HOE IS HET WEER OP SATURNUS?

Send

Welkom terug bij onze planetaire weerserie! Vervolgens bekijken we de geringde schoonheid, Saturnus!

Saturnus staat bekend om veel dingen. Afgezien van het ringsysteem, dat het meest zichtbaar en mooi is van elke gasreus, staat het ook bekend om zijn uitgebreide systeem van manen (het op één na grootste in het zonnestelsel achter Jupiter). En dan is er het gestreepte uiterlijk en de gouden kleur, die het resultaat zijn van de eigenaardige samenstelling en aanhoudende weerpatronen.

Net als Jupiter staan de weersystemen van Saturnus bekend als bijzonder extreem, waardoor eigenschappen ontstaan die van grote afstanden kunnen worden gezien. De harde wind zorgt periodiek voor enorme ovale stormen, jetstreams, orkanen en zeshoekige golfpatronen die zowel in de noordelijke als in de zuidelijke poolgebieden zichtbaar zijn.

De atmosfeer van Saturnus:

De buitenatmosfeer van Saturnus bevat 96,3% moleculaire waterstof en 3,25% helium per volume. Het is ook bekend dat de gasreus zwaardere elementen bevat, hoewel de verhoudingen hiervan ten opzichte van waterstof en helium niet bekend zijn. Aangenomen wordt dat ze overeenkomen met de oorspronkelijke overvloed door de vorming van het zonnestelsel.

Er zijn ook sporen van ammoniak, acetyleen, ethaan, propaan, fosfine en methaan gedetecteerd in de atmosfeer van Saturnus. De bovenste wolken bestaan uit ammoniakkristallen, terwijl de onderste wolken uit ammoniumhydrosulfide (NH) lijken te bestaan₄SH) of water. Ultraviolette straling van de zon veroorzaakt fotolyse van methaan in de bovenste atmosfeer, wat leidt tot een reeks chemische reacties op koolwaterstoffen, waarbij de resulterende producten door wervelingen en diffusie naar beneden worden gedragen.

De atmosfeer van Saturnus vertoont een gestreept patroon dat lijkt op dat van Jupiter, maar de banden van Saturnus zijn veel zwakker en breder in de buurt van de evenaar. Net als bij de wolkenlagen van Jupiter zijn ze verdeeld in de bovenste en onderste lagen, die qua samenstelling variëren op basis van diepte en druk. In de bovenste wolkenlagen, met temperaturen in het bereik van 100–160 K en drukken tussen 0,5–2 bar, bestaan de wolken uit ammoniakijs.

De aanwezigheid van waterstofgas zorgt voor dieprode wolken. Deze worden echter verduisterd door ammoniakwolken, die zich dichter bij de buitenrand van de atmosfeer bevinden en de hele planeet bedekken. De blootstelling van deze ammoniak aan de ultraviolette straling van de zon zorgt ervoor dat deze wit lijkt. In combinatie met de diepere rode wolken resulteert dit in een planeet met een lichtgouden kleur.

Waterijswolken beginnen op een niveau waar de druk ongeveer 2,5 bar is en reiken tot 9,5 bar, waar de temperaturen variëren van 185-270 K. In deze laag is een band van ammoniumhydrosulfide-ijs gemengd, liggend in het drukbereik 3-6 bar met temperaturen van 290–235 K. Tenslotte bevatten de onderste lagen, waar de drukken tussen 10–20 bar liggen en de temperaturen 270–330 K zijn, een gebied met waterdruppels met ammoniak in een waterige oplossing.

Geweldige witte vlek:

Af en toe vertoont de atmosfeer van Saturnus langlevende ovalen, vergelijkbaar met wat gewoonlijk wordt waargenomen op Jupiter. Terwijl Jupiter de Grote Rode Vlek heeft, heeft Saturnus periodiek de zogenaamde Grote Witte Vlek (ook bekend als Grote Witte Ovaal). Dit unieke maar kortstondige fenomeen doet zich eens in de Saturnus jaar, ongeveer elke 30 aardse jaren, rond de tijd van de zomerzonnewende van het noordelijk halfrond.

