ดาวเสาร์ (Saturn)

        ดาวเสาร์ (Saturn)  ในระบบสุริยะ ดาวเสาร์เป็นดาวเคราะห์ที่น่าสนใจอย่างยิ่ง โดยมีลำดับที่ 6 ในระบบสุริยะโดยห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 1,433 ล้านกิโลเมตร สัญลักษณ์ที่แทนดาวเสาร์คือ ♄ ดาวเสาร์จัดเป็นดาวเคราะห์แก๊สและมีขนาดใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะอันดับที่สองเท่านั้น ดาวเสาร์มีรูปร่างที่น่าสนใจ โดยมีรูปร่างป่องออกตามแนวเส้นศูนย์สูตร ซึ่งเรียกว่าทรงกลมแป้น (oblate spheroid) และเส้นผ่านศูนย์กลางตามแนวขั้วสั้นมีความยาวน้อยกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางตามแนวเส้นศูนย์สูตรเกือบ 10% นี้เกิดจากการหมุนรอบตัวเองอย่างรวดเร็ว โดยดาวเคราะห์อื่นในระบบสุริยะก็มีลักษณะทรงกลมแป้นเช่นกัน แต่ไม่มีปริมาณมากเท่าดาวเสาร์

        นอกจากนี้ ดาวเสาร์ยังมีวงแหวนขนาดใหญ่ที่ประกอบไปด้วยเศษหินและน้ำแข็งขนาดเล็ก วงแหวนเหล่านี้เรียงตัวอยู่ในระนาบเดียวกัน และประกอบไปด้วยวงแหวนย่อยๆมากมาย มีความหนาแน่นเฉลี่ยเพียง 500 กิโลเมตรเท่านั้น แต่เศษวัตถุในวงแหวนมีความสามารถในการสะท้อนแสงดีและกว้างกว่า 80,000 กิโลเมตร จึงทำให้เราสามารถสังเกตดาวเสาร์และวงแหวนของมันได้จากโลกได้โดยง่ายและชัดเจน  ความหนาแน่นของบรรยากาศบนดาวเสาร์น้อยกว่าน้ำ โดยมีความหนาแน่นเฉลี่ยเพียง 0.70 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ในขณะที่ที่แกนมีความหนาแน่นมากกว่าน้ำ นั่นหมายความว่า บรรยากาศชั้นบนของดาวเสาร์นั้นมีความหนาแนนน้อยกว่าน้ำในส่วนที่อยู่ใกล้ดาวเสาร์ ทั้งนี้ เป็นข้อมูลที่น่าสนใจเกี่ยวกับดาวเสาร์และวงแหวนของมันที่เป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวางในระบบสุริยะ

ลักษณะทางกายภาพ:

ดาวเสาร์เป็นอีกหนึ่งดาวเคราะห์ที่น่าสนใจในระบบสุริยะ เนื่องจากลักษณะและวิวัฒนาการที่ไม่เหมือนใครของมัน ในบทความนี้เราจะสำรวจลักษณะหลักของดาวเสาร์และวงแหวนของมันที่ทำให้มันเป็นเคราะห์พิเศษ.

1. รูปร่างทรงกลมแป้น (Oblate Spheroid) ดาวเสาร์มีรูปร่างที่เรียกว่า "ทรงกลมแป้น" หรือ oblate spheroid ซึ่งหมายถึงมีรูปร่างคล้ายกับทรงกลมแต่แป้นออกตามแนวเส้นศูนย์สูตร นั่นหมายความว่า เส้นผ่านศูนย์กลางของดาวเสาร์ตามแนวขั้วสั้นกว่าตามแนวเส้นศูนย์สูตรเกือบ 10% ซึ่งเป็นผลจากการหมุนรอบตัวเองอย่างรวดเร็ว.

2. ลักษณะของวงแหวน ดาวเสาร์มีวงแหวนที่กลับกันอย่างไม่ธรรมดา วงแหวนประกอบด้วยเศษหินและน้ำแข็งขนาดเล็กที่เรียงตัวอยู่ในระนาบเดียวกัน วงแหวนดาวเสาร์มีความหนาแน่นเฉลี่ยเพียง 500 กิโลเมตรเท่านั้น แต่เศษวัตถุในวงแหวนสามารถสะท้อนแสงได้อย่างดี และมีความกว้างกว่า 80,000 กิโลเมตร ซึ่งทำให้เราสามารถสังเกตวงแหวนดาวเสาร์ได้จากโลก.

