Ласкаво просимо до нашої планетарної серії погод! Далі ми подивимось на кільцеву красуню, Сатурн!
Сатурн славиться багатьма речами. Крім своєї кільцевої системи, яка є найбільш помітною і красивою з будь-якого газового гіганта, вона також відома своєю розгалуженою системою супутників (друга за величиною в Сонячній системі позаду Юпітера). А потім є його смугастий вигляд та золотий колір, які є результатом його своєрідної композиції та стійких погодних зразків.
Подібно Юпітеру, погодні системи Сатурна відомі тим, що вони особливо екстремальні, що спричиняє особливості, які можна побачити з великої відстані. Сильні вітри періодично створюють масивні бурі овальної форми, струмінні потоки, урагани та шестикутні хвилі, які видно як у північній, так і південній полярних областях.
Атмосфера Сатурна:
Зовнішня атмосфера Сатурна містить 96,3% молекулярного водню та 3,25 об.% Гелію. Газовий гігант також, як відомо, містить більш важкі елементи, хоча його співвідношення відносно водню та гелію невідомі. Передбачається, що вони б відповідали первісному достатку від формування Сонячної системи.
Також в атмосфері Сатурна виявлено сліди аміаку, ацетилену, етану, пропану, фосфіну та метану. Верхня хмара складається з кристалів аміаку, а хмари нижнього рівня складаються з гідросульфіду амонію (NH4SH) або води. Ультрафіолетове випромінювання від Сонця спричиняє фотоліз метану у верхній атмосфері, що призводить до ряду хімічних реакцій вуглеводнів, при цьому отримані продукти переносяться вниз шляхом вихрових і дифузійних реакцій.
В атмосфері Сатурна виявляється смугастий малюнок, схожий на Юпітер, але смуги Сатурна набагато слабкіші і ширші біля екватора. Як і у хмарних шарах Юпітера, вони поділяються на верхній і нижній шари, які залежать від складу залежно від глибини та тиску. У верхніх шарах хмари з температурою в межах 100–160 К та тиском між 0,5–2 бар хмари складаються з аміачного льоду.
Наявність газоподібного водню призводить до появи хмари темно-червоного кольору. Однак вони затьмарені хмарами аміаку, які знаходяться ближче до зовнішнього краю атмосфери і охоплюють всю планету. Опромінення цього аміаку ультрафіолетовим випромінюванням Сонця призводить до появи білого кольору. У поєднанні з глибшими червоними хмарами це призводить до того, що планета має блідо-золотий колір.
Водні льодові хмари починаються на рівні, коли тиск становить близько 2,5 бар і поширюються до 9,5 бар, де температура становить від 185-270 К. Перемішана в цьому шарі смуга гідросульфідного льоду амонію, що лежить у діапазоні тиску 3–6 бар з температурою 290-235 К. Нарешті, нижні шари, де тиск становить від 10–20 бар до температури 270–330 К, містять у водному розчині область крапель води з аміаком.
Велика біла пляма:
Інколи атмосфера Сатурна демонструє довговічні овали, подібні до того, що зазвичай спостерігається на Юпітері. Тоді як Юпітер має Велику Червону пляму, Сатурн періодично має те, що відоме як Велика Біла пляма (ака. Великий Білий Овал). Це унікальне, але недовговічне явище виникає раз на сатурніанський рік, приблизно кожні 30 земних років, приблизно в часі літнього сонцестояння північної півкулі.
Ці плями можуть бути шириною декількох тисяч кілометрів, і їх спостерігали у 1876, 1903, 1933, 1960 та 1990 роках. Починаючи з 2010 року, велика смуга білих хмар під назвою Північне електростатичне збурення спостерігала обволікання Сатурна, який був помічений космічний зонд Кассіні. Якщо періодичний характер цих штормів зберігається, приблизно до 2020 року відбудеться ще одна.
Метеорологічні явища:
Вітри на Сатурні - це другий найшвидший серед планет Сонячної системи після Нептуна. Частково це пов'язано з великою швидкістю обертання Сатурна - це 9,87 км / с (6,13 миль / с), що спрацьовує до 35 500 км / год (22 058,7 миль / год). З цією швидкістю планеті потрібно лише 10 годин 33 хвилини, щоб обертатися один раз на своїй осі. Однак через те, що він є газовим гігантом, існує різниця між обертанням його атмосфери та її ядра.
Дані, отримані Вояджер 1 і 2 в місіях зазначено пік східних вітрів 500 м / с (1800 км / год). Північний і південний полюси Сатурна також показали бурхливу погоду. На північному полюсі це має форму шестикутної хвильової картини, тоді як на південному показані масивні струмінні потоки.
Стійка шестикутна хвильова картина навколо північного полюса була вперше відзначена в Вояджер образи. Сторони шестикутника довжиною приблизно 13 800 км (що довше діаметра Землі), і структура обертається з періодом 10h 39m 24s, що вважається рівним періоду обертання Інтер'єр Сатурна.
Тим часом вихор південного полюса вперше спостерігався за допомогою космічного телескопа Хаббла. Ці зображення вказували на наявність струменевого потоку, але не шестикутної стоячої хвилі. За оцінкою цих штормів породжують вітри 550 км / год, за розмірами можна порівняти із Землею, і, як вважають, вони тривали протягом мільярдів років.
У 2006 році космічний зонд Кассіні спостерігав ураган, схожий на ураган, що мав чітко окреслене око. Такі бурі не спостерігалися ні на одній планеті, окрім Землі - навіть на Юпітері. Ця буря, як видається, була викликана теплотою, яка генерувалася в глибинах теплого інтер'єру Сатурна, який потім вирвався у верхню атмосферу і врятувався від планети.
Сатурн також був відзначений особливістю "перлин струни", яку було зафіксовано візуальним та інфрачервоним картографічним спектрометром Кассіні в 2006 році. Ця особливість, що з'явилася в північних широтах (і не було помічено на жодному іншому газовому гіганті), є серія хмарних просвіт, розташованих через рівні проміжки часу, які показують, як атмосфера Сатурна освітлена власним внутрішнім, тепловим сяйвом.
То як погода на Сатурні? Досить жорстокі та бурхливі! І це не дивно, враховуючи масу, склад, потужну гравітацію планети та швидке обертання планети. Змушує вас відчувати себе щасливим, що ми живемо на Землі, де Земля (порівняно кажучи) досить спокійна і нудна!
Ми написали багато цікавих статей про планетарну погоду тут у Space Magazine. Ось яка погода на Меркурії ?, яка погода на Венері ?, яка погода на Марсі ?, яка погода на Юпітері ?, яка погода на Урані? і яка погода на Нептуні?
Для отримання додаткової інформації ознайомтеся з дослідженням сонячної системи НАСА - Сатурном та фактами про Сатурн з космічних фактів.
Астрономічний ролик записав цікавий епізод на цю тему. Ось Епізод 59: Сатурн та Епізод 61: Луни Сатурна.
Джерела:
- NASA: Дослідження сонячної системи - Сатурн
- Вікіпедія - Сатурн
- Факти про космос - Сатурн
- Погляди Сонячної системи - Сатурн
