urano em 1781, ele tem sido o planeta mais distante do Sol conhecido e, portanto, marca o limite extremo do Sistema Solar na mente dos astrônomos. No antigo Egito , simboliza a divindade Hórus como Hor-ka-pet ( "touro celestial" ), enquanto os sumérios o chamam de Lubat-saguš ( "estrela solar" ). Os astrônomos babilônios observar e registrar os movimentos de Saturno sistematicamente desde pelo menos o IX th século aC. AD , chamando-o de Kajamanu .
No grego antigo, o planeta era conhecido como Φαίνων Phainon , então na época romana como "a estrela de Saturno " , o deus da agricultura , de onde o planeta deriva seu nome moderno. Os romanos consideram o deus Saturno equivalente ao Titã Cronos ; em grego moderno, o planeta mantém o nome de Kronos ( grego moderno : Κρόνος ). Além disso, o nome grego continua sendo usado na forma adjetiva , em particular para os asteróides kronocross . O astrônomo grego Claude Ptolomeu baseia seus cálculos da órbita de Saturno em observações que ele realiza enquanto está em oposição e supõe que é muito frio por causa de sua distância do Sol, que ele então localiza entre Vênus e Marte .
Na astrologia hindu , Saturno é conhecido como " Shani " e julga as pessoas com base em suas ações. A cultura chinesa e japonesa antiga refere-se a Saturno como "a estrela da terra" (土星) na cosmologia Wuxing dos cinco elementos . No hebraico antigo, Saturno é chamado de "Shabbathai" e seu anjo é Cassiel .
A Estrela dos Três Reis , ou Estrela de Belém , às vezes é referida como tendo sido uma nova , supernova ou mesmo o cometa de Halley , essas hipóteses foram finalmente postas de lado porque nenhum desses fenômenos ocorreu durante o reinado de Herodes . Portanto, a explicação atual é que a luz intensa foi produzida por uma conjunção entre Júpiter e Saturno durante o ano7 AC J.-C.
Em 1610 , Galileu , após ter descoberto quatro luas de Júpiter - os satélites galileanos - graças a um telescópio astronômico de sua concepção, decide usar seu novo instrumento para observar Saturno. Ao apontá-lo para o planeta, ele observa seus anéis pela primeira vez, mas não entende sua natureza por causa da resolução muito baixa de seu telescópio ( ampliação de 20): ele os vê e os desenha como duas grandes luas em torno de Saturno. . Em uma carta, ele descreve o planeta como "não uma única estrela, mas uma composição de três que quase se tocam, nunca se movendo em relação uma à outra, e que estão alinhados ao longo do zodíaco, sendo o do meio três vezes maior que o dois lados ” .
Em 1612 , a passagem da Terra no plano dos anéis - o que acontece aproximadamente uma vez a cada 15 anos - eles desaparecem de sua vista: isso o surpreende, mas permite-lhe compreender que Saturno é na realidade um único corpo; ele também é o primeiro na história a observar esse evento astronômico. No entanto, ele não entende a origem desse desaparecimento e até escreve, com referência à origem mitológica do nome da estrela, que Saturno teria "devorado seus próprios filhos" . Então, em 1613 , eles reaparecem sem que Galileu pudesse fazer uma hipótese sobre o que ele observava.
Em 1616, ele desenhou os anéis novamente, desta vez como alças ao redor do planeta. Ele então escreveu: "os dois companheiros não são mais pequenos globos, mas agora são muito maiores e não são mais redondos ... são semielipses com pequenos triângulos pretos no meio e da figura e contíguos ao globo de Saturno, que é sempre visto como redondo ” .
Em 1655 , Christian Huygens , com um telescópio com uma ampliação de 50, descobriu perto de Saturno uma estrela que mais tarde seria chamada de Titã . Além disso, ele postula pela primeira vez que Saturno seria circundado por um anel sólido, formado por "braços" . Três anos depois, em seu livro Systema Saturnium , ele explica o fenômeno do desaparecimento dos anéis observado anteriormente por Galileu. Em 1660, Jean Chapelain especula que esses anéis seriam compostos por um grande número de pequenos satélites, o que passa despercebido porque a maioria dos astrônomos então pensa que o anel é sólido.
Em 1671 e 1672, durante um fenômeno de desaparecimento dos anéis, Jean Dominique Cassini descobriu Jápeto e depois Réia , as duas maiores luas de Saturno depois de Titã. Mais tarde, em 1675 e 1676, ele determinou que o anel era composto de vários anéis, separados por pelo menos uma divisão; a maior delas - e aquela que ele provavelmente observou, separando os anéis A e B - mais tarde seria chamada de divisão da Cassini em sua homenagem . Finalmente, em 1684, ele descobriu duas novas luas: Téthys e Dione . Ele então chamou as quatro luas descobertas de Sidera Lodoicea ("as estrelas de Luís") em homenagem ao Rei da França Luís XIV .
