Katrai Saules sistēmas planētai nepieciešams noteikts laiks, lai pabeigtu vienu orbītu ap Sauli. Šis uz Zemes šis periods ilgst 365,25 dienas - periodu, ko mēs saucam par gadu. Runājot par citām planētām, mēs izmantojam šo mērījumu, lai raksturotu to orbītas periodus. Un tas, ko mēs esam atraduši, ir tas, ka daudzām no šīm planētām, atkarībā no attāluma no Saules, gads var ilgt ļoti ilgu laiku!
Apsveriet Saturnu, kas riņķo ap Sauli aptuveni 9,5 AU attālumā - t.i., deviņas ar pusi reizes lielāku attālumu starp Zemi un Sauli. Sakarā ar to arī ātrums, ar kādu tas riņķo ap Sauli, ir ievērojami lēnāks. Tā rezultātā viens gads Saturnā ilgst vidēji apmēram divdesmit deviņus ar pusi gadus. Un šajā laikā planētas laikapstākļu sistēmās notiek dažas interesantas izmaiņas.
Orbītas periods:
Saturns riņķo ap Sauli ar vidējo attālumu (puslīdz galveno asi) 1,429 miljardu km (8,879 miljoni jūdzes; 9,5549 AU). Tā kā tā orbīta ir eliptiska - ar ekscentriskumu 0,05555 -, tās attālums no Saules svārstās no 1,35 miljardiem km (8,388 miljoni jūdzes; 9,024 AU) vistuvāk (periēlijā) līdz 1,509 miljardiem km (jūdzes; 10,086 AU) vistālākajā ( afēlijs).
Ar vidējo orbitālo ātrumu 9,69 km / s Saturnam ir nepieciešami 29,457 Zemes gadi (vai 10 759 Zemes dienas), lai pabeigtu vienu apgriezienu ap Sauli. Citiem vārdiem sakot, gads uz Saturna ilgst apmēram tikpat ilgi, cik 29,5 gadus šeit uz Zemes. Tomēr arī Saturns prasa nedaudz vairāk kā 10 ar pusi stundas (10 stundas 33 minūtes), lai vienreiz pagrieztos pa savu asi. Tas nozīmē, ka viens gads Saturnā ilgst apmēram 24 491 Saturna saules dienu.
Tieši tāpēc laika gaitā mainās tas, ko mēs varam redzēt no Saturna gredzeniem no Zemes. Saturna gredzeni, kas atrodas orbītā, ir redzami visplašākajā vietā. Bet, turpinoties orbītā ap Sauli, Saturna gredzenu leņķis samazinās, līdz tie pilnībā izzūd no mūsu viedokļa. Tas ir tāpēc, ka mēs viņus redzam malā. Pēc vēl dažiem gadiem mūsu leņķis uzlabojas un mēs atkal varam redzēt skaisto gredzenu sistēmu.
Orbītas slīpums un aksiālais slīpums:
Vēl viena interesanta Saturna lieta ir fakts, ka tā ass ir noliekta no ekliptikas plaknes. Būtībā tā orbīta ir slīpa 2,48 ° attiecībā pret Zemes orbitālo plakni. Arī tās ass ir sasvērusies par 26,73 ° attiecībā pret Saules ekliptiku, kas ir līdzīga Zemes 23,5 ° slīpumam. Rezultāts ir tāds, ka Saturns, tāpat kā Zeme, orbitālajā periodā iziet sezonālās izmaiņas.
Sezonas izmaiņas:
Saturna ziemeļu puslodē pusi no savas orbītas saņem vairāk Saules starojuma nekā dienvidu puslodē. Otrajā tās orbītas pusē situācija ir apgriezta, dienvidu puslodei saņemot vairāk saules gaismas nekā ziemeļu puslodē. Tas rada vētras sistēmas, kas dramatiski mainās atkarībā no tā, kura tās orbītas daļa atrodas Saturnā.
Stāstītājiem vējš atmosfēras augšējā daļā var sasniegt ātrumu līdz 5oo metriem sekundē (1600 pēdas sekundē) ap ekvatoriālo reģionu. Dažkārt Saturna atmosfērā ir redzami ilgstoši ovāli, līdzīgi tam, ko parasti novēro Jupiterā. Kamēr Jupiteram ir lielais sarkanais plankums, Saturnam periodiski ir tā sauktais Lielais baltais plankums (aka. Lielais baltais ovāls).
Šī unikālā, bet īslaicīgā parādība notiek reizi Saturna gadā, aptuveni ziemeļu puslodes vasaras saulgriežu laikā. Šie plankumi var būt vairāku tūkstošu kilometru platumā, un pagātnē tie ir novēroti daudzos gadījumos - 1876., 1903., 1933., 1960. un 1990. gadā.