3. ความหนาแน่นของดาวเสาร์ ความหนาแน่นของดาวเสาร์นั้นเฉลี่ยน้อยกว่าน้ำ โดยมีค่าประมาณ 0.70 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร แต่ความหนาแน่นของบรรยากาศชั้นบนของดาวเสาร์ก็มีความหนาแน่นน้อยกว่านี้ ขณะที่แกนของดาวเสาร์มีความหนาแน่นมากกว่าน้ำ.

        ในปี พ.ศ. 2153 กาลิเลโอทำการสังเกตดาวเสาร์ด้วยกล้องโทรทรรศน์เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ของมนุษย์ และบันทึกภาพของดาวเสาร์ในรูปร่างของดวงกลมใหญ่ พบว่ามีดวงกลมเล็กๆ ขนาบอยู่คล้ายมีหูสองข้าง อย่างไรก็ตาม การสังเกตในภายหลังพบว่ามีเพียงตัวดาวเสาร์เท่านั้นที่เหลืออยู่ เหตุนี้เกิดจากการกินลูกที่อาจอยู่ข้างๆของดาวเสาร์ จนกระทั่งใน พ.ศ. 2198 คริสเตียน ไฮเกนส์ (Christian Huygens) นักคณิตศาสตร์และนักดาราศาสตร์ชาวดัตช์ ใช้กล้องโทรทรรศน์คุณภาพดีขึ้นในการสังเกต และสามารถอธิบายได้ว่าวงแหวนของดาวเสาร์คือสิ่งที่เห็น ไม่นานหลังจากนั้น โจวันนี โดมินิโก คัสซีนี (Giovanni Dominico Cassini) นักดาราศาสตร์เชื้อสายอิตาลี - ฝรั่งเศส สังเกตเห็นช่องว่างระหว่างวงแหวนซึ่งมีความกว้างประมาณ 27,000 กิโลเมตร จึงตั้งชื่อว่า "ช่องว่างคัสซีนี" 

        วงแหวนมหาศาลของดาวเสาร์เป็นปรากฎการณ์ที่น่าทึ่งในระบบสุริยะของเรา วงแหวนที่มีพันวงต่างๆ นับล้านพันวงทั้งหมดนี้ถูกแบ่งออกเป็น 7 ชั้นที่เรียกว่า "ชั้น" โดยแต่ละชั้นมีช่องว่างระหว่างพวงมากถึง 2 ช่อง คือช่องว่างคัสซีนีและช่องว่างเอ็งเก อันเป็นจุดเด่นที่ชัดเจนในวงแหวนดาวเสาร์ วงแหวนประกอบด้วยก้อนน้ำแข็งและก้อนหินที่ห่อหุ้มด้วยน้ำแข็ง มีขนาดหลากหลายตั้งแต่เท่าเม็ดทรายจนถึงขนาดใหญ่หลายเมตร มีสีหลากหลายทั้งสีขาวและสีสันอื่นๆ ที่แสดงถึงความหลากหลายของสารที่ประกอบวงแหวนนี้

        วงแหวนดาวเสาร์ที่ห่อหุ้มด้วยน้ำแข็งที่สะท้อนแสงอาทิตย์ได้อย่างสวยงาม ทำให้สามารถมองเห็นวงแหวนนี้ในกล้องโทรทรรศน์ ชั้นที่น่าสนใจมากที่สุดคือชั้นนอกสุดที่เรียกว่า "วงอี" ถ้าเราวัดระยะทางจากขอบด้านหนึ่งของวงแหวนไปยังขอบด้านอีกข้างหนึ่ง จะพบว่ามันมีความยาวเกือบ 1 ล้านกิโลเมตร นั่นคือเป็นระยะทางที่ยาวมาก สามารถเปรียบเทียบได้ว่ามันยาวกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางโลกถึง 80 เท่า แต่ความหนาของวงแหวนนี้ไม่ถึงกิโลเมตร ดังนั้น วงแหวนดาวเสาร์นั้นบางมาก

