КАКАЯ ПОГОДА НА САТУРНЕ?

Send

Добро пожаловать в нашу серию планетарной погоды! Далее мы посмотрим на красавицу в кольце, Сатурн!

Сатурн славится многими вещами. Помимо кольцевой системы, которая является наиболее видимой и красивой среди газовых гигантов, она также известна своей обширной системой спутников (вторая по величине в Солнечной системе после Юпитера). И затем его полосатый внешний вид и золотой цвет, которые являются результатом его своеобразного состава и постоянных погодных условий.

Подобно Юпитеру, метеорологические системы Сатурна известны тем, что они особенно экстремальны, создавая особенности, которые можно увидеть с больших расстояний. Сильные ветры периодически создают массивные штормы овальной формы, реактивные потоки, ураганы и гексагональные волновые структуры, которые видны как в северной, так и в южной полярных областях.

Атмосфера Сатурна:

Внешняя атмосфера Сатурна содержит 96,3% молекулярного водорода и 3,25% гелия по объему. Также известно, что газовый гигант содержит более тяжелые элементы, хотя их пропорции относительно водорода и гелия неизвестны. Предполагается, что они будут соответствовать изначальному изобилию от формирования Солнечной системы.

Следовые количества аммиака, ацетилена, этана, пропана, фосфина и метана также были обнаружены в атмосфере Сатурна. Верхние облака состоят из кристаллов аммиака, в то время как нижние облака состоят из гидросульфида аммония (NH₄Ш) или вода. Ультрафиолетовое излучение Солнца вызывает фотолиз метана в верхних слоях атмосферы, что приводит к ряду химических углеводородных реакций, в результате чего продукты переносятся вниз вихрями и диффузией.

Атмосфера Сатурна имеет полосатый рисунок, подобный Юпитеру, но полосы Сатурна намного слабее и шире вблизи экватора. Как и в облачных слоях Юпитера, они делятся на верхний и нижний слои, которые различаются по составу в зависимости от глубины и давления. В верхних слоях облаков, при температурах в диапазоне 100–160 К и давлениях в пределах 0,5–2 бар, облака состоят из аммиачного льда.

Присутствие газообразного водорода приводит к облакам темно-красного цвета. Однако они скрыты облаками аммиака, которые находятся ближе к внешнему краю атмосферы и покрывают всю планету. Воздействие этого аммиака на ультрафиолетовое излучение Солнца делает его белым. В сочетании с более глубокими красными облаками это приводит к тому, что планета имеет бледно-золотой цвет.

Облака водяного льда начинаются на уровне, где давление составляет около 2,5 бар, и простираются до 9,5 бар, где температура колеблется от 185–270 К. В этом слое перемешана полоса гидросульфидного льда аммония, лежащая в диапазоне давлений 3–6. бар с температурой 290–235 К. Наконец, нижние слои, в которых давление составляет 10–20 бар, а температура 270–330 К, содержат область капель воды с аммиаком в водном растворе.

Большое Белое Пятно:

Иногда в атмосфере Сатурна присутствуют долгоживущие овалы, подобные тем, что обычно наблюдаются на Юпитере. В то время как у Юпитера есть Большое Красное Пятно, у Сатурна периодически есть то, что известно как Большое Белое Пятно (иначе. Большой Белый Овал). Это уникальное, но недолговечное явление происходит один раз в год в Сатурне, примерно каждые 30 земных лет, во время летнего солнцестояния в северном полушарии.

Эти пятна могут иметь ширину в несколько тысяч километров, и они наблюдались в 1876, 1903, 1933, 1960 и 1990 годах. С 2010 года наблюдалась большая полоса белых облаков, называемая Северным электростатическим нарушением, охватывающая Сатурн, которая была замечена космический зонд Кассини. Если периодический характер этих штормов сохранится, еще один произойдет примерно в 2020 году.

Метеорологические явления:

Ветры на Сатурне являются вторыми самыми быстрыми среди планет Солнечной системы после Нептуна. Частично это связано с высокой скоростью вращения Сатурна, которая составляет 9,87 км / с (6,13 миль / с), что составляет 35 500 км / ч (22 058,7 миль / ч). При такой скорости планета вращается один раз вокруг своей оси всего за 10 часов 33 минуты. Однако из-за того, что он является газовым гигантом, существует различие между вращением его атмосферы и его ядра.

Данные, полученные Вояджер 1 а также 2 миссии показали пик восточных ветров 500 м / с (1800 км / ч). Северный и южный полюсы Сатурна также свидетельствуют о штормовой погоде. На северном полюсе это принимает форму гексагональной волновой картины, в то время как на юге видны массивные струйные потоки.

Сохраняющаяся шестиугольная волновая картина вокруг северного полюса была впервые отмечена в мореплаватель картинки. Каждая из сторон шестиугольника имеет длину около 13 800 км (8600 миль) (что больше диаметра Земли), и конструкция вращается с периодом 10 ч 39 м 24, что, как предполагается, равно периоду вращения Интерьер Сатурна.

Тем временем южный полюсный вихрь впервые наблюдался с помощью космического телескопа Хаббла. Эти изображения указывают на наличие струйного потока, но не на шестиугольную стоячую волну. По оценкам, эти штормы порождают ветры со скоростью 550 км / ч, они сопоставимы по размерам с Землей и, как полагают, продолжаются в течение миллиардов лет.

В 2006 году космический зонд Cassini обнаружил штормоподобную бурю с четко очерченным глазом. Таких штормов не наблюдалось ни на одной планете, кроме Земли, даже на Юпитере. Эта буря, по-видимому, была вызвана теплом, которое генерировалось в глубине теплой внутренней части Сатурна, которая затем вышла в верхние слои атмосферы и покинула планету.

Сатурн также был известен своей особенностью «нити жемчуга», которая была захвачена спектрометром визуального и инфракрасного картирования Кассини в 2006 году. Эта особенность, которая появилась в его северных широтах (и не была замечена ни на одном другом газовом гиганте), является серия облачных облаков, расположенных через равные промежутки времени, которые показывают, как атмосфера Сатурна освещается собственным внутренним тепловым свечением.

Так как погода на Сатурне? Довольно бурно и бурно! И это неудивительно, учитывая массу планеты, ее состав, мощную гравитацию и быстрое вращение. Радует, что мы живем на Земле, где Земля (сравнительно) довольно спокойная и скучная!

Мы написали много интересных статей о планетарной погоде здесь, в журнале Space. Вот какая погода на Меркурии? Какая погода на Венере? Какая погода на Марсе? Какая погода на Юпитере? Какая погода на Уране? и какая погода на Нептуне?

Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с исследованием Солнечной системы НАСА - Сатурн и фактами о Сатурне из космических фактов.

Astronomy Cast записал несколько интересных эпизодов на эту тему. Вот Эпизод 59: Сатурн и Эпизод 61: Луны Сатурна.

Источники: