Сатурн и как его наблюдать

Краткая справка
Сатурн — планета-гигант, состоящая преимущественно из жидкого водорода и гелия. Сатурн превосходит Землю по объему в 800 раз, а по массе в 95. Полный оборот вокруг Солнца занимает 29,5 лет. Сатурн находится в 10 раз дальше от Солнца, чем Земля, и получает в 91 раз меньше солнечной энергии. Поэтому температура на границе облаков составляет -120°С.

Когда наблюдать Сатурн?
Как и все внешние планеты, Сатурн доступен для наблюдения в течение всей ночи в период противостояния. Противостояния Сатурна происходят ежегодно, с небольшим смещением в две недели относительно прошлогодней даты. 

Таблица. Ближайшие противостояния Сатурна 

Видимый блеск Сатурна колеблется от противостояния к противостоянию немного больше, чем у Юпитера. Это вызвано тем, что кольца Сатурна также участвуют в отражении солнечного света, и в период, когда кольца находятся в максимальном раскрытии, видимый блеск планеты больше, чем когда они повернуты ребром. 

Детали на поверхности Сатурна в зависимости от размера телескопа
Каждая планета солнечной системы в чем-то уникальна и интересна, но Сатурн уникален по-своему благодаря окружающим его кольцам. У любого, даже самого равнодушного к астрономии человека, вид Сатурна в телескоп вызывает неподдельный интерес. Внимательный наблюдатель способен различить кольца уже в небольшой бинокль, в виде маленьких отростков по бокам планеты. 
60–70-миллиметровый телескоп четко показывает небольшой диск Сатурна без явных деталей, окруженный кольцами, на которых достаточно уверенно видна тень от планеты. Если кольца пребывают в состоянии умеренного или максимального раскрытия, в такой телескоп можно разглядеть щель Кассини. 

Для наблюдений облачных поясов Сатурна рекомендуется иметь телескоп с диаметром объектива минимум 100–125 мм. Однако для более-менее серьезных наблюдений лучше всего увеличить размер апертуры до 200 мм и более. В телескоп такого размера (который по нынешним временам не редкость даже среди начинающих любителей) можно наблюдать пояса, зоны, темные и светлые пятна на поверхности планеты, также становятся доступны удивительные детали строения колец Сатурна. 

Необходимое оборудование
Какой телескоп и окуляры лучше всего иметь для наблюдений Сатурна? По сути рекомендации не отличаются от уже данных в статье «Юпитер и как его наблюдать». Стоит лишь отдельно поговорить о наборе цветных фильтров, которые необходимо иметь для повышения контраста и выделения из фона различных образований в облачном покрове Сатурна. 

Итак, темно-желтый (№ 15) и оранжевый (№ 21) фильтры рекомендуется использовать для выделения поясов и зон Сатурна, а также небольших, малоконтрастных деталей в них. 

Если вы владелец телескопа с диаметром объектива более 200 мм, стоит попробовать темно-красный фильтр (№ 25) как альтернативу фильтрам № 15 и № 21. 

Желтый (№11) фильтр хорошо выделяет зеленые и красноватые детали атмосферы

Зеленый (№ 58) заметно выделяет полярные области и улучшает их детализацию. Фильтр будет полезен и при наблюдении поясов и зон, значительно улучшая видимость ярких пятен.

Голубой (№ 80А) улучшает детализацию в кольцах Сатурна. На телескопах с большим диаметром объектива имеет смысл заменить голубой фильтр на синий (№ 38А) или фиолетово-синий (№ 47)

Что наблюдать на Сатурне
Как и Юпитер, Сатурн — газовый гигант, поэтому говоря о его наблюдении, мы подразумеваем рассматривание атмосферы планеты, которая внешне схожа с юпитерианской. Однако количество видимых деталей и их контраст у Сатурна значительно меньше. Вызвано это двумя причинами — значительно большей удаленностью Сатурна от нас и особенностями планеты, где пары аммиака поднимаются из теплых недр и, вымораживаясь в верхних слоях атмосферы, образуют плотный слой тумана, скрывающий тонкую структуру поясов и зон.

Скорее всего, первое, что вы увидите, направив телескоп на планету, — это невыразительный диск, окруженный кольцами. Наберитесь немного терпения и продолжайте всматриваться. Как только ваши глаза адаптируются, на диске Сатурна станут заметны темные (пояса) и светлые (зоны) полосы.

