Всяка планета в Слънчевата система отнема известно време, за да завърши една орбита около Слънцето. Тук на Земята този период трае 365,25 дни - период, който наричаме година. Когато става въпрос за другите планети, ние използваме това измерване, за да характеризираме орбиталните им периоди. И това, което открихме, е, че на много от тези планети, в зависимост от разстоянието им от Слънцето, една година може да продължи много дълго!
Помислете за Сатурн, който обикаля около Слънцето на разстояние около 9,5 AU - т.е. девет и половина повече от разстоянието между Земята и Слънцето. Поради това скоростта, с която обикаля около Слънцето, също е значително по-бавна. В резултат една година на Сатурн трае средно около двадесет и девет години и половина. И през това време се случват някои интересни промени в атмосферните системи на планетата.
Орбитален период:
Сатурн обикаля около Слънцето на средно разстояние (полу-основна ос) от 1,429 милиарда км (8,879 милиона мили; 9,5549 AU). Тъй като орбитата му е елипсовидна - с ексцентриситет 0,05555 - разстоянието му от Слънцето варира от 1,35 милиарда км (8,388 милиона мили; 9,024 AU) в най-близката му (перихелион) до 1,550 милиарда км (мили; 10,086 AU) в най-отдалеченото ( афелий).
При средна орбитална скорост от 9,69 км / с, са необходими на Сатурн 29,457 земни години (или 10 759 земни дни), за да завършат един-единствен оборот около Слънцето. С други думи, една година на Сатурн трае около 29,5 години тук на Земята. Сатурн обаче също отнема малко повече от 10 часа и половина (10 часа 33 минути), за да се завърти веднъж на оста си. Това означава, че една година на Сатурн трае около 24 491 сатурнови слънчеви дни.
Именно поради това това, което можем да видим от пръстените на Сатурн от Земята, се променя с течение на времето. В част от орбитата си пръстените на Сатурн се виждат в най-широката си точка. Но докато продължава на орбитата си около Слънцето, ъгълът на пръстените на Сатурн намалява, докато те изчезнат изцяло от нашата гледна точка. Това е така, защото ги виждаме крайно. След още няколко години ъгълът ни се подобрява и отново можем да видим красивата пръстенна система.
Орбитален наклон и аксиален наклон:
Друго интересно нещо за Сатурн е фактът, че оста му е наклонена от равнината на еклиптиката. По същество орбитата му е наклонена 2,48 ° спрямо орбиталната равнина на Земята. Нейната ос също е наклонена с 26,73 ° спрямо еклиптиката на Слънцето, което е подобно на наклона на 23,5 ° на Земята. Резултатът от това е, че подобно на Земята, Сатурн преминава през сезонни промени по време на своя орбитален период.
Сезонни промени:
За половината от своята орбита северното полукълбо на Сатурн получава повече от радиацията на Слънцето, отколкото южното полукълбо. За другата половина от орбитата си ситуацията е обърната, като южното полукълбо получава повече слънчева светлина от северното полукълбо. Това създава системи за бури, които драстично се променят в зависимост от това в коя част от орбитата му е Сатурн.
За статерите, ветровете в горната атмосфера могат да достигнат скорост до 5oo метра в секунда (1600 фута в секунда) около екваториалния регион. Понякога атмосферата на Сатурн проявява дълготрайни овали, подобни на обичайните за Юпитер. Докато Юпитер има Голямото червено петно, Сатурн периодично има онова, което е известно като Голямото бяло петно (известен още като Голям бял овал).
Този уникален, но краткотраен феномен се появява веднъж на всяка сатурнова година, около времето на лятното слънцестоене на северното полукълбо. Тези петна могат да бъдат широки няколко хиляди километра и са наблюдавани многократно през миналото - през 1876, 1903, 1933, 1960 и 1990.
От 2010 г. се наблюдава голяма лента от бели облаци, наречена Северно електростатично смущение, която беше забелязана от Касини космическа проба. Като се има предвид периодичността на тези бури, през 2020 г. се очаква да се случи друга, която съвпада със следващото лято на Сатурн в северното полукълбо.
По същия начин сезонните промени засягат много големите метеорологични модели, които съществуват около северните и южните полярни райони на Сатурн. На северния полюс Сатурн има шестоъгълна вълнова схема, която измерва диаметър около 30 000 км (20 000 мили), докато всяка от него шест страни измерва около 13 800 км (8 600 мили). Тази упорита буря може да достигне скорост от около 322 км в час (200 мили / ч).
Благодарение на изображения, направени от сондата Касини между 2012 и 2016 г., изглежда, бурята претърпя промени в цвета (от синкав мъгла до златисто-кафяв оттенък), които съвпадат с приближаването на лятното слънцестоене. Това се дължи на увеличаване на производството на фотохимични замъглявания в атмосферата, което се дължи на повишеното излагане на слънчева светлина.
По същия начин в южното полукълбо изображенията, придобити от космическия телескоп Хъбъл, показват наличието на голям струен поток. Тази буря прилича на ураган от орбита, има ясно очертана очила и може да достигне скорост до 550 км / ч (~ 342 mph). И подобно на северната шестоъгълна буря, южният струен поток претърпява промени в резултат на повишено излагане на слънчева светлина.
Касини успя да заснеме изображения от южния полярен регион през 2007 г., което съвпадна с късно падане в южното полукълбо. По онова време полярният регион става все по-замъглян, докато северният полярен регион става все по-ясен. Причината за това, твърди се, беше, че намаляването на слънчевата светлина доведе до образуването на метанови аерозоли и създаването на облачна покривка.
От това се предполага, че полярните райони стават все по-затъмнени от метанови облаци, когато съответното полукълбо се приближава до зимното слънцестоене, и по-ясно, когато наближат лятното си слънцестоене. А средните ширини със сигурност показват своя дял от промените благодарение на увеличаването / намаляването на излагането на слънчева радиация.
Подобно на продължителността на една година, това, което знаем за Сатурн, има много общо с значителното му разстояние от Слънцето. Накратко, няколко мисии са успели да го изучат в дълбочина, а продължителността на една година означава, че е трудно сондата да стане свидетел на всички сезонни промени, през които планетата преминава. Все пак това, което научихме, е значително, а също и доста впечатляващо!
Тук сме писали много статии за години на други планети в Space Magazine. Ето орбитата на планетите Колко е една година на другите планети ?, орбитата на Земята. Колко е една година на Земята ?, Орбитата на Меркурий. Колко е една година на Меркурий? Орбитата на Венера. Колко е една година на Венера? Орбитата на Марс. Колко дълга е една година на Марс? Орбитата на Юпитер. Колко е една година на Юпитер? Орбитата на Уран. Колко е една година на Уран ?, Орбитата на Нептун. Колко е една година на Нептун? Орбитата на Плутон. Колко е една година на Плутон?
Ако искате повече информация за Сатурн, разгледайте новините на Hubblesite за Сатурн. И ето линк към началната страница на космическия кораб Cassini на НАСА, който е в орбита на Сатурн.
Записахме и цял епизод от Астрономически роли, който се отнася само за Сатурн. Чуйте тук, Епизод 59: Сатурн.
Източници:
- НАСА: Изследване на слънчевата система - Сатурн
- Уикипедия - Сатурн
- Космически факти - Сатурн
