Každá planeta ve Sluneční soustavě potřebuje určitý čas k dokončení jedné oběžné dráhy kolem Slunce. Tady na Zemi toto období trvá 365,25 dní - období, které označujeme jako rok. Pokud jde o jiné planety, pomocí tohoto měření charakterizujeme jejich orbitální období. A my jsme zjistili, že na mnoha z těchto planet, v závislosti na jejich vzdálenosti od Slunce, může rok trvat velmi dlouho!
Zvažte Saturn, který obíhá kolem Slunce ve vzdálenosti asi 9,5 AU - tj. Devět a půlnásobek vzdálenosti mezi Zemí a Sluncem. Z tohoto důvodu je rychlost, se kterou obíhá kolem Slunce, také výrazně pomalejší. Výsledkem je, že jeden rok na Saturn trvá v průměru asi dvacet devět a půl roku. A během té doby se objeví nějaké zajímavé změny pro meteorologické systémy planety.
Orbitální období:
Saturn obíhá kolem Slunce v průměrné vzdálenosti (poloosy hlavní osy) 1,429 miliard km (8,879 milionů mil; 9,5549 AU). Protože jeho orbita je eliptická - s excentricitou 0,05555 - její vzdálenost od Slunce se pohybuje od 1,35 miliardy km (8,388 milionu mi; 9,024 AU) v nejbližší (perihelion) k 1,509 miliard km (mi; 10,086 AU) v nejvzdálenější ( aphelion).
Při průměrné orbitální rychlosti 9,69 km / s trvá dokončení Saturn 29,457 Země (nebo 10 759 Země), aby byla dokončena jediná revoluce kolem Slunce. Jinými slovy, rok na Saturnu trvá asi 29,5 roku zde na Zemi. Saturn však také trvá něco přes 10 a půl hodiny (10 hodin 33 minut), než se jednou otočí na své ose. To znamená, že jediný rok v Saturn trvá asi 24 491 saturnských slunečních dnů.
To je proto, že to, co vidíme na Saturnových prstenech ze Země, se v průběhu času mění. Jako část své oběžné dráhy jsou Saturnovy prsteny vidět v jejich nejširším místě. Jak ale pokračuje na své oběžné dráze kolem Slunce, úhel Saturnových prstenů se zmenšuje, dokud zcela nezmizí z našeho pohledu. Je to proto, že je vidíme na hraně. Po několika dalších letech se náš úhel zlepšuje a můžeme znovu vidět krásný prstencový systém.
Orbitální sklon a axiální náklon:
Další zajímavou věcí na Saturnu je skutečnost, že jeho osa je nakloněna mimo rovinu ekliptiky. V zásadě je její orbita nakloněna 2,48 ° vzhledem k orbitální rovině Země. Její osa je také nakloněna o 26,73 ° vzhledem k ekliptice Slunce, která je podobná naklonění 23,5 ° na Zemi. Výsledkem je, že stejně jako Země, Saturn prochází sezónními změnami v průběhu svého orbitálního období.
Sezónní změny:
Polovinu své oběžné dráhy přijímá Saturnova severní polokoule více slunečního záření než jižní polokoule. Pro druhou polovinu své oběžné dráhy je situace obrácená, přičemž jižní polokoule dostává více slunečního světla než severní polokoule. To vytváří bouřkové systémy, které se dramaticky mění v závislosti na tom, ve které části své orbity je Saturn.
U staterů může vítr v horní atmosféře dosáhnout rychlosti až 5oo metrů za sekundu (1600 stop za sekundu) kolem rovníkové oblasti. Saturnova atmosféra občas vystavuje ovály s dlouhou životností, podobné tomu, co se běžně pozoruje na Jupiteru. Zatímco Jupiter má velkou červenou skvrnu, Saturn má periodicky tzv. Velkou bílou skvrnu (aka. Great White Oval).
Tento jedinečný, ale krátkodobý jev se vyskytuje jednou za každý Saturnský rok, v době letního slunovratu na severní polokouli. Tato místa mohou být široká několik tisíc kilometrů a v minulosti byla mnohokrát pozorována - v letech 1876, 1903, 1933, 1960 a 1990.