Kopš 2010. gada ir novērota liela baltu mākoņu josla, ko sauc par ziemeļu elektrostatisko traucējumu, ko pamanīja Cassini kosmosa zonde. Ņemot vērā šo vētru periodisko raksturu, ir paredzams, ka 2020. gadā notiks vēl viena, kas sakrīt ar Saturna nākamo vasaru ziemeļu puslodē.
Līdzīgi sezonālās izmaiņas ietekmē ļoti lielos laika apstākļus, kas pastāv ap Saturna ziemeļu un dienvidu polārajiem reģioniem. Ziemeļpolā Saturns piedzīvo sešstūrainu viļņu modeli, kura diametrs ir aptuveni 30 000 km (20 000 jūdzes), savukārt katra no sešām pusēm ir aptuveni 13 800 km (8 600 jūdzes). Šī pastāvīgā vētra var sasniegt ātrumu aptuveni 322 km stundā (200 jūdzes stundā).
Pateicoties attēliem, ko zonde Cassini uzņēma no 2012. līdz 2016. gadam, šķiet, ka vētra piedzīvo krāsas izmaiņas (no zilganas nokrāsas līdz zeltaini brūnai nokrāsai), kas sakrīt ar vasaras saulgriežu tuvošanos. Tas tika attiecināts uz fotoķīmisko miglu rašanās palielināšanos atmosfērā, kas ir saistīts ar paaugstinātu saules gaismas iedarbību.
Tāpat dienvidu puslodē Habla kosmiskā teleskopa iegūtie attēli norāda uz lielas strūklas plūsmas esamību. Šī vētra atgādina viesuļvētru no orbītas, tai ir skaidri noteikts acu siena un tā var sasniegt ātrumu līdz 550 km / h (~ 342 mph). Līdzīgi kā ziemeļu sešstūrainā vētra, dienvidu strūklas straume iziet paaugstinātas saules gaismas iedarbības rezultātā.
Cassini spēja uzņemt dienvidu polārā reģiona attēlus 2007. gadā, kas sakrita ar vēlu kritienu dienvidu puslodē. Tajā laikā polārais reģions kļuva aizvien slapjāks, savukārt ziemeļu polārais reģions kļuva arvien skaidrāks. Tika apgalvots, ka iemesls tam bija tas, ka saules gaismas samazināšanās izraisīja metāna aerosolu veidošanos un mākoņu pārklājuma veidošanos.
No tā izriet, ka tiek uzskatīts, ka polāros reģionus aizvien vairāk aizēno metāna mākoņi, tuvojoties viņu ziemas saulgriežiem, un puslodes ir skaidrākas, tuvojoties vasaras saulgriežiem. Un vidējie platuma grādi noteikti parāda savu izmaiņu daļu, pateicoties saules starojuma iedarbības palielinājumam / samazinājumam.
Līdzīgi kā viena gada garumā, tas, ko mēs zinām par Saturnu, ir daudz saistīts ar tā ievērojamo attālumu no Saules. Īsāk sakot, tikai nedaudzām misijām ir izdevies to padziļināti izpētīt, un viena gada garums nozīmē, ka zondei ir grūti novērot visas sezonālās izmaiņas, kuras notiek planēta. Tomēr tas, ko esam iemācījušies, ir bijis ievērojams un arī diezgan iespaidīgs!
Mēs esam uzrakstījuši daudzus rakstus par gadiem uz citām planētām šeit, Space Magazine. Šeit ir planētu orbīta. Cik ilgs ir gads uz citām planētām ?, Zemes orbīta. Cik ilgs ir gads uz zemes ?, dzīvsudraba orbīta. Cik ilgs gads ir dzīvsudrabam ?, Venēras orbītā. Cik ilgs ir gads Venerā ?, Marsa orbīta. Cik ilgs ir gads uz Marsa ?, Jupitera orbīta. Cik ilgs ir gads Jupiterā ?, Urāna orbīta. Cik ilgs ir gads Urānā ?, Neptūna orbīta. Cik ilgs ir gads Neptūnā ?, Plutona orbīta. Cik ilgs ir gads Plutonam?
Ja vēlaties iegūt plašāku informāciju par Saturnu, skatiet Hubblesite jaunumu paziņojumus par Saturnu. Un šeit ir saite uz NASA kosmosa kuģa Cassini mājas lapu, kas riņķo ap Saturnu.
Mēs esam ierakstījuši arī veselu astronomijas cast epizodi, kas attiecas tikai uz Saturnu. Klausieties šeit, 59. epizode: Saturns.
Avoti:
- NASA: Saules sistēmas izpēte - Saturns
- Wikipedia - Saturns
- Fakti par kosmosu - Saturns
