Атмасфера Сатурна: склад, структура

Планета Сатурн ўваходзіць у катэгорыю газавых гігантаў Сонечнай сістэмы. Па велічыні яна другая пасля Юпітэра, валодае велізарнай масай і шчыльным пластом кольцаў, якія яе атачаюць. Атмасфера Сатурна - з'ява, якое доўгія гады было прадметам спрэчак навукоўцаў. Але сёння пэўна ўсталявана, што менавіта газы складаюць аснову ўсяго паветранага цела, якое не мае цвёрдай паверхні.

Гісторыя вялікага адкрыцця

Доўгі час навукоўцы лічылі, што наша сістэма замыкаецца менавіта гэтай велізарнай планетай, і за яе арбітай ўжо нічога няма. Яе вывучэннем займаліся з далёкага 1610 года, пасля таго як Галілей разгледзеў Сатурн у тэлескоп, а таксама вылучыў у сваіх запісах наяўнасць у яго кольцаў. У тыя гады ніхто і падумаць не мог, што дадзенае нябеснае цела настолькі адрозніваецца ад Зямлі, Венеры або Марса: нават не мае паверхні і складаецца цалкам з газаў, разагрэтых да неймаверных тэмператур. Наяўнасць атмасферы Сатурна пацвердзілася толькі ў ХХ стагоддзі. Больш за тое, толькі сучасныя навукоўцы змаглі зрабіць выснову, што планета - газавы шар. Яе даследаваў спадарожнік «Вояджэр-1», які змог выпусціць зонд ў знешнія слаі атмасферы. Былі атрыманы здымкі, якія паказалі на ўтрыманне ў асноўным вадароду ў складзе аблокаў Сатурна, а таксама многіх іншых газаў. З тых часоў даследаванні вядуцца толькі на аснове тэорый і разлікаў. І тут справядліва будзе адзначыць, што адной з самых загадкавых і нязведаных планет аж да цяперашняга моманту з'яўляецца менавіта Сатурн.

Наяўнасць атмасферы, яе склад

Мы ведаем, што планеты зямной групы, якія знаходзяцца ў непасрэднай блізкасці да Сонца, не маюць атмасферы. Але гэта цвёрдыя цела, якія складаюцца з каменя і металу, маюць пэўную масу і адпаведныя ёй параметры. З газавымі шарамі справы ідуць зусім інакш. Атмасфера Сатурна - гэта аснова яго самога. Бясконцыя газавыя пары, туманы і аблокі збіраюцца ў неверагоднай колькасці і ўтвараюць форму шара дзякуючы магнітнаму полю ядра. Аснову атмасферы планеты складае вадарод: яго звыш 96 працэнтаў. У якасці прымешак прысутнічаюць іншыя газы, прапорцыі якіх залежаць ад глыбіні. Варта адзначыць, што крышталяў вады, розных мадыфікацый лёду і іншых арганічных рэчываў на Сатурне няма.

Два пласта атмасферы і іх склад

Такім чынам, атмасфера Сатурна дзеліцца на дзве часткі: знешні пласт і ўнутраны. Першы складаецца на 96,3 адсотка з малекулярнага вадароду, на 3 адсоткі - з гелія. Да гэтых асноўным газам прымяшаць такія кампаненты, як фосфин, аміяк, метан і этан. Тут здараюцца моцныя паверхневыя ветру, хуткасць якіх дасягае 500 м / с. Што тычыцца ніжняга слоя атмасферы, то тут пераважае металічны вадарод - каля 91 адсотка, а таксама гелій. У гэтым асяроддзі знаходзяцца аблокі з гидросульфида амонія. Ніжні атмасферны пласт заўсёды нагрэць да мяжы. Па меры набліжэння да ядра тэмпература дасягае тысячы Кельвінаў, таму пакуль што даследаваць планету з дапамогай зондаў, вырабленых у зямных умовах, немагчыма.

атмасферныя з'явы

Самымі распаўсюджанымі з'явамі на гэтай планеце з'яўляюцца вятры і ўраганы. Большасць патокаў дзьмуць з захаду на ўсход адносна восевага кручэння. У раёне экватара назіраецца невялікае зацішша, а па меры выдалення ад яго ўзнікаюць заходнія патокі. Існуюць на Сатурне і месцы, дзе з пастаяннай перыядычнасцю здараюцца пэўныя ўмовы з'явы. Да прыкладу, Вялікі белы авал ўзнікае ў паўднёвым паўшар'і раз у трыццаць гадоў. Падчас падобных «непагадзі» атмасфера Сатурна, склад якой яшчэ больш спрыяе гэтай з'яве, уся літаральна прасякнута маланкамі. Разрады ўзнікаюць пераважна ў сярэдзінных шыротах, паміж экватарам і полюсамі. Што тычыцца апошніх, то тут галоўным з'явай лічыцца палярнае ззянне. Больш моцныя ўспышкі здараюцца на поўначы, так як там магнітнае поле мацней, чым на поўдні. Ззянне праступае ў выглядзе авальных кольцаў або спіраляў.

Ціск і тэмпература

Як высветлілася, атмасфера Сатурна робіць гэтую планету досыць прахалоднай у параўнанні з Юпітэрам, але, вядома ж, не такі ледзяной, як Уран і Няптун. У верхніх пластах тэмпература складае каля -178 градусаў па Цэльсіі з улікам пастаянных вятроў і ўраганаў. Чым бліжэй мы рухаемся наперад да ядра, тым больш узмацняецца ціск, такім чынам, падымаецца і тэмпература. У сярэдніх пластах яна складае -88 градусаў, а ціск - каля тысячы атмасфер. Крайняй кропкай, якой дасягнуў зонд, была тэмпературная зона ў -3. Па разліках ў раёне ядра планеты ціск дасягае 3 мільёнаў атмасфер. Пры гэтым тэмпература роўная 11 700 градусам Цэльсія.

пасляслоўе

Коратка мы разгледзелі, якая па сваёй структуры атмасфера Сатурна. Склад яе можна параўнаць з юпитерианской, таксама маюцца падабенства з ледзянымі гігантамі - Уранам і Нэптунам. Але, як і кожны газавы шар, Сатурн унікальны па сваім будынку. Тут дзьмуць вельмі моцныя ветру, ціск дасягае неверагодных паказчыкаў, а тэмпература пры гэтым застаецца прахалоднай (па астранамічным мерках).