Hierdie artikel handel oor die planeet Saturnus. Vir ander betekenisse van die naam, sien Saturnus (dubbelsinnig).
Saturnus is die sesde planeet van die Son af. Dit is 'n gasreus en die tweede grootste planeet in die sonnestelsel ná Jupiter. Die planeet is vernoem na die Romeinse god Saturnus en sy simbool 16px|♄ is 'n ligatuur van die Griekse letters kappa-rho, vir Saturnus se Griekse naam Cronus.
duimnael|links|150px|Vergelyking in grootte met die Aarde
Die planeet het 'n helder en uitgebreide ringstelsel wat hoofsaaklik uit ysdeeltjies bestaan, met 'n kleiner hoeveelheid rotspuin en stof. Minstens 274 mane wentel sover bekend om die planeet, waarvan 63 amptelike name het. Dit sluit nie die honderde maantjies in sy ringe in nie. Titaan, Saturnus se grootste maan en die tweede grootste in die Sonnestelsel, is groter as die planeet Mercurius, hoewel dit 'n kleiner massa het. Dit is die enigste maan in die Sonnestelsel wat 'n aansienlike atmosfeer het.
Die samestelling van Saturnus bestaan hoofsaaklik uit waterstof, met klein proporsies helium en spore van ander elemente. Inwendig bestaan die planeet uit 'n klein kern van rots en ys wat deur 'n dik laag waterstof en 'n gasagtige buitelaag omhul word.
Wind op Saturnus kan 'n snelheid van tot 1 800 km/h bereik, wat heelwat vinniger is as die snelheid van wind op Jupiter. Saturnus het ook 'n planetêre magneetveld; die sterkte daarvan lê tussen die sterkte van die Aarde se magneetveld en die kragtiger veld om Jupiter.
Fisiese eienskappe duimnael|links|180px|Saturnus se hitte-uitstralings. Die prominente warm kol op die onderkant van die beeld is Saturnus se suidpool. Saturnus is 'n afgeplatte sferoïde, dit wil sê hy is sigbaar afgeplat by die pole en bult uit by die ewenaar. Die planeet se ewenaardeursnee en pooldeursnee verskil amper 10% (120 536 km teenoor 108 728 km). Dit is as gevolg van sy uiters vinnige rotasiespoed en vloeistoftoestand. Die ander planete is ook afgeplat, maar nie so baie nie.
Saturnus het ook die laagste digtheid van al die planete in die sonnestelsel: gemiddeld 0,69, wat heelwat laer is as water. Dit is egter slegs die gemiddelde waarde: Saturnus se kern is heelwat digter as water, maar die boonste atmosfeer is so gasagtig dat dit die gemiddeld merkwaardig afbring.
Samestelling Saturnus se buitenste atmosfeer bestaan uit 93,2% molekulêre waterstof en 6,7% helium. Spore van ammoniak, asetileen, etaan en metaan is ook bespeur. Die boonste wolke bestaan uit ammoniakkristalle, terwyl dit lyk of die laer wolke uit ammoniumhidrosulfied (NH4) of water bestaan.
Interne struktuur Saturnus is inwendig soortgelyk aan Jupiter, met 'n rotsagtige kern in die middel wat omhul word deur 'n vloeibare metaliese waterstoflaag wat weer deur 'n molekulêre waterstoflaag omhul word. Spore van verskeie yse is ook teenwoordig. Die binneste deel van die planeet is baie warm, met 'n kern wat oor die 12 000 kelvin (11 700 °C) meet; die planeet gee ook meer hitte af as wat hy van die Son ontvang. Die meeste ekstra energie word deur die Kelvin-Helmholtz-meganisme (stadige swaartekragsamepersing) opgewek, maar dit is nie genoeg om Saturnus se hitteproduksie te verduidelik nie. 'n Moontlike bykomende meganisme is die "reën" van heliumdruppels diep binne-in Saturnus: Daar word geglo sulke heliumdruppels gee deur middel van wrywing hitte af namate hulle deur die ligter waterstof val.
Atmosfeer duimnael|links|100px|Die blou noordelike halfrond duimnael|links|200px|Die noordpool se heksagoniese wolkpatroon, deur Voyager 1 ontdek en in 2006 deur Cassini bevestig. Cassini Images Bizarre Hexagon on Saturn Saturn's Strange Hexagon Saturnus se atmosfeer het 'n kenmerkende ringpatroon wat sterk aan Jupiter s'n herinner, maar Saturnus se ringe is vaer en baie wyer naby aan die ewenaar. Die planeet se winde is van die vinnigste in die sonnestelsel. Voyager se data dui op oostewinde met 'n maksimum spoed van 500 m/s. Voyager Saturn Science Summary by die Solarviews webwerf. Laaste besoek 7 Maart, 2007. Saturnus se delikater wolkpatrone is nie waargeneem tot met Voyager se besoek nie. Sedertdien het tegnologie egter so gevorder dat daar tans normale waarnemings van die Aarde af gemaak kan word.