น่าแปลกใจอยู่ที่วงแหวนดาวเสาร์บางชั้นมีดาวบริวารเล็กๆ โคจรอยู่ข้างใน ซึ่งเหมือนกับสุนัขต้อนฝูงแกะ และบางดวงก็โคจรร่วมกันกับวงแหวน ทำให้วงแหวนดาวเสาร์น่าสนใจมากยิ่งขึ้น

        เมื่อมองดูดาวเสาร์ในท้องฟ้า เราจะเห็นว่ามันเคลื่อนที่ช้า เนื่องจากอยู่ไกลจากดวงอาทิตย์มาก จึงต้องใช้เวลานานประมาณ 30 ปี ถึงจะโคจรครบรอบดวงอาทิตย์ ในระหว่างโคจรรอบดวงอาทิตย์นี้ แกนหมุนของดาวเสาร์เอียงออกจากแนวตั้งฉากกับระนาบทางโคจรรอบดวงอาทิตย์ประมาณ 27 องศา จึงทำให้เรามองเห็นวงแหวนที่อยู่ในแนวศูนย์สูตรของดาวเสาร์หันเปลี่ยนทิศไปมาเหมือนการเต้นระบำ และทุกๆ 15 ปี ดาวเสาร์จะหันขอบวงแหวนตรงมาทางโลกครั้งหนึ่ง เพราะเหตุที่วงแหวนบางมากในช่วงนั้นจึงมองไม่เห็นวงแหวนของดาวเสาร์ระยะหนึ่ง"

        ดาวเสาร์เป็นดาวเคราะห์ที่มีดวงจันทร์ทั้งหมด 62 ดวงที่ได้รับการยืนยัน ภายในจำนวนนี้ 53 ดวงมีชื่อเรียกแล้ว โดยมีดวงที่มีขนาดใหญ่พอที่จะคงรูปร่างเป็นทรงกลมอยู่ 7 ดวง ดวงจันทร์เหล่านี้อาจถือเป็นดาวเคราะห์หากมีการโคจรรอบดวงอาทิตย์ ระบบดาวเสาร์ยังเป็นระบบดาวเคราะห์ที่หลากหลายมาก มีดวงจันทร์ที่น่าสนใจอย่างดวงจันทร์ไททันที่มีบรรยากาศคล้ายโลก และดวงจันทร์เอนเซลาดัสที่ซ่อนน้ำใต้พื้นผิว

ดาวเสาร์มี 22 ดวงบริวารที่มีวงโคจรปกติ และ 4 ดวงเป็นดวงจันทร์โทรจัน 2 ดวงเป็นดวงจันทร์ร่วมวงโคจร และ 2 ดวงโคจรอยู่ในช่องว่างระหว่างวงแหวนดาวเสาร์ ดวงจันทร์เหล่านี้มีชื่อตามธรรมเนียมเดิมของบรรดายักษ์ไททันหรือบุคคลอื่นที่เกี่ยวข้องกับเทพแซตเทิร์นของชาวโรมัน

        ส่วนดวงจันทร์อีก 38 ดวงมีวงโคจรผิดปกติ อาจเป็นดาวเคราะห์น้อยที่ถูกดาวเสาร์ดึงมาหรือเป็นเศษซากของวัตถุใหญ่ที่เข้าใกล้ดาวเสาร์มากเกินไป ดวงจันทร์เหล่านี้ถูกแบ่งกลุ่มตามลักษณะวงโคจรออกเป็นกลุ่มอินูอิต กลุ่มนอร์ส และกลุ่มแกลิก

        วงแหวนของดาวเสาร์ประกอบด้วยก้อนน้ำแข็งขนาดต่าง ๆ ที่โคจรรอบดาวเสาร์ ดวงจันทร์ในวงแหวนเหล่านี้ไม่สามารถระบุจำนวนได้อย่างแน่นอน เนื่องจากไม่มีเส้นแบ่งประเภทชัดเจน ดวงจันทร์ที่ได้รับการยืนยันได้รับการตั้งชื่อตามหมายเลขโรมันตามระยะห่างจากดาวเสาร์ แม้ว่ายังมีดวงจันทร์เล็กๆ ในกลุ่มนอร์ส 8 ดวงที่ยังไม่มีชื่อเรียกจากสหภาพดาราศาสตร์สากล"