Jokainen aurinkokunnan planeetta vie tietyn ajan yhden kiertoradan suorittamiseen Auringon ympärillä. Täällä maan päällä tämä ajanjakso kestää 365,25 päivää - jaksoa, jota kutsumme vuodeksi. Kun kyse on muista planeetoista, käytämme tätä mittausta luonnehtimaan niiden kiertoratojaksoja. Ja mitä olemme havainneet, on, että monilla näistä planeetoista vuosi voi kestää erittäin kauan, riippuen niiden etäisyydestä Auringosta!
Mieti Saturnusta, joka kiertää aurinkoa noin 9,5 AU: n etäisyydellä - ts. Yhdeksän ja puoli kertaa maapallon ja auringon välinen etäisyys. Tästä johtuen myös nopeus, jolla se kiertää aurinkoa, on huomattavasti hitaampi. Tämän seurauksena yksi vuosi Saturnuksessa kestää keskimäärin kaksikymmentäyhdeksän ja puoli vuotta. Ja tuona aikana planeetan sääjärjestelmiin tapahtuu mielenkiintoisia muutoksia.
Kiertorata-aika:
Saturnus kiertää aurinkoa keskimääräisellä etäisyydellä (puoli-suuri akseli) 1,429 miljardia km (8,879 miljoonaa mi; 9,5549 AU). Koska sen kiertorata on elliptinen - epäkeskeisyyden ollessa 0,05555 -, sen etäisyys auringosta on 1,35 miljardia km (8,388 miljoonaa mi; 9,024 AU) lähinnä (perihelion) ja 1,509 miljardia km (mi; 10,086 AU) kauimpana ( aphelion).
Keskimääräisellä kiertoradalla 9,69 km / s kestää Saturnus 29.457 Maan vuotta (tai 10 759 Maapäivää) yhden kierroksen suorittamiseen Auringon ympärillä. Toisin sanoen vuosi Saturnuksessa kestää noin yhtä kauan kuin 29,5 vuotta täällä maan päällä. Kuitenkin myös Saturnuksella kuluu hieman yli 10 ja puoli tuntia (10 tuntia 33 minuuttia) kiertää kerran akselillaan. Tämä tarkoittaa, että yksi vuosi Saturnuksella kestää noin 24 491 Saturnuksen aurinko päivää.
Juuri tästä johtuen se, mitä voimme nähdä Saturnuksen renkaista maasta, muuttuu ajan myötä. Saturnuksen renkaat näkyvät osittain kiertoradaltaan niiden leveimmästä kohdasta. Mutta kun se jatkaa kiertoradallaansa auringon ympäri, Saturnuksen renkaiden kulma pienenee, kunnes ne katoavat kokonaan näkökulmastamme. Tämä johtuu siitä, että näemme heidät reunalla. Muutaman vuoden kuluttua kulmamme paranee ja näemme taas kauniin rengasjärjestelmän.
Orbitaalin kallistus ja aksiaalinen kallistus:
Toinen mielenkiintoinen asia Saturnuksessa on se, että sen akseli on kallistettu pois ekliptikan tasosta. Pohjimmiltaan sen kiertorata on kallistunut 2,48 ° suhteessa maapallon kiertotasoon. Sen akseli on myös kallistettu 26,73 ° suhteessa Auringon ekliptisiin, mikä on samanlainen kuin Maan 23,5 ° kallistus. Seurauksena on, että Saturnus, kuten maapallo, käy läpi kausivaihteluja kiertoradallaan.
Vuodenajan muutokset:
Puolet kiertoradaltaan Saturnin pohjoinen pallonpuolisko saa enemmän Auringon säteilyä kuin eteläinen pallonpuoli. Toisen puolen kiertoradaltaan tilanne on päinvastainen, eteläisen pallonpuoliskon saaneen enemmän auringonvaloa kuin pohjoisen pallonpuoliskon. Tämä luo myrskyjärjestelmiä, jotka muuttuvat dramaattisesti sen mukaan, missä osassa sen kiertorata Saturnus on.
Staterien kohdalla yläilmakehän tuulet voivat saavuttaa nopeuden jopa 5oo metriin sekunnissa (1 600 jalkaa sekunnissa) päiväntasaajan alueella. Satunnaisessa ilmapiirissä on toisinaan pitkäikäisiä soikeita, samanlaisia kuin mitä yleensä havaitaan Jupiterilla. Kun Jupiterilla on suuri punainen piste, Saturnulla on säännöllisesti niin kutsuttu iso valkopiste (alias. Iso valkoinen soikea).
Tämä ainutlaatuinen, mutta lyhytaikainen ilmiö esiintyy kerran Saturnuksen vuodessa, pohjoisen pallonpuoliskon kesäpäivänseisauksen aikaan. Nämä paikat voivat olla useita tuhansia kilometrejä, ja niitä on havaittu useaan otteeseen koko menneisyyden aikana - vuosina 1876, 1903, 1933, 1960 ja 1990.
