A Szaturnusz pályája. Mennyi idő egy év a Szaturnuszon?

A Naprendszerben minden bolygónak szüksége van bizonyos időre ahhoz, hogy egyetlen Nap körüli pályát teljesítsen. Itt a Földön ez az időtartam 365,25 napig tart – ezt az időszakot nevezzük évnek. Amikor a többi bolygóról van szó, ezt a mérőszámot használjuk a keringési idejük jellemzésére. És azt találtuk, hogy sok ilyen bolygón, a Naptól való távolságuktól függően, egy év nagyon hosszú ideig is eltarthat!

Nézzük csak a Szaturnuszt, amely körülbelül 9,5 AU távolságban kering a Nap körül – azaz kilenc és félszer olyan messze, mint a Föld és a Nap közötti távolság. Emiatt a Nap körüli keringési sebessége is lényegesen lassabb. Ennek eredményeként egy-egy év a Szaturnuszon átlagosan körülbelül huszonkilenc és fél évig tart. Ez idő alatt pedig érdekes változások történnek a bolygó időjárási rendszereiben.

Bolygási periódus:

A Szaturnusz átlagosan 1,429 milliárd km (887,9 millió mi; 9,5549 AU) távolságra (félnagytengely) kering a Nap körül. Mivel pályája elliptikus – 0,05555-ös excentricitással -, a Naptól való távolsága a legközelebbi (perihélium) 1,35 milliárd km (838,8 millió mi; 9,024 AU) és 1.509 milliárd km (937,6 millió mi; 10,086 AU) a legtávolabbi (afélium) távolságtól.

A 9,69 km/s átlagos keringési sebességével a Szaturnusznak 29,457 földi év (vagy 10 759 földi nap) kell ahhoz, hogy egyetlen Nap körüli fordulatot tegyen meg. Más szóval, egy év a Szaturnuszon körülbelül ugyanannyi ideig tart, mint itt a Földön 29,5 év. Ugyanakkor a Szaturnusznak is valamivel több mint 10 és fél óra (10 óra 33 perc) kell ahhoz, hogy egyszer megforduljon a tengelye körül. Ez azt jelenti, hogy egyetlen év a Szaturnuszon körülbelül 24 491 szaturnuszi napnapig tart.

Ezért változik idővel az, amit a Szaturnusz gyűrűiről a Földről láthatunk. Pályájának egy részében a Szaturnusz gyűrűi a legszélesebb pontjukon láthatók. Ahogy azonban tovább halad a Nap körüli pályáján, a Szaturnusz gyűrűinek szöge egyre csökken, míg végül teljesen eltűnnek a mi nézőpontunkból. Ennek az az oka, hogy a széleken látjuk őket. Néhány év múlva a szögünk javul, és újra láthatjuk a gyönyörű gyűrűrendszert.

Pályahajlás és tengelyferdeség:

A Szaturnusz másik érdekessége, hogy tengelye el van dőlve az ekliptika síkjától. Lényegében a pályája 2,48°-kal ferde a Föld keringési síkjához képest. A tengelye 26,73°-kal dől el a Nap ekliptikájához képest, ami hasonló a Föld 23,5°-os dőléséhez. Ennek eredménye, hogy a Földhöz hasonlóan a Szaturnusz is szezonális változásokon megy keresztül keringési ideje alatt.

Szezonális változások:

A pályája felében a Szaturnusz északi féltekéje többet kap a Nap sugárzásából, mint a déli félteke. Pályájának másik felében a helyzet fordított, a déli félteke több napsugárzást kap, mint az északi félteke. Ez olyan viharrendszereket hoz létre, amelyek drámaian változnak attól függően, hogy a Szaturnusz pályájának melyik részén tartózkodik.

A statikusok számára a felső légkörben a szelek másodpercenként akár 5oo méteres sebességet is elérhetnek az egyenlítői régió körül. Alkalmanként a Szaturnusz légkörében hosszú életű oválisok jelennek meg, hasonlóan ahhoz, ami a Jupiteren is gyakran megfigyelhető. Míg a Jupiteren a Nagy Vörös Folt, addig a Szaturnuszon időszakosan az úgynevezett Nagy Fehér Folt (más néven Nagy Fehér Ovális) látható.

Ez az egyedülálló, de rövid életű jelenség minden szaturnuszi évben egyszer, az északi félteke nyári napfordulója körül fordul elő. Ezek a foltok több ezer kilométer szélesek is lehetnek, és a múltban már többször is megfigyelték őket – 1876-ban, 1903-ban, 1933-ban, 1960-ban és 1990-ben.

2010 óta egy nagy fehér felhősávot, az úgynevezett Északi Elektrosztatikus Zavart is megfigyelték, amelyet a Cassini űrszonda szúrt ki. Tekintettel ezeknek a viharoknak az időszakos jellegére, várhatóan 2020-ban, a Szaturnusz következő nyarával egy időben újabb vihar várható az északi féltekén.

Az évszakos változások hasonlóan befolyásolják a Szaturnusz északi és déli sarkvidéke körül kialakuló igen nagy időjárási mintázatokat. A Szaturnusz északi pólusán egy hatszögletű hullámmintázat tapasztalható, amelynek átmérője mintegy 30 000 km (20 000 mi), míg mind a hat oldala körülbelül 13 800 km (8 600 mi). Ez a tartós vihar elérheti a mintegy 322 km/órás (200 mph) sebességet.

A Cassini szonda által 2012 és 2016 között készített felvételeknek köszönhetően úgy tűnik, hogy a vihar színe megváltozik (kékes ködből aranybarna árnyalatúvá válik), ami egybeesik a nyári napforduló közeledtével. Ezt a légkörben a fotokémiai fátyolképződés fokozódásának tulajdonították, ami a fokozott napfényhatásnak köszönhető.

Hasonlóképpen, a déli féltekén a Hubble űrteleszkóp által készített felvételek nagy jet stream létezésére utaltak. Ez a vihar orbitális pályáról nézve egy hurrikánhoz hasonlít, világosan körülhatárolt szemfallal rendelkezik, és akár 550 km/h (~342 mph) sebességet is elérhet. És az északi hatszögletű viharhoz hasonlóan a déli jet stream is változásokon megy keresztül a fokozott napfényhatás következtében.

Cassini 2007-ben tudott felvételeket készíteni a déli sarkvidékről, ami egybeesett a déli félteke késő őszével. Akkoriban a sarkvidék egyre “szmogosabbá” vált, míg az északi sarkvidék egyre világosabbá vált. Ennek okaként azt jelölték meg, hogy a napfény csökkenése metán aeroszolok képződéséhez és felhőtakaró kialakulásához vezetett.

Ez alapján feltételezték, hogy a sarkvidékeket a téli napfordulóhoz közeledve egyre inkább eltakarják a metánfelhők, és a nyári napfordulóhoz közeledve egyre tisztábbá válnak. A középső szélességi körök pedig minden bizonnyal a napsugárzásnak való kitettség növekedésének/csökkenésének köszönhetően mutatják a változásokból a maguk részét.

Az egyes évek hosszához hasonlóan, amit a Szaturnuszról tudunk, annak is sok köze van a Naptól való jelentős távolságához. Röviden, eddig kevés küldetés volt képes mélyrehatóan tanulmányozni, és egyetlen év hossza azt jelenti, hogy egy szonda nehezen tud szemtanúja lenni a bolygó összes évszakos változásának. Mégis, amit eddig megtudtunk, az jelentős, és elég lenyűgöző is!

Az Universe Today-nél már sok cikket írtunk más bolygókon töltött évekről. Itt van A bolygók pályája. Mennyi ideig tart egy év a többi bolygón, A Föld pályája. Mennyi idő egy év a Földön?, A Merkúr pályája. Mennyi ideig tart egy év a Merkúron?, A Vénusz pályája. Mennyi idő egy év a Vénuszon?, A Mars pályája. Mennyi idő egy év a Marson?, A Jupiter pályája. Mennyi idő egy év a Jupiteren?, Az Uránusz pályája. Mennyi idő egy év az Uránuszon?, A Neptunusz pályája. Mennyi idő egy év a Neptunuszon?, A Plútó pályája. How Long is a Year is a Pluto?

Ha több információt szeretne a Szaturnuszról, nézze meg a Hubblesite Hírek a Szaturnuszról című hírportálját. Itt pedig egy link a NASA Cassini űrszondájának honlapjára, amely a Szaturnusz körül kering.

Az Astronomy Cast egy egész epizódját is felvettük, amely csak a Szaturnuszról szól. Hallgassa meg itt, az 59. epizódot: Szaturnusz.