Dati astronomici di base

Saturno orbita attorno al Sole a una distanza media di 1.427.000.000 km (887 milioni di miglia ). La sua distanza più vicina alla Terra è di circa 1,2 miliardi di km (746 milioni di miglia) e il suo angolo di fase, l’angolo che forma con il Sole e la Terra, non supera mai i 6 °. Saturno visto dalle vicinanze della Terra appare quindi sempre quasi completamente illuminato. Solo le sonde dello spazio profondo possono fornire viste laterali e retroilluminate.

Come Giove e la maggior parte degli altri pianeti, Saturno ha un’orbita regolare, ovvero il suo movimento attorno al Sole è progrado (nella stessa direzione del Il Sole ruota) e ha una piccola eccentricità (non circolarità) e un’inclinazione rispetto all’eclittica, il piano dell’orbita terrestre. A differenza di Giove, tuttavia, l’asse di rotazione di Saturno è inclinato sostanzialmente – di 26,7 ° – rispetto al suo piano orbitale. L’inclinazione dà stagioni a Saturno, come sulla Terra, ma ogni stagione dura più di sette anni. Un altro risultato è che gli anelli di Saturno, che giacciono sul piano del suo equatore, vengono presentati agli osservatori sulla Terra con angoli di apertura che vanno da 0 ° (bordo in avanti) a quasi 30 °. La vista degli anelli di Saturno cicla su un periodo di 30 anni. Gli osservatori terrestri possono vedere il lato settentrionale degli anelli illuminato dal sole per circa 15 anni e poi, in una vista analoga, il lato meridionale illuminato dal sole per i successivi 15 anni. Nei brevi intervalli in cui la Terra attraversa il piano dell’anello, gli anelli sono quasi invisibili.

Il periodo di rotazione di Saturno era molto difficile da determinare. I movimenti delle nuvole nella sua massiccia atmosfera superiore tracciano una varietà di periodi, che sono brevi come circa 10 ore e 10 minuti vicino all’equatore e aumentano con alcune oscillazioni fino a circa 30 minuti più lunghi a latitudini superiori a 40 °. Gli scienziati hanno tentato di determinare il periodo di rotazione dell’interno profondo di Saturno da quello del suo campo magnetico, che si presume sia radicato nel nucleo esterno di idrogeno metallico del pianeta. Tuttavia, la misurazione diretta della rotazione del campo era difficile perché il campo è altamente simmetrico attorno all’asse di rotazione. Al momento degli incontri della Voyager, le esplosioni radio da Saturno, apparentemente legate a piccole irregolarità nel campo magnetico, mostravano un periodo di 10 ore e 39,4 minuti; questo valore è stato considerato come il periodo di rotazione del campo magnetico. Le misurazioni effettuate 25 anni dopo dalla sonda Cassini indicavano che il campo stava ruotando con un periodo di 6-7 minuti in più. Si credeva che il vento solare fosse responsabile di alcune delle differenze tra queste due misurazioni del periodo di rotazione. Solo quando Cassini volò all’interno degli anelli di Saturno sulle sue orbite finali il periodo di rotazione fu misurato con precisione. Collegando le onde osservate negli anelli a leggere variazioni nel campo gravitazionale di Saturno, il periodo di rotazione del pianeta è stato determinato in 10 ore 33 minuti e 38 secondi. Le differenze di tempo tra i periodi di rotazione delle nuvole di Saturno e del suo interno sono state utilizzate per stimare le velocità del vento (vedi sotto L’atmosfera).

Poiché i quattro pianeti giganti non hanno una superficie solida nei loro strati esterni, convenzione i valori per il raggio e la gravità di questi pianeti sono calcolati al livello al quale viene esercitato un bar di pressione atmosferica. In base a questa misura, il diametro equatoriale di Saturno è di 120.536 km (74.898 miglia). In confronto, il suo diametro polare è solo 108.728 km (67.560 miglia), o il 10% più piccolo, il che rende Saturno il più oblato (appiattito ai poli) di tutti i pianeti del sistema solare. La sua forma oblata è evidente anche in un piccolo telescopio. Anche se Saturno ruota leggermente più lentamente di Giove, è più oblato perché la sua accelerazione rotazionale annulla una frazione più grande della gravità del pianeta all’equatore. La gravità equatoriale del pianeta, 896 cm (29,4 piedi) al secondo al secondo, è solo il 74% della sua gravità polare. Saturno è 95 volte più massiccio della Terra ma occupa un volume 766 volte maggiore. La sua densità media di 0,69 grammi per cm cubo è quindi solo il 12% circa di quella terrestre. La velocità di fuga equatoriale di Saturno – la velocità necessaria a un oggetto, che include singoli atomi e molecole, per sfuggire all’attrazione gravitazionale del pianeta all’equatore senza dover essere ulteriormente accelerato – è di quasi 36 km al secondo (80.000 miglia all’ora) all’una -bar di livello, rispetto a 11,2 km al secondo (25.000 miglia all’ora) per la Terra. Questo valore elevato indica che non c’è stata alcuna significativa perdita di atmosfera da Saturno dalla sua formazione. Per ulteriori dati orbitali e fisici, consulta la tabella.