HUR äR VäDRET På SATURNUS?

Send

Välkommen tillbaka till vår planetväder-serie! Nästa gång tittar vi på den ringade skönheten Saturnus!

Saturnus är känd för många saker. Bortsett från sitt ringsystem, som är det mest synliga och vackraste av någon gasgigant, är det också känt för sitt omfattande månesystem (det näst största i solsystemet bakom Jupiter). Och sedan finns dess bandade utseende och guldfärg, som är resultatet av dess speciella sammansättning och ihållande vädermönster.

Liksom Jupiter är Saturnus vädersystem kända för att vara särskilt extrema, vilket ger upphov till funktioner som kan ses från stora avstånd. Det är höga vindar som regelbundet skapar massiva ovalformade stormar, jetströmmar, orkaner och hexagonala vågmönster som är synliga i både de norra och södra polära regionerna.

Saturnus atmosfär:

Den yttre atmosfären i Saturn innehåller 96,3% molekylärt väte och 3,25 volymprocent helium. Gasgiganten är också känd för att innehålla tyngre element, även om andelen av dessa relativt väte och helium inte är känd. Det antas att de skulle matcha det ursprungliga överflödet från bildandet av solsystemet.

Spårmängder av ammoniak, acetylen, etan, propan, fosfin och metan har också upptäckts i Saturnus atmosfär. De övre molnen är sammansatta av ammoniakkristaller, medan molnen på lägre nivå verkar bestå av antingen ammoniumhydrosulfid (NH₄SH) eller vatten. Ultraviolett strålning från solen orsakar metan-fotolys i den övre atmosfären, vilket leder till en serie kolvätekemiska reaktioner med de resulterande produkterna som transporteras nedåt av virvel och diffusion.

Saturnus atmosfär uppvisar ett bandat mönster som liknar Jupiters, men Saturnus band är mycket svagare och bredare nära ekvatorn. Liksom med Jupiters molnlager är de uppdelade i de övre och nedre lagren, som varierar i sammansättning baserat på djup och tryck. I de övre molnskikten, med temperaturer i intervallet 100–160 K och tryck mellan 0,5–2 bar, består molnen av ammoniakis.

Närvaron av vätgas resulterar i moln med djupt rött. Dessa är dock dolda av moln av ammoniak, som ligger närmare den yttre kanten av atmosfären och täcker hela planeten. Exponering av denna ammoniak för solens ultravioletta strålning får den att visas vit. Kombinerat med dess djupare röda moln resulterar detta i att planeten har en ljusguldfärg.

Vattenismoln börjar på en nivå där trycket är cirka 2,5 bar och sträcker sig ner till 9,5 bar, där temperaturerna sträcker sig från 185–270 K. Blandat i detta lager är ett band av ammoniumhydrosulfidis, som ligger i tryckområdet 3–6 bar med temperaturer 290–235 K. Slutligen innehåller de nedre skikten, där trycket är mellan 10–20 bar och temperaturerna 270–330 K, ett område med vattendroppar med ammoniak i en vattenlösning.

Stora vita fläcken:

Ibland visar Saturnus atmosfär långlivade ovaler, liknande det som vanligtvis observeras på Jupiter. Medan Jupiter har den stora röda fläcken, har Saturn regelbundet det som kallas den stora vita fläcken (alias Great White Oval). Detta unika men kortlivade fenomen inträffar en gång varje Saturnian år, ungefär var 30 jordår, runt tiden på norra halvklotets sommarsolstånd.

Dessa fläckar kan vara flera tusentals kilometer breda och har observerats 1876, 1903, 1933, 1960 och 1990. Sedan 2010 har ett stort band med vita moln kallat Northern Electrostatic Disturbance observerats som omsluter Saturnus, som upptäcktes av Cassini-rymdsonden. Om den stormiga periodens natur upprätthålls kommer en annan att inträffa cirka 2020.

Meteorologiska fenomen:

Vindarna på Saturnus är de näst snabbaste bland solsystemets planeter, efter Neptuns. Detta beror delvis på Saturns höga rotationshastighet - som är 9,87 km / s (6,13 mi / s), vilket fungerar till 35 500 km / h (22 058,7 mi / h). I detta fall tar det bara planeten 10 timmar och 33 minuter att rotera en gång på sin axel. Eftersom det är en gasgigant, är det emellertid en skillnad mellan rotationen av atmosfären och dess kärna.

Uppgifter erhållna av Voyager 1 och 2 uppdrag indikerade höga östliga vindar på 500 m / s (1800 km / h). Saturnus norra och södra poler har också visat bevis på stormigt väder. Vid nordpolen har detta formen av ett hexagonalt vågmönster, medan södern visar bevis på en massiv jetström.

Det bestående sexkantiga vågmönstret runt nordpolen noterades först i Voyager bilder. Hexagonens sidor är vardera cirka 13 800 km (8 600 mil) långa (vilket är längre än jordens diameter) och strukturen roterar med en period på 10 timmar 39 m 24s, vilket antas vara lika med rotationsperioden för Saturns interiör.

Den sydpoliga virveln observerades under tiden först med hjälp av Hubble-rymdteleskopet. Dessa bilder indikerade närvaron av en jetström, men inte en hexagonal stående våg. Dessa stormar beräknas generera vindar på 550 km / h, är jämförbara i storlek med Jorden och tros ha pågått i miljarder år.

Under 2006 observerade rymdsonden Cassini en orkelliknande storm som hade ett tydligt definierat öga. Sådana stormar hade inte observerats på någon annan planet än Jorden - inte ens på Jupiter. Denna storm tycktes orsakas av värme som genererades i djupet i det varma inre av Saturnus, som sedan flydde till den övre atmosfären och undkom planeten.

Saturnus har också noterats för sin "sträng av pärlor" -funktion, som fångades av Cassinis visuella och infraröda kartläggningspektrometer 2006. Denna funktion, som dök upp på dess nordliga breddegrader (och inte har sett på någon annan gasjätt) är en serie med molnplankeringar med jämna mellanrum som visar hur Saturnus atmosfär tänds av sin egen inre, termiska glöd.

Så hur är vädret på Saturnus? Ganska våldsamt och stormigt! Och inte förvånande med tanke på planetens massa, sammansättning, kraftfulla tyngdkraft och snabba rotation. Gör dig glad att vi lever på jorden, där jorden är (jämförelsevis) ganska lugn och tråkig!

Vi har skrivit många intressanta artiklar om planetväder här på Space Magazine. Hur ser vädret ut på Merkurius? Hur ser vädret ut på Venus ?, Hur är vädret på Mars ?, Hur är vädret på Jupiter ?, Hur är vädret på Uranus? och hur är vädret på Neptun?

För mer information, kolla in NASA: s solsystemutforskning - Saturn och fakta om Saturn från rymdfakta.

Astronomy Cast har spelat in några intressanta avsnitt om ämnet. Här är avsnitt 59: Saturnus och avsnitt 61: Saturnus månar.

källor: