Кожна планета Сонячної системи потребує певного часу, щоб виконати одну орбіту навколо Сонця. Тут, на Землі, цей період триває 365,25 днів - період, який ми називаємо роком. Якщо мова йде про інші планети, ми використовуємо це вимірювання для характеристики їх орбітальних періодів. І що ми з’ясували, це те, що на багатьох із цих планет, залежно від їх віддаленості від Сонця, рік може тривати дуже довго!
Розглянемо Сатурн, який обертається навколо Сонця на відстані близько 9,5 АС - тобто в дев'ять з половиною разів відстань між Землею і Сонцем. Через це швидкість, з якою він обходить Сонце, також значно менша. В результаті один рік на Сатурні триває в середньому близько двадцяти дев'яти з половиною років. І за цей час у погодних системах планети трапляються цікаві зміни.
Орбітальний період:
Сатурн обертається навколо Сонця на середній відстані (півмайорна вісь) 1,429 млрд. Км (8,879 млн. Ми; 9,5549 АС). Оскільки його орбіта еліптична - з ексцентриситетом 0,05555 - її відстань від Сонця коливається від 1,35 мільярда км (8,388 мільйона ми; 9,024 АС) у найближчого (перигелію) до 1,550 мільярда км (ми; 10,086 АС) у найдалі ( афелій).
З середньою орбітальною швидкістю 9,69 км / с, для Сатурна потрібно 29,457 земних років (або 10 759 земних днів), щоб здійснити єдиний оберт навколо Сонця. Іншими словами, рік на Сатурні триває приблизно 29,5 років тут, на Землі. Однак Сатурну також потрібно трохи більше 10 з половиною годин (10 годин 33 хвилини), щоб обертатися один раз на своїй осі. Це означає, що один рік на Сатурні триває близько 24 491 сатурнієвих сонячних днів.
Саме через це з часом змінюється те, що ми бачимо кільця Сатурна з Землі. На частині своєї орбіти кільця Сатурна розглядаються в їх найширшій точці. Але оскільки він продовжується на орбіті навколо Сонця, кут кілець Сатурна зменшується, поки вони повністю не зникнуть з нашої точки зору. Це тому, що ми бачимо їх краєм. Через ще кілька років наш кут покращується, і ми знову можемо побачити прекрасну кільцеву систему.
Орбітальний нахил і осьовий нахил:
Ще одна цікава річ про Сатурна - це той факт, що його вісь відхилена від площини екліптики. По суті, його орбіта нахилена на 2,48 ° відносно орбітальної площини Землі. Його вісь також нахилена на 26,73 ° відносно екліптики Сонця, що схоже на нахил Землі на 23,5 °. Результатом цього є те, що, як і Земля, Сатурн переживає сезонні зміни протягом свого орбітального періоду.
Сезонні зміни:
На половині своєї орбіти північна півкуля Сатурна отримує більше сонячного випромінювання, ніж південна. На іншій половині його орбіти ситуація зворотна, південна півкуля отримує більше сонячного світла, ніж північна півкуля. Це створює штормові системи, які різко змінюються залежно від того, в якій частині його орбіти знаходиться Сатурн.
Для статерів вітри у верхній атмосфері можуть досягати швидкості до 5ов метрів в секунду (1600 футів на секунду) навколо екваторіального регіону. 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 трапляється раз на сатурніанський рік, приблизно в часи літнього сонцестояння північної півкулі. Ці плями можуть бути шириною декількох тисяч кілометрів, і їх неодноразово спостерігали протягом 1876, 1903, 1933, 1960 та 1990 років.
З 2010 року спостерігається велика смуга білих хмар під назвою Північне електростатичне збурення, яке було помічено Кассіні космічний зонд. Враховуючи періодичний характер цих штормів, очікується, що в 2020 році відбудеться ще одна, що збігається з наступним літом Сатурна в північній півкулі.
Так само сезонні зміни впливають на дуже великі погоди, які існують навколо північних та південних полярних регіонів Сатурна. На північному полюсі Сатурн відчуває гексагональну хвильову схему, яка вимірює діаметр приблизно 30 000 км (20 000 миль), в той час як кожна з них має шість сторін приблизно 13 800 км. Ця наполеглива буря може досягти швидкості близько 322 км на годину (200 миль / год).
Завдяки знімкам, зробленим зондом Кассіні в період з 2012 по 2016 рік, здається, що буря зазнала змін у кольорі (від синюватого серпанку до золотисто-коричневого відтінку), які збігаються з наближенням літнього сонцестояння. Це було пов’язано із збільшенням виробництва фотохімічних серпанок в атмосфері, що пояснюється підвищеним впливом сонячних променів.
Так само в південній півкулі зображення, придбані космічним телескопом Хаббла, свідчать про існування великого струменевого потоку. Ця шторм нагадує ураган з орбіти, має чітко окреслений очний хід і може досягти швидкості до 550 км / год (~ 342 миль / год). І так само, як північна шестикутна буря, південний струменевий потік зазнає змін внаслідок посилення впливу сонячних променів.
Кассіні вдалося зафіксувати зображення південного полярного регіону в 2007 році, що збіглося з пізньою осінню в південній півкулі. У той час полярний регіон ставав все більш «замуленим», тоді як північний полярний регіон ставав все більш чітким. Причина цього, стверджувалося, полягала в тому, що зменшення сонячного світла призвело до утворення аерозолів метану та створення хмарного покриву.
З цього випливає, що полярні регіони все більше затьмарюються метановими хмарами, коли їх відповідна півкуля наближається до свого зимового сонцестояння, і чіткіше, коли вони наближаються до свого літнього сонцестояння. А середні широти, безумовно, показують свою частку змін завдяки збільшенню / зменшенню впливу сонячної радіації.
Так само, як і тривалість одного року, те, що ми знаємо про Сатурн, має багато спільного з його значним віддаленням від Сонця. Коротше кажучи, нечисленні місії змогли глибоко вивчити це, а тривалість одного року означає, що зонду важко бути свідком усіх сезонних змін планети. Але все, що ми дізналися, було чималим, а також досить вражаючим!
Ми писали багато статей про роки на інших планетах тут, у журналі «Космічний журнал». Ось орбіта планет Як довгий рік на інших планетах?, Орбіта Землі. Як довгий рік на Землі? Орбіта Меркурія. Як довгий рік на Меркурії? Орбіта Венери. Як довгий рік на Венері? Орбіта Марса. Як довгий рік на Марсі ?, орбіта Юпітера. Як довгий рік на Юпітері? Орбіта Урана. Як довгий рік на Урані? Орбіта Нептуна. Як довгий рік на Нептуні? Орбіта Плутона. Як довгий рік на Плутоні?
Якщо вам більше потрібна інформація про Сатурн, ознайомтеся з новинами Hubblesite про Сатурн. А ось посилання на головну сторінку космічного корабля Cassini НАСА, який знаходиться на орбіті Сатурна.
Ми також записали цілий епізод Астрономічної ролі, який стосується саме Сатурна. Слухайте тут, Епізод 59: Сатурн.
Джерела:
- NASA: Дослідження сонячної системи - Сатурн
- Вікіпедія - Сатурн
- Факти про космос - Сатурн