Классификация зон и поясов Сатурна
ЮПШ — Южная полярная шапка
СПШ — Северная полярная шапка
ЮЮУП — Юго-южный умеренный пояс
ЮУП — Южный умеренный пояс
ЮЭП — Южный экваториальный пояс
ЭП — Экваториальная полоса 
СЭП — Северный экваториальный пояс
СУП — Северный умеренный пояс
ССУП — Северо-северный умеренный пояс
ЮЮУЗ — Юго-южная умеренная зона
ЮУЗ — Южная умеренная зона
ЮТЗ — Южная тропическая зона
ЭЗ — Экваториальная зона
СТЗ — Северная тропическая зона
СУЗ — Северная умеренная зона
ССУЗ — Северо-северная умеренная зона

Южная полярная шапка (ЮПШ) и Северная полярная шапка (СПШ), как правило, имеют желтовато-серый цвет. Иногда наблюдаются незначительные изменения в блеске. Отдельно стоит отметить, что периодически можно наблюдать дополнительную небольшую полярную шапку у самого северного или южного полюса планеты, имеющую темно-серый цвет. 

Северо-северная умеренная зона (ССУЗ) и Юго-южная умеренная зона (ЮЮУЗ) видны в телескоп с диаметром объектива 300 мм, имеют бледный желто-серый цвет. Крайне редко можно зафиксировать образование недолго живущих белых овалов. 

Южная умеренная зона (ЮУЗ) и Северная умеренная Зона (СУЗ) — желтовато-белого цвета. Практически всегда имеют стабильный блеск. Очень редко ЮУЗ сравнивается в блеске с соседней ЮТЗ.

Южная тропическая зона (ЮТЗ) видна в 100-мм телескоп и окрашена в желтовато-белый цвет. Редко можно заметить небольшие, едва заметные белые пятна, сохраняющие свою устойчивость от нескольких часов до нескольких дней. 

Северная тропическая зона (СТЗ) — самая яркая и заметная зона Сатурна, имеет желтовато-белый цвет. Иногда в СТЗ наблюдаются белые области и фестоны. 

Юго-южный умеренный пояс (ЮЮУП) и Северо-северный умеренный пояс (ССУП) являются сложными объектами для наблюдения. Чтобы разглядеть узкую светло-серую полоску, опоясывающую диск планеты, необходим телескоп с диаметром объектива от 300 мм и устойчивая атмосфера. 

Южный умеренный пояс (ЮУП) — один из самых заметных поясов Сатурна. В 200 мм телескоп выглядит как отчетливая, тускло-серая полоса. Опытные наблюдатели отмечают периодическое наличие в поясе небольших темных пятен.

Северный умеренный пояс (СУП). Обычно светло-серого цвета, СУП является малоконтрастным, едва заметным объектом, почти сливающимся с окружающими его зонами. 

Южный экваториальный пояс (ЮЭП) серовато-коричневого цвета. ЮЭП — наиболее заметный пояс южного полушария. Состоит из двух поясов — южного (ЮЭПю) и более тёмного северного (ЮЭПс). Возле северной границы пояса, нередко наблюдаются темные пятна и шипы.

Северный экваториальный пояс (СЭП) серовато-коричневого цвета — наиболее яркий и заметный пояс северного полушария. Состоит из двух поясов — северного (СЭПс) и южного (СЭПю), которые можно уверенно рассмотреть по отдельности в 200 мм телескоп. При хороших условиях наблюдения на поясе можно увидеть темные наросты и уплотнения. 

Экваториальная зона (ЭЗ) — самая интересная зона Сатурна, так как именно в ней периодически наблюдается появление огромных белых пятен, которые представляют собой атмосферный шторм. Например, в 1990 году в ЭЗ появилась большая группа пятен, которые были настолько яркими, что легко наблюдались в небольшие телескопы. В течение нескольких недель астрономы наблюдали, как этот шторм постепенно вытягивался и в конце концов превратился в узкую полосу, которая сначала растянулась вдоль всей Экваториальной зоны, а затем исчезла. 

Появление таких пятен вызвано выделением тепла из внутренностей планеты, которое вместе с аммиаком (NH3) поднимается в верхние, холодные слои атмосферы, где конденсируется в яркие ледяные облака, которые видны как отчетливые белые пятна. Наблюдение за каждым таким образованием позволяет получить дополнительные научные данные и пролить свет на процессы, протекающие в недрах планеты.

Красивая зарисовка Сатурна сделанная Sol Robbins. Наблюдения велись при очень стабильной атмосфере в 150 мм рефрактор с увеличением 350х

Наблюдение колец Сатурна
Широкую известность Сатурн получил благодаря окружающим его кольцам, без которых ему грозило стать всего-навсего бледной копией Юпитера. Бесспорно, кольца Сатурна — это жемчужина звездного неба, поэтому каждый наблюдатель, направляя телескоп на планету, в первую очередь рассматривает именно их. А там есть на что посмотреть!

Обычно выделяют три главных или классических компонента колец — внешнее кольцо А, среднее B и внутреннее С, которые доступны для наблюдения в любительские телескопы. В дополнение к основным кольцам можно выделить самое внутреннее кольцо D, которое не видно в любительские телескопы (по крайней мере, не существует достоверных данных на этот счёт). Также имеются неуловимые для земного наблюдателя внешние кольца E, F и G.
Между кольцами Сатурна существуют множество промежутков (щели), из которых самые известные — Щель Кассини и Деление Энке (Комплекс Энке).

Кольцо С (кольцо Крепа, Креповое кольцо) — внутреннее кольцо серовато-чёрного цвета, уверенно видно в телескоп с диаметром объектива 80 мм. В периоды раскрытия колец, в той части, где кольца проходят перед диском Сатурна, Группа Крепа имеет темно-желто-серый цвет. 

Кольцо B визуально можно разделить на две части — внешнюю и внутреннюю. Внешняя часть кольца B, как на диске Сатурна, так и в кольцах, является самой яркой деталью планеты. В подавляющем большинстве наблюдений внешняя часть имеет белый цвет, а внутренняя желтовато-белый. Некоторые наблюдатели сообщают о периодическом потемнении некоторых участков внутреннего кольца и появлении темных тонких радиальных полосок — «спиц». 

Щель Кассини в периоды максимального раскрытия колец без труда видна в 60-мм телескоп как темно-серая полоска. При хороших атмосферных условиях Щель Кассини видна и при минимальном раскрытии колец, в виде дугообразных черточек с обеих сторон «ушек». 

Кольцо A — желтовато-белого цвета, чуть менее яркое, чем кольцо B. В телескоп с диаметром объектива 200 мм и при хороших атмосферных условиях видно, что кольцо А делится на внешнюю (слегка более яркую) и внутреннюю часть Комплексом Энке. Иногда наблюдатели, имеющие в своем распоряжении 300-мм телескоп, отмечают появление на внешнем крае кольца А «деления Килера», имеющего стальной цвет. 

Исчезновение колец Сатурна
Период обращения Сатурна вокруг Солнца составляет 29,5 лет, и дважды за этот время – через 13,75 и 15,75 лет – кольца планеты поворачиваются к нам ребром (как в 2009 году), превращаясь в едва заметную узкую полоску, а затем и вовсе исчезая. Это очень интересное и редкое явление. Владельцы достаточно больших телескопов (от 300 мм) имеют возможность проследить за исчезновением колец во всех подробностях. Например, интересно увидеть неравномерное исчезновение колец, когда появляются небольшие темные провалы и т.д(см. рисунок ниже).

Тень Сатурна на кольцах 
В небольшие телескопы без проблем можно наблюдать серовато-черную тень от планеты, падающую на кольца. Как мы уже говорили, Сатурн лучше всего наблюдать в момент противостояния, когда расстояние между Землей и планетой минимально. Однако в эти дни солнечные лучи идут параллельно взгляду наблюдателя, отбрасываемая Сатурном тень оказывается за диском планеты и становится скрытой от наших глаз. Поэтому наблюдения тени лучше всего закачивать за месяц до противостояния и начинать через месяц после него. 

Тень колец на диске Сатурна
Тень от колец видна в виде тонкой темно-серой линии в том месте, где кольца пересекают диск планеты. В зависимости от наклона колец их тень располагается с северной или южной стороны от них. 

Белое пятно на кольцах Сатурна
Иногда можно наблюдать временное осветление части колец Сатурна. Образовавшееся пятно становится одной из самых ярких деталей на планете, хотя по своей природе не является каким-либо образованием — это всего лишь оптическая иллюзия.

Белое пятно на кольцах Сатурна. Рисунок Phil Plante сделан на 200 мм телескопе при увеличении 333х

Наблюдение спутников Сатурна
На данный момент известно 56 спутников Сатурна, 8 из которых доступны для наблюдения в любительские телескопы. Самый яркий из них — Титан, его можно разглядеть в 7х50 бинокль. 

Таблица. 8 самых ярких спутников Сатурна

Обратите внимание на изменение блеска Япета. Это вызвано тем, что вращаясь, спутник поворачивается к нам разными сторонами, одна и которых покрыта большим количеством льда, который лучше отражает солнечный свет. Другая сторона также покрыта льдом, но вперемешку с большими залежами углерода. 

Когда кольца Сатурна наклонены к наблюдателю под небольшим углом (± 4 градуса), можно наблюдать прохождение тениТитана по диску планеты. Для этого потребуется телескоп с диаметром объектива 250–300 мм и устойчивая атмосфера.

Автор Роман Бакай. 2010 год

Роман является основателем и шеф-редактором сайта RealSky.ru,
где он пишет о практической любительской астрономии, дает советы новичкам
на форуме и ведет личный блог.
Так же, Роман основал компанию R-Sky по производству оборудования необходимого для каждого любителя астрономии.