Nenhuma outra descoberta significativa foi feita por um século, até o trabalho de William Herschel - também o descobridor do planeta Urano . Em 1780, ele relatou uma linha preta no anel B, uma divisão que é provavelmente a mesma observada por Johann Franz Encke em 1837 e que levará o nome deste último como a divisão de Encke . Em 1789, quando os anéis desapareceram, ele identificou duas outras luas: Enceladus e Mimas . Essa observação também lhe permite confirmar que o planeta está achatado nos pólos, o que apenas se suspeitava antes, e fazer a primeira estimativa da espessura dos anéis, em torno de 500 quilômetros. Finalmente, em 1790, que determinou o período de rotação dos anéis de ser 10 h 32 min , um valor muito próximo da realidade. Pierre-Simon de Laplace , com as leis de Kepler , fornece uma primeira estimativa da distância do planeta ao Sol em 1,4 bilhão de quilômetros. Além disso, por seu tamanho aparente , ele estima o diâmetro do planeta em 100.000 km e o diâmetro dos anéis em 270.000 km .
Em 1848, William Cranch Bond e seu filho George Phillips Bond observaram o Hyperion , um satélite em ressonância orbital com Titã, também descoberto independentemente dois dias depois por William Lassell - descobridor dois anos antes da maior lua de Netuno , Tritão . No ano seguinte, Edouard Roche sugere que os anéis teriam se formado quando um satélite se aproximou de Saturno e que teria se decomposto devido às forças das marés ; um conceito que terá então o nome de limite Roche .
Na década de 1850, várias observações foram feitas por meio do anel C , recém-descoberto por pai e filho Bond, minando a teoria dos anéis sólidos. Em 1859, James Clerk Maxwell publicou seu livro Sobre a estabilidade do movimento dos anéis de Saturno, no qual ele argumentou que os anéis são na verdade compostos de " um número indefinido de partículas não conectadas" , todas orbitando Saturno independentemente; esse trabalho lhe rendeu o Prêmio Adams . Essa teoria foi provada correta em 1895 por estudos espectroscópicos conduzidos por James Keeler e William Campbell no Observatório Lick , nos quais eles observaram que as partes internas dos anéis orbitam mais rápido do que as partes externas.
Em 1872, Daniel Kirkwood conseguiu definir que as divisões de Cassini e Encke ressoam com as quatro luas internas então conhecidas: Mimas, Enceladus, Tethys e Dione.
Na segunda parte do XIX ° século , a fotografia desenvolve e Saturno é agora um alvo principal: muitas astrophotographers de Warren Street para John R. Commons através dos irmãos Paul Henry e Prosper Henry o então tomar uma imagem, o crédito para a primeira fotografia de sucesso sendo compartilhada entre Commons e os irmãos Henry.
Em 1899, William Henry Pickering descobriu Phoebé , um satélite irregular que não estava em rotação síncrona e tinha uma órbita retrógrada . É a primeira desse tipo encontrada e, além disso, é a única lua de Saturno descoberta a partir de uma observação da Terra sem aproveitar o desaparecimento dos anéis.
No XX th século eo XXI th século , a maioria das informações sobre o planeta, em seguida, são conhecidos através das várias missões de exploração espacial . Eventos onde a Terra cruza o plano dos anéis, no entanto, permanecem usados para observação da Terra. Por exemplo, em 1966, o Observatório Allegheny fotografou o que mais tarde seria chamado de anel E e as luas de Janus e Epimetheus foram descobertas; então, em 1979 e 1980, três novos outros foram criados por equipes diferentes: Télesto , Calypso e Hélène . O Telescópio Espacial Hubble também rastreia a atividade do sistema de Saturno continuamente, às vezes retornando imagens notáveis, como um trânsito quádruplo observado em 2009.
No último trimestre do XX ° século, Saturno é visitado pelos três sondas espaciais da NASA que realizam um viaduto dele: Pioneer 11 em 1979 , a Voyager 1 em 1980 e Voyager 2 em 1981 .
Tendo usado a ajuda da gravidade de Júpiter , a Pioneer 11 carrega o primeiro sobrevôo de Saturno em setembro de 1979 e passou cerca de 21.000 km do topo das nuvens do planeta, deslizando entre o anel interno e as camadas superiores da atmosfera. A espaçonave tira fotos de baixa resolução do planeta e alguns de seus satélites, embora sua resolução seja muito baixa para discernir detalhes de sua superfície. A sonda espacial também estuda os anéis do planeta, revelando o fino anel F e confirmando a existência do anel E ; além disso, o fato de que as divisões nos anéis são mostradas como brilhantes quando vistas com um ângulo de fase alto pela sonda revela a presença de um material de dispersão de luz fina e, portanto, não estão vazias. Além disso, o Pioneer 11 fornece dados abrangentes sobre a magnetosfera e atmosfera de Saturno, bem como a primeira medição de temperatura de Titã a 80 K (−193 ° C) .
