Svakom planetu Sunčevog sustava potrebno je određeno vrijeme da završi jednu orbitu oko Sunca. Ovdje na Zemlji, ovo razdoblje traje 365,25 dana - razdoblje koje nazivamo godinom. Kada je riječ o drugim planetima, mi koristimo ovo mjerenje da bismo karakterizirali njihova orbitalna razdoblja. A ono što smo otkrili je da na mnogim od ovih planeta, ovisno o njihovoj udaljenosti od Sunca, godina može trajati vrlo dugo!
Razmotrimo Saturn, koji orbitira oko Sunca na udaljenosti od oko 9,5 AU - tj. Devet i pol puta veća udaljenost između Zemlje i Sunca. Zbog toga je i brzina kojom orbitira oko Sunca također znatno sporija. Kao rezultat toga, jedna godina na Saturnu traje u prosjeku oko dvadeset devet i pol godina. I za to vrijeme događaju se neke zanimljive promjene za vremenske sustave planeta.
Orbitalno razdoblje:
Saturn kruži oko Sunca na prosječnoj udaljenosti (polu-glavna osovina) od 1,429 milijardi km (8,879 milijuna milja; 9,5549 AU). Budući da je njegova orbita eliptična - s ekscentričnošću 0,05555 - njegova udaljenost od Sunca kreće se od 1,35 milijardi km (8,388 milijuna milja; 9,024 AU) na njegovom najbližem (perihelion) do 1,550 milijardi km (mi; 10,086 AU) na njegovom najdaljem ( afelu).
Sa prosječnom orbitalnom brzinom od 9,69 km / s, potrebno je Saturnu 29.457 zemaljskih godina (ili 10.759 zemaljskih dana) da izvrši jednu revoluciju oko Sunca. Drugim riječima, godina na Saturnu traje oko 29,5 godina ovdje na Zemlji. Međutim, Saturnu je također potrebno nešto više od 10 i pol sati (10 sati 33 minuta) da se jednom okrene na svojoj osi. To znači da jedna godina na Saturnu traje oko 24 491 Saturnov solarni dan.
Zbog toga se ono što možemo vidjeti od Saturnovih prstenova sa Zemlje vremenom mijenja. Na dijelu svoje orbite Saturnovi prstenovi vide se u njihovoj najširem dijelu. No kako se nastavlja na svojoj orbiti oko Sunca, kut Saturnovih prstenova smanjuje se dok u potpunosti ne nestanu s našeg stajališta. To je zato što ih vidimo promašene. Nakon još nekoliko godina, naš se kut poboljšava i ponovno možemo vidjeti prekrasan sustav prstena.
Orbitalni nagib i nagib osovine:
Još jedna zanimljivost Saturna je činjenica da je njegova os nagnuta od ravnine ekliptike. U osnovi, njegova orbita je nagnuta za 2,48 ° u odnosu na orbitalnu ravninu Zemlje. Njegova je os nagnuta za 26,73 ° u odnosu na ekliptiku Sunca, što je slično Zemljinom nagibu od 23,5 °. Rezultat toga je da Saturn, poput Zemlje, prolazi kroz sezonske promjene tijekom svog orbitalnog razdoblja.
Sezonske promjene:
Za polovicu svoje orbite, Saturnova sjeverna polutka prima više sunčevog zračenja nego južna. Za drugu polovicu njegove orbite situacija je obrnuta, pri čemu južna polutka prima više sunčeve svjetlosti od sjeverne. To stvara olujne sustave koji se dramatično mijenjaju ovisno o tome u kojem se dijelu njegove orbite nalazi Saturn.
Za startere, vjetrovi u gornjoj atmosferi mogu dostići brzinu do 5oo metara u sekundi (1.600 stopa u sekundi) oko ekvatorijalne regije. Povremeno atmosfera Saturna pokazuje dugovječne ovale, slično kao što je uobičajeno na Jupiteru. Dok Jupiter ima Veliku crvenu mrlju, Saturn periodično ima ono što je poznato kao Velika bijela mrlja (aka. Veliki bijeli oval).
