Orbita lui Saturn. Cât durează un an pe Saturn?
Care planetă din sistemul solar are nevoie de o anumită perioadă de timp pentru a parcurge o singură orbită în jurul Soarelui. Aici, pe Pământ, această perioadă durează 365,25 zile – o perioadă pe care noi o numim an. Când vine vorba de celelalte planete, folosim această măsură pentru a caracteriza perioadele lor orbitale. Și ceea ce am descoperit este că pe multe dintre aceste planete, în funcție de distanța lor față de Soare, un an poate dura foarte mult timp!
Considerați Saturn, care orbitează în jurul Soarelui la o distanță de aproximativ 9,5 UA – adică de nouă ori și jumătate distanța dintre Pământ și Soare. Din această cauză, viteza cu care orbitează în jurul Soarelui este, de asemenea, considerabil mai mică. Ca urmare, un singur an pe Saturn durează în medie aproximativ douăzeci și nouă de ani și jumătate. Iar în acest timp, au loc unele schimbări interesante pentru sistemele meteorologice ale planetei.
Perioada orbitală:
Saturn orbitează în jurul Soarelui la o distanță medie (axa semi-majoră) de 1,429 miliarde de km (887,9 milioane de mile; 9,5549 UA). Deoarece orbita sa este eliptică – cu o excentricitate de 0,05555 – distanța sa față de Soare variază de la 1,35 miliarde de km (838,8 milioane de mile; 9,024 UA) la cel mai apropiat (periheliu) la 1.509 miliarde de km (937,6 milioane de mile; 10,086 UA) la cea mai îndepărtată (afeliu).
Cu o viteză orbitală medie de 9,69 km/s, Saturn are nevoie de 29,457 ani tereștri (sau 10.759 zile terestre) pentru a efectua o singură revoluție în jurul Soarelui. Cu alte cuvinte, un an pe Saturn durează aproximativ la fel de mult ca 29,5 ani aici, pe Pământ. Cu toate acestea, lui Saturn îi ia, de asemenea, puțin peste 10 ore și jumătate (10 ore și 33 de minute) pentru a se roti o dată pe axa sa. Acest lucru înseamnă că un singur an pe Saturn durează aproximativ 24.491 de zile solare saturniene.
Din acest motiv, ceea ce putem vedea din inelele lui Saturn de pe Pământ se schimbă în timp. Pentru o parte din orbita sa, inelele lui Saturn sunt văzute în punctul lor cel mai larg. Dar, pe măsură ce își continuă orbita în jurul Soarelui, unghiul inelelor lui Saturn scade până când acestea dispar complet din punctul nostru de vedere. Acest lucru se datorează faptului că le vedem pe margine. După încă câțiva ani, unghiul nostru se îmbunătățește și putem vedea din nou frumosul sistem de inele.
Inclinația orbitală și înclinarea axială:
Un alt lucru interesant despre Saturn este faptul că axa sa este înclinată față de planul eclipticii. În esență, orbita sa este înclinată cu 2,48° în raport cu planul orbital al Pământului. De asemenea, axa sa este înclinată cu 26,73° în raport cu ecliptica Soarelui, ceea ce este similar cu înclinarea de 23,5° a Pământului. Rezultatul acestui fapt este că, la fel ca și Pământul, Saturn trece prin schimbări sezoniere pe parcursul perioadei sale orbitale.
Modificări sezoniere:
Pentru jumătate din orbita sa, emisfera nordică a lui Saturn primește mai multă radiație solară decât emisfera sudică. Pentru cealaltă jumătate a orbitei sale, situația este inversă, emisfera sudică primind mai multă lumină solară decât emisfera nordică. Acest lucru creează sisteme de furtuni care se schimbă dramatic în funcție de partea orbitei sale în care se află Saturn.
.
Pentru statornici, vânturile din atmosfera superioară pot atinge viteze de până la 5oo de metri pe secundă (1.600 de picioare pe secundă) în jurul regiunii ecuatoriale. Ocazional, atmosfera lui Saturn prezintă ovale de lungă durată, similar cu ceea ce se observă în mod obișnuit pe Jupiter. În timp ce Jupiter are Marea Pată Roșie, Saturn are periodic ceea ce este cunoscut sub numele de Marea Pată Albă (aka. Marele Oval Alb).