Um ano depois, em novembro de 1980 , a Voyager 1, por sua vez, visitou o sistema de Saturno. A sonda retorna as primeiras imagens de alta resolução do planeta, seus anéis e suas luas, incluindo Dione , Mimas e Rhéa . A Voyager 1 também realiza um sobrevoo de Titã , aumentando o conhecimento da atmosfera desta lua , incluindo que ela é impenetrável em comprimentos de onda visíveis - impedindo imagens de detalhes da superfície - e a presença de traços de etileno e outros hidrocarbonetos . A consequência deste último sobrevôo é mudar profundamente a trajetória da sonda e ejetá-la para fora do plano da eclíptica .
Quase um ano depois, em agosto de 1981, a Voyager 2 continuou o estudo. Passando por 161.000 km do centro do planeta em26 de agosto de 1981, faz closes das luas e fornece evidências da evolução da atmosfera e dos anéis, graças às suas câmeras mais sensíveis do que as sondas anteriores. Infelizmente, durante o sobrevôo, a plataforma da câmera dirigível fica presa por vários dias, implicando que algumas fotos não podem ser tiradas no ângulo pretendido e resultando na perda de parte dos dados tirados. A assistência gravitacional de Saturno é finalmente usada para direcionar a sonda para Urano e depois para Netuno , fazendo desta sonda a primeira e a única a visitar esses dois planetas.
O programa Voyager permite muitas descobertas, como a de vários novos satélites orbitando perto ou nos anéis do planeta, incluindo Atlas e os satélites pastor Prometheus e Pandora (os primeiros já descobertos), ou três novas divisões nos anéis, então respectivamente chamadas Maxwell , Huygens e Keeler . Além disso, o anel G é descoberto e "raios" - - manchas escuras são observados no anel B .
Probe | Datado | Agência espacial | Distância (km) | Principais realizações |
---|---|---|---|---|
Pioneer 11 | 1 r setembro 1979 | NASA | 79.000 | Primeiro sobrevôo bem-sucedido de Saturno.
Descoberta do anel F . |
Viajando 1 | 12 de novembro de 1980 | NASA | 184.300 | Primeiras imagens em alta resolução. |
Viajando 2 | 25 de agosto de 1981 | NASA | 161.000 | Uso da assistência gravitacional de Saturno para ir para Urano e depois para Netuno . |
Cassini-Huygens é uma missão de exploração do sistema de Saturno 's NASA em colaboração com a Agência Espacial Europeia ea Agência Espacial Italiana , o integrado programa Flagship . Lançado em15 de outubro de 1997, A sonda espacial é composta pela Cassini orbiter desenvolvido pela NASA e os Huygens Lander desenvolvido pela ESA - respectivamente nomeado após Jean-Dominique Cassini e Christian Huygens , dois cientistas que têm conhecimento bastante avançado sobre o planeta XVII th século. Foi colocado em órbita ao redor de Saturno em julho de 2004 , o módulo de pouso em Titã em janeiro de 2005 e o orbitador continuando seu estudo - após duas extensões de missão além da duração inicialmente planejada de quatro anos - até 15 de setembro de 2017onde decai na atmosfera de Saturno para evitar qualquer risco de contaminação de satélites naturais .
Huygens coleta informações e faz uma enxurrada de fotos durante a descida e após seu pouso. Apesar dos problemas de projeto e da perda de um canal de comunicação, a sonda conseguiu pousar perto de um lago de petróleo para fazer as medições.
A Cassini continua orbitando Saturno e continua o estudo científico da magnetosfera e dos anéis de Saturno, aproveitando suas passagens de curta distância dos satélites para coletar dados detalhados sobre eles e obter imagens de qualidade do sistema saturniano.
No que se refere às luas de Saturno , a Cassini permite refinar o conhecimento da superfície de Titã - com seus grandes lagos de hidrocarbonetos e suas inúmeras ilhas e montanhas - e sobre a composição de sua atmosfera , para descobrir os gêiseres de Enceladus tornando-o um lugar propício ao surgimento de vida , para obter as primeiras imagens detalhadas de Febé - que ele sobrevoou em junho de 2004 - e para descobrir seis novas luas com nomes, entre as quais Méthone e Pollux por exemplo.
O orbitador analisa a estrutura dos anéis de Saturno em detalhes , até mesmo fotografando um novo até então desconhecido localizado dentro dos anéis E e G , e observa formações incríveis da atmosfera do planeta gigante em seus pólos - como o ' hexágono de Saturno . Além disso, os dados coletados nos anéis de Saturno durante as últimas órbitas permitem estimar sua idade: teriam surgido há menos de 100 milhões de anos e deveriam desaparecer dentro de 100 milhões de anos.