Deze plekken kunnen enkele duizenden kilometers breed zijn en zijn waargenomen in 1876, 1903, 1933, 1960 en 1990. Sinds 2010 is er een grote strook witte wolken, de Northern Electrostatic Disturbance genaamd, waargenomen die Saturnus omhult en werd opgemerkt door de Cassini ruimtesonde. Als het periodieke karakter van deze stormen wordt gehandhaafd, zal er omstreeks 2020 nog een optreden.

Meteorologische verschijnselen:

De winden op Saturnus zijn de op één na snelste van de planeten van het zonnestelsel, na die van Neptunus. Dit komt gedeeltelijk door de hoge rotatiesnelheid van Saturnus - 9,87 km / s (6,13 mi / s), wat neerkomt op 35.500 km / h (22.058,7 mi / h). In dit tempo heeft de planeet slechts 10 uur en 33 minuten nodig om eenmaal om zijn as te draaien. Omdat het echter een gasreus is, is er een verschil tussen de rotatie van de atmosfeer en de kern.

Gegevens verkregen door de Voyager 1 en 2 missies wezen op oostelijke piekwinden van 500 m / s (1800 km / h). De noordelijke en zuidelijke polen van Saturnus hebben ook bewijs geleverd van stormachtig weer. Bij de noordpool heeft dit de vorm van een zeshoekig golfpatroon, terwijl in het zuiden sprake is van een enorme straalstroom.

Het aanhoudende zeshoekige golfpatroon rond de noordpool werd voor het eerst opgemerkt in de Voyager afbeeldingen. De zijkanten van de zeshoek zijn elk ongeveer 13.800 km (8.600 mi) lang (wat langer is dan de diameter van de aarde) en de structuur roteert met een periode van 10h 39m 24s, waarvan wordt aangenomen dat deze gelijk is aan de rotatieperiode van Saturnus interieur.

Ondertussen werd de zuidpoolwerveling voor het eerst waargenomen met behulp van de Hubble-ruimtetelescoop. Deze afbeeldingen wezen op de aanwezigheid van een straalstroom, maar niet op een zeshoekige staande golf. Deze stormen worden geschat op het genereren van winden van 550 km / h, zijn vergelijkbaar in omvang met de aarde en zouden al miljarden jaren aan de gang zijn.

In 2006 observeerde de Cassini-ruimtesonde een orkaanachtige storm met een duidelijk gedefinieerd oog. Dergelijke stormen waren op geen enkele andere planeet dan de aarde waargenomen, zelfs niet op Jupiter. Deze storm leek te worden veroorzaakt door warmte die werd opgewekt in de diepten van het warme binnenste van Saturnus, die vervolgens naar de hogere atmosfeer ontsnapte en de planeet ontsnapte.

Saturnus staat ook bekend om zijn 'parelsnoer'-functie, die in 2006 werd vastgelegd door Cassini's visuele en infrarood-mapping-spectrometer. Deze functie, die op zijn noordelijke breedtegraden verscheen (en nog nooit op een andere gasreus is gezien), is een reeks wolkenruimten die op regelmatige afstanden van elkaar staan en die laten zien hoe de atmosfeer van Saturnus wordt verlicht door zijn eigen interne, thermische gloed.

Dus hoe is het weer op Saturnus? Behoorlijk gewelddadig en stormachtig! En niet verwonderlijk gezien de massa, samenstelling, krachtige zwaartekracht en snelle rotatie van de planeet. Je voelt je blij dat we op aarde leven, waar de aarde (relatief gezien) behoorlijk kalm en saai is!

We hebben bij Space Magazine veel interessante artikelen over planetair weer geschreven. Hier is hoe is het weer op Mercurius?, Hoe is het weer op Venus?, Hoe is het weer op Mars?, Hoe is het weer op Jupiter?, Hoe is het weer op Uranus? en hoe is het weer op Neptunus?

Bekijk voor meer informatie NASA's zonnestelselverkenning - Saturnus en de feiten over Saturnus vanuit ruimtefeiten.

Astronomy Cast heeft een interessante aflevering over dit onderwerp opgenomen. Hier is aflevering 59: Saturnus en aflevering 61: Saturnusmanen.

Bronnen: