Igal Päikesesüsteemi planeedil kulub teatava aja läbimine ühe orbiidi ümber Päikese. Siin Maal kestab see periood 365,25 päeva - perioodi, mida me nimetame aastaks. Kui rääkida teistest planeetidest, kasutame seda mõõtmist nende orbitaalperioodide iseloomustamiseks. Ja meie oleme leidnud, et paljudel neist planeetidest võib aasta kesta sõltuvalt nende kaugusest Päikesest väga kaua!
Mõelge Saturnile, mis tiirleb Päikesest umbes 9,5 AU kaugusel - st üheksa ja pool korda suurem maa ja päikese vahelisest kaugusest. Seetõttu on ka Päikese tiirlemise kiirus märkimisväärselt aeglasem. Selle tulemusel kestab üks aasta Saturnil keskmiselt umbes kakskümmend üheksa ja pool aastat. Ja selle aja jooksul toimub planeedi ilmastikusüsteemides huvitavaid muutusi.
Orbitaalperiood:
Saturn tiirleb Päikesest keskmisel kaugusel (pooltelgtelg) 1,429 miljardit km (8,879 miljonit mi; 9,5549 AU). Kuna selle orbiit on elliptiline - ekstsentrilisusega 0,05555 -, ulatub selle kaugus Päikesest 1,35 miljardist km (8,388 miljonit mi; 9,024 AU) lähimal (perihelioonil) kuni 1,509 miljardini km (mi; 10,086 AU) kõige kaugemal ( aphelion).
Keskmise orbitaalkiirusega 9,69 km / s kulub ühe ümberpööramise ümber Päikese Saturn 29,457 Maa-aastat (ehk 10 759 Maa päeva). Teisisõnu, aasta Saturnil kestab siin Maa peal umbes sama kaua kui 29,5 aastat. Ent ka Saturni pöörlemiseks üks kord teljel kulub veidi üle 10 ja poole tunni (10 tundi 33 minutit). See tähendab, et üks aasta Saturnil kestab umbes 24 491 Saturni päikesepäeva.
Just selle tõttu muutub see, mida me Saturni rõngastelt Maalt näeme, aja jooksul muutuma. Osa Saturni orbiidist on Saturni rõngad näha nende kõige laiemas kohas. Kuid jätkates oma orbiidi ümber Päikese, väheneb Saturni rõngaste nurk, kuni need meie vaatepunktist täielikult kaovad. Selle põhjuseks on see, et me näeme neid äärepealt. Veel mõne aasta pärast meie nurk paraneb ja näeme jälle ilusat rõngaste süsteemi.
Orbitaalkalle ja aksiaalne kalle:
Veel üks huvitav asi Saturni kohta on asjaolu, et selle telg on kallutatud ekliptika tasapinnalt. Põhimõtteliselt on selle orbiit Maa orbitaaltasandi suhtes 2,48 ° kaldu. Ka selle telg on Päikese ekliptika suhtes kallutatud 26,73 °, mis on sarnane Maa 23,5 ° kaldega. Selle tulemuseks on, et nagu ka Maa, läbib ka Saturn oma orbitaalperioodi jooksul hooajalisi muutusi.
Hooajalised muudatused:
Poole oma orbiidist võtab Saturni põhjapoolkera Päikese kiirgust rohkem kui lõunapoolkera. Teise poole orbiidist on olukord vastupidine - lõunapoolkera saab rohkem päikesevalgust kui põhjapoolkera. See loob tormisüsteeme, mis muutuvad dramaatiliselt sõltuvalt sellest, millises orbiidi osas Saturn asub.
Vaatajate jaoks võib atmosfääri atmosfääri tuul ulatuda ekvatoriaalses piirkonnas kiiruseni kuni 5oo meetrini sekundis (1600 jalga sekundis). Vahel on Saturni atmosfääris pikaealised ovaalid, sarnaselt sellele, mida tavaliselt Jupiteril täheldatakse. Kui Jupiteril on suur punane täpp, siis Saturnil on perioodiliselt nn Suur valge laik (teise nimega Suur Valge Ovaal).
See ainulaadne, kuid lühiajaline nähtus toimub üks kord igal Saturni aastal, umbes põhjapoolkera suvise pööripäeva ajal. Need laigud võivad olla mitme tuhande kilomeetri laiused ja neid on minevikus täheldatud mitmel korral - aastatel 1876, 1903, 1933, 1960 ja 1990.
Alates 2010. aastast on täheldatud suurt valgete pilvede riba, mida nimetatakse põhjapoolseks elektrostaatiliseks häiringuks, mida märkas Cassini kosmosesond. Arvestades nende tormide perioodilist olemust, peaks 2020. aastal toimuma eeldatavasti veel üks, mis langeb kokku Saturni järgmise suvega põhjapoolkeral.
Sarnaselt mõjutavad hooajalised muutused väga suuri ilmastikuolusid, mis esinevad Saturni põhja- ja lõunapoolsetes piirkondades. Põhjapoolusel kogeb Saturn kuusnurkset lainekujulist mõõtu, mille läbimõõt on umbes 30 000 km (20 000 mi), samal ajal kui kummagi külje pikkus on umbes 13 800 km (8600 miili). Selle püsiva tormi kiirus võib olla umbes 322 km tunnis.
Tänu Cassini-sondil aastatel 2012–2016 tehtud piltidele näib torm värvimuutusi (sinakas hägusest kuldpruunini), mis langevad kokku suvise pööripäeva lähenemisega. Selle põhjuseks oli fotokeemiliste udude tekke suurenemine atmosfääris, mis on tingitud suurenenud kokkupuutest päikesevalgusega.
Sarnaselt on lõunapoolkeral Hubble'i kosmoseteleskoobi abil saadud pildid osutanud suure reaktiivjoa olemasolule. See torm meenutab orbiidilt orkaani, sellel on selgelt määratletud silmasein ja see võib ulatuda kiiruseni kuni 550 km / h (~ 342 mph). Ja sarnaselt põhjapoolse kuusnurkse tormiga toimub lõunapoolse joa voolu suurenemine päikesevalguse mõjul.
Cassini suutis jäädvustada lõunapooluse piirkonna pilte 2007. aastal, mis langes kokku lõunapoolkera hilise langusega. Tol ajal oli polaarpiirkond üha sujuvam, põhjapolaarpiirkond aga üha selgemaks. Väidetavalt oli selle põhjuseks asjaolu, et päikesevalguse vähenemine põhjustas metaani aerosoolide ja pilvekatte tekkimise.
Sellest järeldatakse, et polaaralad varjavad metaanipilved üha enam, kui nende poolkera läheneb talvisele pööripäevale, ja suvise pööripäeva lähenedes on see selgem. Ja keskmised laiuskraadid näitavad kindlasti oma osa muutustest tänu päikesekiirguse kokkupuute suurenemisele / vähenemisele.
Sarnaselt ühe aasta pikkusele on Saturni kohta teadaoleval palju pistmist selle märkimisväärse kaugusega Päikesest. Lühidalt, vähesed missioonid on suutnud seda põhjalikult uurida ja ühe aasta pikkus tähendab, et sondil on keeruline olla tunnistajaks kõigile hooajalistele muutustele, mida planeet läbib. Kuid see, mida oleme õppinud, on olnud arvestatav ja ka üsna muljetavaldav!
Oleme kirjutanud palju artikleid aastate kohta teistel planeetidel siin ajakirjas Space Magazine. Siin on planeetide orbiit. Kui pikk on aasta teistel planeetidel? Maa orbiidil. Kui pikk on aasta maa peal?, Elavhõbeda orbiidil. Kui pikk on aasta elavhõbedal ?, Veenuse orbiidil. Kui pikk on aasta Veenusel ?, Marsi orbiit. Kui pikk on aasta Marsil ?, Jupiteri orbiit. Kui pikk on aasta Jupiteril ?, Uraani orbiit. Kui pikk on aasta uraanil? Neptuuni orbiit. Kui pikk on Neptuunil aasta ?, Pluuto orbiidil. Kui pikk on aasta Pluuto peal?
Kui soovite lisateavet Saturni kohta, vaadake Hubblesite'i uudiseid Saturni kohta. Ja siin on link Saturni tiirleva NASA kosmoselaeva Cassini kodulehele.
Samuti oleme salvestanud terve episoodi astronoomialavastustest, mis puudutab lihtsalt Saturni. Kuulake siin, osa 59: Saturn.
Allikad:
- NASA: Päikesesüsteemi uurimine - Saturn
- Vikipeedia - Saturn
- Kosmosefaktid - Saturn