Ovaj jedinstveni, ali kratkotrajni fenomen javlja se jednom svake Saturnove godine, otprilike u vrijeme ljetnog solsticija sjeverne hemisfere. Ta mjesta mogu biti široka nekoliko tisuća kilometara, a primjećivana su u mnogim prilikama u prošlosti - 1876., 1903., 1933., 1960. i 1990.
Od 2010. godine uočen je veliki pojas bijelih oblaka nazvan Sjeverni elektrostatički poremećaj, koji je uočio Cassini svemirska sonda. S obzirom na periodičnu prirodu ovih oluja, očekuje se da će se druga dogoditi 2020. godine, što će se podudarati sa Saturnovim idućim ljetom na sjevernoj polutki.
Slično tome, sezonske promjene utječu na vrlo velike vremenske obrasce koji postoje oko Saturnovih sjevernih i južnih polarnih regija. Na sjevernom polu Saturn ima šesterokutni valni uzorak koji mjeri u promjeru nekih 30.000 km (20.000 milja), a svaka od šest strana ima oko 13.800 km. Ova uporna oluja može dostići brzinu od oko 322 km na sat (200 mph).
Zahvaljujući slikama koje je Cassini sonda snimila između 2012. i 2016., čini se da je oluja pretrpjela promjene u boji (od plavkasto plave do zlatno-smeđe nijanse) koje se poklapaju s pristupom ljetnog solsticija. To se pripisuje povećanju proizvodnje fotokemijskih izmaglica u atmosferi, što je posljedica povećanog izlaganja suncu.
Slično tome, na južnoj hemisferi slike stečene svemirskim teleskopom Hubble ukazuju na postojanje velikog mlaznog toka. Ova oluja nalikuje uraganu iz orbite, ima jasno definiran očnjak, a može dostići brzinu i do 550 km / h (~ 342 mph). I baš poput sjeverne šesterokutne oluje, tok južne mlaznice prolazi kroz promjene uslijed povećane izloženosti suncu.
Cassini uspio je snimiti slike južne polarne regije 2007. godine, što se podudaralo s kasnim padom na južnoj polutki. U to vrijeme polarna regija postajala je sve „zamršenija“, dok je sjeverna polarna regija postajala sve jasnijom. Razlog za to, tvrdi se, je taj što je smanjenje sunčeve svjetlosti dovelo do stvaranja metanskih aerosola i stvaranja oblačnog pokrivača.
Iz toga se pretpostavlja da polarna područja postaju sve mračnija od metanskih oblaka kako se njihova hemisfera približava njihovom zimskom solsticiju i jasnija su kako se približavaju ljetnom solsticiju. Srednje zemljopisne širine zasigurno pokazuju svoj udio promjena zahvaljujući povećanju / smanjenju izloženosti sunčevom zračenju.
Kao i duljina jedne godine, ono što znamo o Saturnu ima puno veze s njegovom znatnom udaljenosti od Sunca. Ukratko, samo nekoliko misija uspjelo ga je dubinski proučavati, a duljina jedne godine znači da je sonda teško svjedočiti svim sezonskim promjenama kroz koje planet prolazi. Ipak, ono što smo naučili je značajno, a također i prilično impresivno!
Mnogo smo članaka o godinama pisali o drugim planetima ovdje u časopisu Space Magazine. Evo orbite planeta Koliko je godina na drugim planetima? Orbita zemlje. Koliko je godina na Zemlji? Orbita Merkura. Koliko je godina na Merkuru ?, Orbita Venere. Koliko je godina na Veneri? Orbita Marsa. Koliko je godina na Marsu? Orbita Jupitera. Koliko je godina na Jupiteru? Orbita Urana. Koliko je godina na Uranu? Orbita Neptuna. Koliko je godina na Neptunu? Orbita Plutona. Koliko je godina na Plutonu?
Ako želite više informacija o Saturnu, pogledajte vijesti Hubblesitea o Saturnu. A evo poveznice na početnu stranicu NASA-inog svemirskog broda Cassini, koji orbitira oko Saturna.
Također smo snimili cijelu epizodu Astronomy Cast-a koja se odnosi samo na Saturn. Slušajte ovdje, epizoda 59: Saturn.
izvori:
- NASA: Istraživanje sunčevog sustava - Saturn
- Wikipedia - Saturn
- Svemirske činjenice - Saturn