Saturnus se redelik eentonige atmosfeer vertoon soms langdurige ovale en ander verskynsels wat algemeen op Jupiter is. In 1990 het die Hubble-ruimteteleskoop 'n enorme wit wolk naby Saturnus se ewenaar waargeneem wat nie daar was met Voyager se besoeke nie en in 1994 is 'n ander, kleiner storm waargeneem. Die 1990-storm was 'n voorbeeld van 'n Groot Wit Vlek, 'n unieke, maar kort gebeurtenis wat ongeveer elke 30 jaar op Saturnus voorkom. Vorige vlekke is in 1876, 1903, 1933, 1960 en 1990 waargeneem: die 1933-storm is die bekendste. As die storm aanhou om dié patroon te volg behoort die volgende vlek omstreeks 2020 te verskyn. Patrick Moore, red., 1993 Yearbook of Astronomy, (Londen: W.W. Norton & Company, 1992), Mark Kidger, "The 1990 Great White Spot of Saturn", bl. 176-215.
In onlangse beelde van die Cassini-ruimtetuig lyk Saturnus se noordelike halfrond helderblou (soortgelyk aan Uranus). Die blou kleur kan nie tans van die Aarde af waargeneem word nie, aangesien Saturnus se ringe op die oomblik ons uitsig op die noordelike halfrond blokkeer. Die blou kleur is waarskynlik as gevolg van Rayleigh-verstrooiing.
Sterrekundiges het deur middel van infrarooifotografie gewys Saturnus het 'n warm poolmaalstroom; tot dusver is hy die enigste planeet in die sonnestelsel met dié verskynsel.
'n Skynbaar permanente heksagoniese golfpatroon in die atmosfeer om die noordelike poolmaalstroom by ongeveer 78°N is vir die eerste keer in die Voyager-beelde waargeneem en deur Cassini bevestig. A hexagonal feature around Saturn's North Pole deur Godfrey, D. A.. Laaste besoek 9 Maart, 2007. Hubble Space Telescope Observations of the Atmospheric Dynamics in Saturn's South Pole from 1997 to 2002 deur A. Sánchez-Lavega, S. Pérez-Hoyos en R. G. French. Laaste besoek 9 Maart 2007. Beelde van die Hubble-ruimteteleskoop dui op die teenwoordigheid van 'n straalstroom aan, maar geen sterk suidelike poolmaalstroom of enige heksagoniese golfpatroon nie. Hubble Space Telescope Observations of the Atmospheric Dynamics in Saturn's South Pole from 1997 to 2002 deur A. Sánchez-Lavega, S. Pérez-Hoyos en R. G. French. NASA het egter in November 2006 gerapporteer dat die Cassini-ruimtetuig 'n "orkaanagtige" storm by die suidpool waargeneem het wat 'n duidelik gedefinieerde oog in die wolke gehad het. Die waarneming is van belang omdat sulke oë in stormwolke nog op geen ander planeet behalwe die Aarde waargeneem is nie. (Die Galileo-ruimtetuig het geen oog in Jupiter se Groot Rooi Vlek kon waarneem nie.) NASA Sees into the Eye of a Monster Storm on Saturn . NASA. Gepubliseer op 9 November, 2006. Laaste besoek op 10 November, 2006.
Rotasie duimnael|Die oog van die storm by Saturnus se suidpool Saturnus beweeg nie teen 'n eenvormige spoed om sy eie as nie, dus word meer as een rotasieperiode met hom verbind (nes met Jupiter). Stelsel I het 'n periode van 10 uur, 14 minute en 0 sekondes (844,3°/d) en bevat die ekwatoriale omgewing vanaf die noordpunt van die suid-ekwatoriale gordel en die suidpunt van die noord-ekwatoriale gordel. Alle ander breedtegrade het 'n rotasieperiode van 10 uur, 39 minute en 24 sekondes (810,76°/d), ook bekend as Stelsel II. Stelsel III word gebaseer op die radio-uitstralings van die planeet en het 'n periode van 10 uur, 39 minute en 22,4 sekondes (810,8°/d); aangesien die verwantskap tussen Stelsels II en III so nou is, het laasgenoemde Stelsel II grotendeels vervang.
Terwyl die Cassini-ruimtetuig Saturnus in 2004 genader het, het dit 'n geringe versnelling in die radio-rotasieperiode van Saturnus waargeneem; die nuwe tydsduur was 10 uur, 45 minute en 45 sekonds (± 36 sekondes). Scientists Find That Saturn's Rotation Period is a Puzzle NASA. Laaste besoek 9 Maart 2007. Die oorsaak van die versnelling is onbekend, alhoewel gespekuleer word dat dit as gevolg van die beweging van die radiobron na 'n ander breedtegraad binne-in Saturnus kan wees.
Saturnus se ringe Hoofartikel: Saturnus se ringe. Saturnus is seker een van die merkwaardigste planete in die sonnestelsel danksy sy bekende stelsel ringe wat om hom wentel.
Geskiedenis duimnael|Sketse van Saturnus deur Galileo Galilei in 1610 en 1616 duimnael|145px|Skets van Saturnus deur Christiaan Huygens in 1655 Hierdie ringe is in 1610 die eerste keer waargeneem deur Galileo Galilei met sy teleskoop, maar hy kon hulle nie as sodanig identifiseer nie. Hy het aan die Hertog van Toskane geskryf: "Die planeet Saturnus is nie alleen nie, maar bestaan uit drie, wat amper aan mekaar raak, maar nooit beweeg of uit verhouding gaan nie. Hulle is in 'n lyn parallel met die diereriem geleë en die middelste een (Saturnus self) is sowat drie keer die grootte van sy planete [die ringe]." Hy het ook daarna verwys as Saturnus se "ore". In 1612, as gevolg van die rotasie van die planeet en sy ringe was die vlak ringe reguit na die Aarde gedraai en het dit gelyk asof hulle verdwyn het. In 1613 het hulle weer verskyn, tot die konsternasie van Galilei. Historical Background of Saturn's Rings NASA. Laaste besoek 9 Maart, 2007.
In 1655 was Christiaan Huygens die eerste persoon wat voorgestel het dat Saturnus deur 'n ring omring word. Deur middel van 'n teleskoop wat meer gevorderd as Galilei s'n was, het Huygens die planeet bestudeer en waargeneem: "Dit [Saturnus] is omring deur 'n dun, plat ring wat niks aanraak nie en 'n neiging na die elliptiese het."
In 1675 het Giovanni Domenico Cassini vasgestel Saturnus se ring bestaan eintlik uit 'n aantal kleiner ringe en dat daar spasies tussen die ringe is. Die grootste van hierdie spasies is later die Cassini-verdeling genoem.
In 1859 het James Clerk Maxwell gedemonstreer dat die ringe nie solied kan wees nie, anders sou hulle onstabiel word en breek. Hy het voorgestel die ringe is uit kleiner deeltjies saamgestel wat saam om Saturnus wentel. James Clerk Maxwell on the nature of Saturn's rings. Laaste besoek 9 Maart, 2007. Maxwell se teorie is in 1895 korrek bewys deur die spektroskopiese bestudering van die ringe deur James Keeler van die Lick-sterrewag in Kalifornië.
Fisiese eienskappe duimnael|links|Saturnus se ringe, soos in 2007 deur Cassini afgeneem duimnael|links|Saturnus se ringe, soos in 2013 deur Cassini afgeneem. Die Aarde verskyn as 'n helder ligpunt op die agtergrond Saturnus se ringe kan met behulp van 'n klein moderne teleskoop of selfs net 'n goeie verkyker waargeneem word. Hulle strek van 6 630 km tot 120 700 km bo Saturnus se ewenaar met 'n algemene gemiddelde dikte van 'n kilometer en is saamgestel uit silikarots, ysteroksied en ysdeeltjies wat wissel in grootte van so groot soos 'n stofdeeltjie tot die grootte van 'n motor. Daar is twee hoofteorieë oor die ontstaan van die ringe. Een teorie, wat oorspronlik in die 19de eeu deur Édouard Roche voorgestel is, beweer die ringe is oorblyfsels van een van Saturnus se mane waarvan die wentelbaan so verswak het dat dit deur getykragte uiteengeruk is (sien Rochelimiet). 'n Variasie hiervan stel voor die maan is deur 'n groot komeet of asteroïde getref en het toe uiteengespat. Volgens die tweede teorie was die ringe nie deel van 'n maan nie, maar eerder die oorblyfsels van die oorspronklike newel waaruit Saturnus ontstaan het. Die teorie is tans nie meer gewild nie – daar word geglo Saturnus se ringe is oor 'n tydperk van miljoene jare onstabiel is en bly verander, en dus het dit onlangs eers ontstaan. duimnael|'n Foto van Saturnus se F-ring, in 1980 deur Voyager geneem