Acest fenomen unic, dar de scurtă durată, apare o dată în fiecare an saturnian, în jurul datei solstițiului de vară din emisfera nordică. Aceste pete pot avea o lățime de câteva mii de kilometri și au fost observate în mai multe ocazii de-a lungul timpului – în 1876, 1903, 1933, 1960 și 1990.
Din 2010, a fost observată o bandă mare de nori albi numită Tulburarea Electrostatică Nordică, care a fost reperată de sonda spațială Cassini. Având în vedere natura periodică a acestor furtuni, se așteaptă ca o altă furtună să aibă loc în 2020, coincizând cu următoarea vară a lui Saturn în emisfera nordică.
În mod similar, schimbările sezoniere afectează modelele meteorologice foarte mari care există în jurul regiunilor polare nordice și sudice ale lui Saturn. La polul nord, Saturn cunoaște un model de valuri hexagonale care măsoară aproximativ 30.000 km (20.000 mi) în diametru, în timp ce fiecare dintre cele șase laturi ale sale măsoară aproximativ 13.800 km (8.600 mi). Această furtună persistentă poate atinge viteze de aproximativ 322 km pe oră (200 mph).
Grație imaginilor realizate de sonda Cassini între 2012 și 2016, furtuna pare să sufere modificări de culoare (de la o ceață albăstruie la o nuanță maro-aurie) care coincid cu apropierea solstițiului de vară. Acest lucru a fost atribuit unei creșteri a producției de ceață fotochimică în atmosferă, care se datorează unei expuneri mai mari la lumina soarelui.
În mod similar, în emisfera sudică, imaginile achiziționate de telescopul spațial Hubble au indicat existența unui jet stream de mari dimensiuni. Această furtună seamănă cu un uragan de pe orbită, are un perete ocular clar definit și poate atinge viteze de până la 550 km/h (~342 mph). Și, la fel ca furtuna hexagonală din nord, jet stream-ul sudic suferă modificări ca urmare a expunerii crescute la lumina solară.
Cassini a reușit să capteze imagini ale regiunii polare sud în 2007, ceea ce a coincis cu toamna târzie în emisfera sudică. La acea vreme, regiunea polară devenea din ce în ce mai „smogată”, în timp ce regiunea polară nordică devenea din ce în ce mai clară. Motivul pentru aceasta, s-a argumentat, a fost faptul că scăderea luminii solare a dus la formarea de aerosoli de metan și la crearea unui strat de nori.
De aici, s-a presupus că regiunile polare devin din ce în ce mai întunecate de nori de metan pe măsură ce emisfera respectivă se apropie de solstițiul de iarnă, și mai clare pe măsură ce se apropie de solstițiul de vară. Iar latitudinile medii prezintă cu siguranță partea lor de schimbări datorită creșterii/diminuării expunerii la radiația solară.
La fel ca durata unui singur an, ceea ce știm despre Saturn are foarte mult de-a face cu distanța sa considerabilă față de Soare. Pe scurt, puține misiuni au reușit să o studieze în profunzime, iar lungimea unui singur an înseamnă că este dificil pentru o sondă să asiste la toate schimbările sezoniere prin care trece planeta. Cu toate acestea, ceea ce am învățat a fost considerabil și, de asemenea, destul de impresionant!
Am scris multe articole despre anii pe alte planete aici, la Universe Today. Iată Orbita planetelor. Cât durează un an pe celelalte planete, Orbita Pământului. Cât durează un an pe Pământ?, Orbita lui Mercur. Cât durează un an pe Mercur?, Orbita lui Venus. Cât durează un an pe Venus?, Orbita lui Marte. Cât durează un an pe Marte, Orbita lui Jupiter. Cât durează un an pe Jupiter?, Orbita lui Uranus. Cât durează un an pe Uranus, Orbita lui Neptun. Cât durează un an pe Neptun?, Orbita lui Pluto. Cât durează un an pe Pluto?
Dacă doriți mai multe informații despre Saturn, consultați comunicatele de presă despre Saturn de pe Hubblesite. Și iată un link către pagina de pornire a navei spațiale Cassini a NASA, care orbitează în jurul lui Saturn.
Am înregistrat și un întreg episod din Astronomy Cast care este doar despre Saturn. Ascultați aici, episodul 59: Saturn.