Nevét az egyik legősibb római istenségről kapta: Saturnusról, aki a vetés, a termékenység, a magvak, valamint az idő kérlelhetetlen múlásának istene volt. A Szaturnusz különlegességei közül talán az egyik legérdekesebb, hogy átlagos sűrűsége kisebb a vízénél. Ez azt jelenti, hogy ha képzeletben el tudnánk helyezni egy hatalmas víztömegben, a bolygó „úszna” annak felszínén, ami jól érzékelteti, mennyire könnyű, gázokból álló égitest.
Mivel gázbolygóról van szó, a Szaturnusznak nincs szilárd felszíne, ám belseje rétegzett felépítésű. Legmélyén egy sűrű, szilárd mag található, amelyet egy rendkívül különleges anyag, a fémes hidrogén vesz körül. A hidrogénnek ez az állapota csak hatalmas nyomáson jöhet létre, amikor a hidrogén elektronjai szabadon mozoghatnak, és fémes tulajdonságokat vesznek fel. A fémes hidrogénréteg fölött egy kiterjedt folyékony hidrogén- és héliumövezet helyezkedik el, majd a legkülső régióban a bolygó főként molekuláris hidrogénből és héliumból álló gázburka terül el. Ennek legkülső, több ezer kilométeres rétegében a felhők főként ammóniából és vízpárából épülnek fel. A légkörben hihetetlenül erős szelek tombolnak, amelyek sebessége elérheti a 400 m/s értéket (ez nagyjából 1440 km/h).
A Szaturnusz leglátványosabb és legkülönlegesebb ismertetőjegye azonban kétségkívül a lenyűgöző gyűrűrendszere. Ezek a gyűrűk az egyenlítői síkban helyezkednek el, és óriási kiterjedésűek: mintegy 120 000 km-re nyúlnak a bolygó középpontjától kifelé. A kiterjedéshez azonban meglepően vékony, mindössze körülbelül 20-100 m-es vastagság társul. A gyűrűk nem egyetlen összefüggő anyagból állnak, hanem megszámlálhatatlanul sok apró jég- és kődarabból, amelyek a fizika törvényeinek engedelmeskedve a Kepler-törvények szerinti pályákon keringenek a bolygó körül. A részecskék mérete a porszemekétől akár több méteres sziklákig terjed. A gyűrűk eredete máig vita tárgyát képezi a tudományban. Egyes elméletek szerint egykor egy kisebb hold szakadt szét a Szaturnusz árapályereje miatt, mások szerint a bolygó kialakulásakor maradtak vissza azok az anyagok, amelyekből a holdak nem tudtak összeállni. Akárhogy is, a Szaturnusz gyűrűrendszere a Naprendszer egyik legszebb és legikonikusabb látványosságát jelenti.
A Szaturnusz évenkénti elfordulása 2020 és 2023 között. (A képsorozatot készítette Hatházi Gergely, 2024.01.05. Gyönk, forrás: eszlelesek.mcse.hu)
A Szaturnusz gyűrűrendszerét szabad szemmel nem láthatjuk, hiszen annak finomszerkezetét csak távcsővel lehet megfigyelni. Erre jó példa Galileo Galilei esete is: amikor a 17. század elején először irányította kezdetleges távcsövét a bolygóra, nem tudta felbontani a gyűrűket, így a Szaturnuszt csupán furcsa, „fülekkel rendelkező” ovális alakúnak látta („a legszélső bolygót hármasnak észleltem”, ezek voltak Galiei szavai).
Ezzel szemben van egy égitest az égbolton, amelyet szabad szemmel is jól kivehetünk, és amely felszínének jellegzetes mintázatai, különböző árnyalatai azonnal feltűnnek – ez pedig a Föld természetes kísérője, az ezüstösen fénylő Hold.
A Hold a tudomány mai állása szerint körülbelül 4,5 milliárd évvel ezelőtt keletkezett. A legelfogadottabb elmélet szerint Földünk a kialakulása után röviddel összeütközött egy Mars méretű égitesttel, amelyet Theiának nevezünk. Az óriási erejű ütközés következtében hatalmas mennyiségű kőzettörmelék repült ki a világűrbe, amiből a Föld körül keringve fokozatosan összeállt a Hold.
Égi kísérőnk legszembetűnőbb tulajdonsága a fázisainak váltakozása. Az újholdtól a teliholdig, majd vissza a sarló alakú csökkenő holdig, a megvilágított rész változását a Föld, a Hold és a Nap térbeli helyzete határozza meg. Ez a folyamatos és periodikus átalakulás évszázadok óta meghatározza az emberi kultúrákat, a naptárkészítéstől a vallási szokásokig.
A Hold felszíne igen változatos, tele van különböző alakzatokkal. Már szabad szemmel is kivehetők a sötétebb, simább területek és a világosabb, hegyvidék jellegű részek. A nagy, kör alakú kráterek és a kiterjedt, bazaltos medencék hosszú ideig rejtélyt jelentettek. Sokáig nem tudták biztosan, hogy ezek vulkanikus eredetűek vagy meteoritbecsapódások nyomai. A kérdésre csak az 1960-as és 70-es években kaptunk választ, amikor az Apollo-program űrhajósai mintákat hoztak vissza a Holdról. A kőzetek részletes vizsgálata egyértelművé tette, hogy a felszín alakulásában két fő folyamat játszott szerepet: a vulkanizmus és a becsapódások sorozata.
A fiatal Holdat gyakran bombázták aszteroidák és üstökösök. Az óriási becsapódások hatalmas medencéket vájtak a felszínbe, amelyek mélyéből az olvadt magma feltört, majd kihűlve kiterjedt, sötét lávamezőket hozott létre. Ezeket nevezzük ma tengereknek (mare), bár természetesen nem vízből állnak, hanem bazaltos kőzetekből. A Hold világosabb vidékeit ezzel szemben az ősi, erősen kráterezett felföldek alkotják.
A folyamatos becsapódások nemcsak krátereket vájtak a Holdba, hanem felszínének kőzeteit is összezúzták és finom porrá őrölték. Ez az aprózódott, laza anyag a regolit, amely szinte teljes egészében beborítja a Holdat. Vastagsága helyenként néhány méter, máshol akár 10–15 méter is lehet. Ez a szürke, púderszerű anyag felelős a Hold jellegzetes, poros felszínéért, amelyet az űrhajósok is megtapasztaltak, amikor megtették első lépéseiket.
A Hold megfigyelése pedig évszázadok óta segíti az embereket például a tájékozódásban, vagy a naptárkészítésben.
Szeptember 8-án, hétfőn este különleges égi együttállás figyelhető meg: a majdnem teljes megvilágításban tündöklő Hold (98%-os fázisú, egy nappal a teljes fogyatkozása után) a Szaturnusz és a Neptunusz társaságában jelenik meg a keleti égen. 21:00 körül a Szaturnusz a Holdtól mintegy 2,6°-kal délebbre, lentebb és kicsit jobbra helyezkedik el, míg a Neptunusz alig 1,4°-kal található, pontosan a Hold alatt. Ez azt jelenti, hogy egy szoros hármas együttállás benyomását kelti a jelenség, még ha a Neptunuszt közvetlenül nem is láthatjuk szabad szemmel, hiszen megpillantásához egy kézi látcsőre vagy kisebb távcsőre van szükség. A Szaturnusz ezzel szemben szabad szemmel is egyértelműen azonosítható, halványabb, sárgás fényű „csillagként” ragyogva a Hold közelében. A Hold fényessége ugyan elnyomja a halványabb objektumokat, mégis különleges, amikor két ennyire eltérő égitest kerül egymás közelébe: a Földhöz kötött, kráterekkel és tengerekkel borított kísérőnk, valamint a Naprendszer második legnagyobb bolygója, amelyet hatalmas légköre és ikonikus gyűrűi tesznek egyedülállóvá.
A Szaturnusz látszó magassága a látóhatár felett a jelenség idején körülbelül 13°, így a horizont felé jó keleti rálátást biztosító, fényszennyezéstől mentes területekről érdemes megfigyelni. Az 1846-ban felfedezett Neptunusz a Naptól számított nyolcadik bolygó, a távoli jégóriások egyike, amelyet csak távcsővel lehet tanulmányozni. Szoros látszó közelsége a Szaturnuszhoz most különösen érdekes, hiszen ez az együttállás a két bolygó hosszabb ideje tartó látszó közelségének végét is jelzi. A páros az év hátralévő részében lassan távolodik egymástól, majd 2026 januárjában ismét közelíteni kezdik egymást, újabb együttállási időszakot előidézve.
Szerző: Varga Nóra, Bemutató csillagász
Svábhegyi Csillagvizsgáló