Em suma, a sonda espacial Cassini realiza durante sua missão 293 órbitas em torno de Saturno e realiza 127 sobrevoos de Titã, 23 de Enceladus e 162 outras luas do planeta em condições que tornaram possível a realização de extensas investigações. 653 gigabytes de dados científicos são coletados e mais de 450.000 fotografias são tiradas. A missão Cassini-Huygens cumpre todos os seus objetivos científicos e é considerada um grande sucesso graças aos inúmeros dados de qualidade produzidos.
A exploração com uma sonda espacial de um planeta tão distante como Saturno é muito cara devido à alta velocidade necessária para uma espaçonave para alcançá-la, a duração da missão e a necessidade de recorrer a fontes de energia capazes de compensar a radiação solar mais fraca , como painéis solares muito grandes ou um gerador termoelétrico de radioisótopo .
Em 2008, a NASA e a Agência Espacial Européia estudaram a Titan Saturn System Mission (TSSM), composta por um orbitador e também por um módulo de pouso e um balão de ar quente destinado a estudar Titan , mas este projeto foi abandonado no ano seguinte. Uma missão menos dispendiosa no âmbito do programa Discovery também está prevista, Titan Mare Explorer (2011), mas, em última análise, não é mantida.
Porém, diante do interesse científico de Saturno e suas luas (em particular Titã e Enceladus que poderiam abrigar a vida ), são propostos sucessores de Cassini-Huygens no marco do programa Novas Fronteiras da NASA. Assim, em 2017, estão sendo avaliadas cinco missões: uma espaçonave que realizaria um levantamento por mergulho na atmosfera de Saturno ( SPRITE ), duas missões que analisariam de maneira precisa os materiais ejetados pelos gêiseres de Enceladus ao sobrevoar esta lua várias vezes e determinaria a possível presença de sinais de formas de vida ( ELSAH e ELF ) e finalmente duas missões destinadas a estudar Titã em profundidade, a primeira em órbita ( Oceanus ) e a segunda, mais ousada em termos de técnica, por meio de um drone fazendo voos de várias dezenas de quilômetros na superfície da lua, explorando sua baixa gravidade e a alta densidade de sua atmosfera ( libélula ). Finalmente, apenas a missão Dragonfly é selecionada em 2019 para uma partida programada em 2026 e uma chegada em Titan em 2034.
Saturno está presente em muitas obras de ficção científica e sua representação tem evoluído de acordo com o conhecimento sobre o planeta. Entre as primeiras obras que tocam na ficção científica evocando Saturno está em particular Micromégas (1752) de Voltaire . Na época, era o planeta mais distante conhecido do Sol - Urano seria descoberto em 1781 e Netuno em 1846 - e sua estrutura gasosa era desconhecida. Assim, o planeta é descrito como sólido e habitado por gigantes de dois quilômetros de altura, com 72 sentidos e expectativa de vida de 15.000 anos; o secretário da “Academia Saturno” acompanha então o personagem principal Micromegas na Terra . Um século depois, em Hector Servadac (1877), Júlio Verne faz os aventureiros passarem perto de Saturno montando um cometa . O autor o descreve e então o desenha como rochoso com uma superfície sólida deserta e tendo 8 satélites e 3 anéis.
Depois que a ciência moderna revelou que o planeta não tem uma superfície sólida e que sua atmosfera e temperatura são hostis à vida humana, sua representação evolui de acordo. Além disso, seus anéis planetários e seu vasto sistema de luas tornam-se uma estrutura mais comum para a ficção científica, por exemplo em La Voie martienne (1952) de Isaac Asimov ou em La Zone du Dehors (2007) de Alain Damasio . Cidades flutuantes na atmosfera de Saturno também são consideradas, como em Accelerando (2005) de Charles Stross .
No cinema , é notadamente representado em Beetlejuice (1988) por Tim Burton , onde é povoado por gigantescos vermes da areia , ou serve de pano de fundo em Interestelar (2014) de Christopher Nolan , a NASA tendo enviado quatro astronautas perto do planeta no objetivo de alcançar um buraco de minhoca .
"Saturno, o Portador da terceira idade" é o 5 º trabalho movimento para grande orquestra The Planets , composta e escrita por Gustav Holst entre 1914 e 1916. Além disso, Saturno é uma canção do grupo de rock americano dormir at Last .
Seu símbolo “ ♄ ”, de origem antiga, representaria a foice do deus Saturno ou seria derivada da letra minúscula grega carta kappa , inicial do grego antigo Κρόνος ( Kronos ). No entanto, a União Astronômica Internacional recomenda substituir o símbolo " ♄ " com a abreviatura "S" , correspondente ao Latina de capital letra S , a inicial do Inglês Saturn .