Od roku 2010 byla pozorována velká skupina bílých mraků zvaná Severní elektrostatická porucha, která byla spatřena Cassini kosmická sonda. Vzhledem k periodické povaze těchto bouří se očekává, že k další dojde v roce 2020, což se shoduje s příštím létě Saturn na severní polokouli.
Podobně sezónní změny ovlivňují velmi velké povětrnostní vzorce, které existují kolem Saturnových severních a jižních polárních oblastí. Na severním pólu Saturn zažívá hexagonální vlnový vzorec, který měří průměr asi 30 000 km (20 000 mi), zatímco každá z jeho šesti stran měří asi 13 800 km (8 600 mi). Tato trvalá bouře může dosáhnout rychlosti asi 322 km za hodinu (200 mph).
Díky snímkům pořízeným sondou Cassini mezi lety 2012 a 2016 se zdá, že bouře podléhá změnám barvy (od modravého zákalu po zlatohnědý odstín), které se shodují s přístupem letního slunovratu. To bylo způsobeno zvýšením produkce fotochemických zákalů v atmosféře, což je způsobeno zvýšenou expozicí slunečnímu záření.
Podobně na jižní polokouli ukazují snímky získané Hubbleovým vesmírným dalekohledem existenci velkého proudového proudu. Tato bouře se podobá hurikánu z oběžné dráhy, má jasně definovanou oční stěnu a může dosáhnout rychlosti až 550 km / h (~ 342 mph). A podobně jako severní hexagonální bouře i jižní proud proudu podléhá změnám v důsledku zvýšeného vystavení slunečnímu světlu.
Cassini byl schopen zachytit snímky jižní polární oblasti v roce 2007, což se časově shodovalo s pozdním poklesem na jižní polokouli. V té době byla polární oblast stále „smognější“, zatímco severní polární oblast byla stále jasnější. Důvodem bylo, že pokles slunečního světla vedl k tvorbě metanových aerosolů ak vytváření oblačnosti.
Z toho se předpokládá, že polární oblasti se stále více zakrývají metanovými mraky, když se jejich příslušná polokoule blíží ke svému zimnímu slunovratu, a jasnější, když se blíží k jejich letnímu slunovratu. A střední šířky jistě ukazují jejich podíl na změnách díky zvýšení / snížení expozice slunečnímu záření.
To, co víme o Saturnovi, stejně jako délka jednoho roku, má hodně společného s jeho značnou vzdáleností od Slunce. Stručně řečeno, jen málo misí bylo schopno to do hloubky prostudovat a délka jednoho roku znamená, že pro sondu je obtížné sledovat všechny sezónní změny, kterými planeta prochází. To, co jsme se dozvěděli, bylo přesto značné a také docela působivé!
Zde jsme psali mnoho článků o letech na jiných planetách zde v časopise Space Magazine. Tady je Orbit planet. Jak dlouho je rok na jiných planetách ?, Oběžná dráha Země. Jak dlouhý je rok na Zemi ?, Orbit Merkur. Jak dlouhý je rok na rtuti ?, Oběžná dráha Venuše. Jak dlouhý je rok na Venuši ?, Oběžná dráha Marsu. Jak dlouhý je rok na Marsu ?, Oběžná dráha Jupiteru. Jak dlouhý je rok na Jupiteru ?, Uranská oběžná dráha. Jak dlouhý je rok na Uranu ?, Neptunova oběžná dráha. Jak dlouhý je rok na Neptunu ?, Oběžná dráha Pluta. Jak dlouhý je rok na Pluto?
Pokud byste chtěli získat více informací o Saturn, podívejte se na Hubblesite's News Releases o Saturn. A zde je odkaz na domovskou stránku kosmické lodi Cassini NASA, která obíhá kolem Saturnu.
Nahráli jsme také celou epizodu obsazení Astronomy Cast, která je jen o Saturnovi. Poslouchejte zde, epizoda 59: Saturn.
Zdroje:
- NASA: Průzkum sluneční soustavy - Saturn
- Wikipedia - Saturn
- Fakta o vesmíru - Saturn
