Planēta Saturns ir viens no Saules sistēmas gāzes gigantiem. Tas ir otrs lielākais pēc Jupitera, tam ir milzīga masa un blīvs gredzenu slānis, kas to ieskauj. Saturna atmosfēra ir fenomens, kas jau daudzus gadus ir bijis zinātnieku strīdu objekts. Taču šodien ir ticami konstatēts, ka tieši gāzes veido visa gaisa ķermeņa pamatu, kam nav cietas virsmas.
Lielā atklājuma vēsture
Ilgu laiku zinātnieki uzskatīja, ka mūsu sistēmu noslēdz tieši šī milzīgā planēta, un ārpus tās orbītas nav nekā. Viņi to pētījuši kopš tālā 1610. gada, pēc tam, kad Galilejs caur teleskopu pārbaudīja Saturnu un arī savās piezīmēs uzsvēra gredzenu klātbūtni. Tajos gados neviens nevarēja iedomāties, ka šis debess ķermenis tik ļoti atšķiras no Zemes, Veneras vai Marsa: tam pat nav virsmas un tas pilnībā sastāv no gāzēm, kas uzkarsētas līdz neiedomājamai temperatūrai. Saturna atmosfēras klātbūtne tika apstiprināta tikai 20. gadsimtā. Turklāt to ir spējuši secināt tikai mūsdienu zinātniekiplanēta ir gāzes bumba.
To izpētīja pavadonis Voyager 1, kas spēja izlaist zondi atmosfēras ārējos slāņos. Tika iegūti attēli, kas liecināja par galvenokārt ūdeņraža saturu Saturna mākoņos, kā arī daudzām citām gāzēm. Kopš tā laika pētījumi tiek veikti tikai uz teoriju un aprēķinu pamata. Un šeit ir godīgi atzīmēt, ka Saturns ir viena no noslēpumainākajām un līdz šim nezināmākajām planētām.
Atmosfēras klātbūtne, tās sastāvs
Mēs zinām, ka uz sauszemes planētām, kas atrodas tiešā Saules tuvumā, nav atmosfēras. Bet tie ir cieti ķermeņi, kas sastāv no akmens un metāla, kuriem ir noteikta masa un tam atbilstoši parametri. Ar gāzes baloniem viss ir pavisam savādāk. Saturna atmosfēra ir pati par sevi pamats. Bezgalīgi gāzes tvaiki, miglas un mākoņi savāc neticami daudz un veido lodītes formu, pateicoties kodola magnētiskajam laukam.
Planētas atmosfēras pamatā ir ūdeņradis: tas ir vairāk nekā 96 procenti. Citas gāzes atrodas kā piemaisījumi, kuru proporcijas ir atkarīgas no dziļuma. Ir vērts atzīmēt, ka uz Saturna nav ūdens kristālu, dažādu ledus modifikāciju un citu organisko vielu.
Divi atmosfēras slāņi un to sastāvs
Tātad, Saturna atmosfēra ir sadalīta divās daļās: ārējā un iekšējā. Pirmais ir 96,3 procenti molekulārā ūdeņraža, 3 procenti hēlija. Šīs galvenās gāzes tiek sajauktas ar tādām sastāvdaļām kā fosfīns, amonjaks,metāns un etāns. Šeit notiek spēcīgi virszemes vēji, kuru ātrums sasniedz 500 m/s. Runājot par atmosfēras apakšējo slāni, šeit dominē metāliskais ūdeņradis - aptuveni 91 procents, kā arī hēlijs. Šajā vidē ir amonija hidrosulfīda mākoņi. Apakšējais atmosfēras slānis vienmēr tiek uzkarsēts līdz robežai. Tuvojoties kodolam, temperatūra sasniedz tūkstošiem kelvinu, jo vēl nav iespējams izpētīt planētu ar zondēm, kas izgatavotas sauszemes apstākļos.
Atmosfēras parādības
Visizplatītākās parādības uz šīs planētas ir vēji un viesuļvētras. Lielākā daļa straumju pūš no rietumiem uz austrumiem attiecībā uz aksiālo rotāciju. Ekvatoriālajā reģionā ir neliels klusums, un, attālinoties no tā, parādās rietumu straumes. Uz Saturna ir arī vietas, kur noteiktas laikapstākļu parādības notiek regulāri. Piemēram, Lielais b altais ovāls notiek dienvidu puslodē reizi trīsdesmit gados. Šādos “sliktos laikapstākļos” Saturna atmosfēra, kuras sastāvs vēl vairāk veicina šo parādību, burtiski ir zibens pārņemta. Izplūdes notiek galvenokārt vidējos platuma grādos, starp ekvatoru un poliem. Runājot par pēdējo, šeit galvenā parādība ir polārblāzma. Spēcīgāki uzplaiksnījumi notiek ziemeļos, jo tur magnētiskais lauks ir spēcīgāks nekā dienvidos. Spožums parādās ovālu gredzenu vai spirāļu veidā.
Spiediens un temperatūra
Kā izrādās, to padara Saturna atmosfēraplanēta ir diezgan vēsa, salīdzinot ar Jupiteru, bet noteikti ne tik ledaina kā Urāns un Neptūns. Augšējos slāņos temperatūra ir aptuveni -178 grādi pēc Celsija, ņemot vērā pastāvīgos vējus un viesuļvētras. Jo tuvāk mēs virzāmies kodolam, jo vairāk palielinās spiediens, līdz ar to paaugstinās temperatūra. Vidējos slāņos ir -88 grādi, un spiediens ir aptuveni tūkstotis atmosfēru. Zondes sasniegtais galējais punkts bija -3 temperatūras zona. Saskaņā ar aprēķiniem, planētas kodola reģionā spiediens sasniedz 3 miljonus atmosfēru. Temperatūra ir 11 700 grādi pēc Celsija.
Pēcvārds
Mēs īsi pārskatījām Saturna atmosfēras struktūru. Tā sastāvu var salīdzināt ar Jupitera sastāvu, un ir arī līdzības ar ledus milžiem - Urānu un Neptūnu. Bet, tāpat kā katra gāzes bumba, Saturns ir unikāls savā struktūrā. Šeit pūš ļoti spēcīgs vējš, spiediens sasniedz neticamus līmeni, un temperatūra saglabājas vēsa (pēc astronomiskajiem standartiem).