Vuodesta 2010 lähtien on havaittu suurta joukko valkoisia pilviä, nimeltään pohjoinen sähköstaattinen häiriö, jonka Cassini avaruusluotain. Kun otetaan huomioon näiden myrskyjen jaksoittainen luonne, uuden odotetaan tapahtuvan vuonna 2020, samaan aikaan Saturnuksen ensi kesänä pohjoisella pallonpuoliskolla.
Samoin kausivaihtelut vaikuttavat Saturnuksen pohjoisen ja eteläisen napa-alueen ympärillä oleviin erittäin suuriin sääkuvioihin. Pohjoisnavalla Saturnus kokee kuusikulmaisen aaltokuvion, joka mittaa halkaisijaltaan noin 30 000 km (20 000 mailia), kun taas kummankin kuuden sivun pituus on noin 13 800 km. Tämä jatkuva myrsky voi saavuttaa nopeuden noin 322 km tunnissa (200 mph).
Cassini-koettimen vuosina 2012-2016 ottamien kuvien ansiosta myrsky näyttää muuttuvan värissä (sinertävästä sameudesta kullanruskeaan sävyyn), jotka ovat samansuuntaiset kesäpäivänseisauksen lähestymisen kanssa. Tämä johtui valokemiallisten hämäyksien tuotannon lisääntymisestä ilmakehässä, mikä johtuu lisääntyneestä auringonvalon altistumisesta.
Samoin eteläisellä pallonpuoliskolla Hubble-avaruusteleskoopin hankkimat kuvat ovat osoittaneet suuren suihkuvirran olemassaolon. Tämä myrsky muistuttaa pyörremyrskyä kiertoradalta, sillä on selkeästi määritelty silmäseinä ja se voi saavuttaa nopeuden jopa 550 km / h (~ 342 mph). Ja aivan kuten pohjoinen kuusikulmainen myrsky, eteläinen suihkuvirta käy läpi muutoksia lisääntyneen auringonvalon seurauksena.
Cassini pystyi kaappaamaan kuvia eteläisen napa-alueen alueelta vuonna 2007, joka tapahtui samanaikaisesti eteläisen pallonpuoliskon myöhäisen pudotuksen kanssa. Silloin napa-alue oli muuttumassa yhä ”savuisemmaksi”, kun taas pohjoinen napa-alue oli entistä selkeämpää. Syynä tähän väitettiin, että auringonvalon vähentyminen johti metaani-aerosolien muodostumiseen ja pilvien peiton luomiseen.
Tästä lähtien on oletettu, että metaanipilvet peittävät polaariset alueet yhä enemmän niiden puolipallon lähestyessä talvipäivänseisaustaan ja selkeämpiä lähestyessään kesäpäivänseisaustaan. Ja keskipituusasteilla varmasti näkyy osuutensa muutoksista auringonsäteilyaltistuksen lisääntymisen / vähentymisen ansiosta.
Yhden vuoden pituudella, mitä tiedämme Saturnuksesta, on paljon tekemistä sen huomattavan etäisyyden kanssa Auringosta. Lyhyesti sanottuna, muutama operaatio on pystynyt tutkimaan sitä perusteellisesti, ja yhden vuoden pituus tarkoittaa, että koettimen on vaikea todistaa kaikkia vuodenajan muutoksia, joita planeetta käy läpi. Silti se, mitä olemme oppineet, on ollut huomattavaa ja myös varsin vaikuttavaa!
Olemme kirjoittaneet useita artikkeleita vuosista muilla planeetoilla täällä Space Magazine -lehdessä. Tässä on planeettojen kiertorata. Kuinka kauan on vuosi muilla planeetoilla ?, Maan kiertorata. Kuinka pitkä on vuosi maan päällä ?, elohopean kiertorata. Kuinka kauan on vuosi elohopealla ?, Venuksen kiertorata. Kuinka kauan on vuosi Venuksessa ?, Marsin kiertorata. Kuinka kauan on vuosi Marsilla ?, Jupiterin kiertorata. Kuinka kauan on vuosi Jupiterilla ?, Uraanin kiertorata. Kuinka kauan on vuosi Uranuksella ?, Neptunuksen kiertorata. Kuinka pitkä on vuosi Neptunuksella ?, Pluton kiertorata. Kuinka pitkä on vuosi Plutolla?
Jos haluat lisätietoja Saturnusta, katso Hubblesiten uutisia Saturnusta. Ja tässä on linkki NASAn Cassini-avaruusaluksen, joka kiertää Saturnia, kotisivulle.
Olemme myös nauhoittaneet koko jakson tähtitieteen näyttelijöistä, jotka koskevat juuri Saturnusta. Kuuntele täällä, Jakso 59: Saturnus.
Lähteet:
- NASA: Aurinkokunnan tutkimus - Saturnus
- Wikipedia - Saturnus
- Avaruus tosiasiat - Saturnus
