Planeet Saturn on üks Päikesesüsteemi gaasihiiglasi. See on Jupiteri järel suuruselt teine, sellel on tohutu mass ja tihe rõngaste kiht, mis seda ümbritseb. Saturni atmosfäär on nähtus, mis on olnud teadlaste seas vaidlusi tekitanud juba aastaid. Kuid tänapäeval on usaldusväärselt kindlaks tehtud, et gaasid moodustavad kogu õhukeha aluse, millel puudub kindel pind.
Suure avastuse ajalugu
Teadlased uskusid pikka aega, et meie süsteemi sulgeb täpselt see tohutu planeet ja selle orbiidist kaugemale pole midagi. Nad on seda uurinud alates kaugest aastast 1610, pärast seda, kui Galileo uuris Saturni läbi teleskoobi ja tõstis oma märkmetes esile ka rõngaste olemasolu. Neil aastatel ei osanud keegi arvata, et see taevakeha erineb Maast, Veenusest või Marsist nii palju: sellel pole isegi pinda ja see koosneb täielikult kujuteldamatu temperatuurini kuumutatud gaasidest. Saturni atmosfääri olemasolu leidis kinnitust alles 20. sajandil. Veelgi enam, ainult kaasaegsed teadlased on suutnud seda järeldadaplaneet on gaasipall.
Seda uuris satelliit Voyager 1, mis suutis vabastada sondi atmosfääri väliskihtidesse. Saadi pildid, mis näitasid Saturni pilvedes peamiselt vesiniku, aga ka paljude teiste gaaside sisaldust. Sellest ajast peale on uurimistööd tehtud vaid teooriate ja arvutuste põhjal. Siinkohal on õiglane märkida, et Saturn on praeguse hetkeni üks salapärasemaid ja tundmatumaid planeete.
Atmosfääri olemasolu, selle koostis
Me teame, et Päikese vahetus läheduses asuvatel maapealsetel planeetidel puudub atmosfäär. Kuid need on tahked kehad, mis koosnevad kivist ja metallist, millel on teatud mass ja sellele vastavad parameetrid. Gaasiõhupallidega on asjad hoopis teisiti. Saturni atmosfäär on iseenda alus. Lõputud gaasiaurud, udud ja pilved kogunevad uskumatul hulgal ja moodustavad südamiku magnetvälja tõttu pallikuju.
Planeedi atmosfääri aluseks on vesinik: seda on üle 96 protsendi. Lisanditena esinevad muud gaasid, mille proportsioonid sõltuvad sügavusest. Väärib märkimist, et Saturnil puuduvad veekristallid, jää erinevad modifikatsioonid ja muud orgaanilised ained.
Atmosfääri kaks kihti ja nende koostis
Niisiis, Saturni atmosfäär jaguneb kaheks osaks: välimine kiht ja sisemine kiht. Esimene on 96,3 protsenti molekulaarset vesinikku, 3 protsenti heeliumi. Need peamised gaasid on segatud selliste komponentidega nagu fosfiin, ammoniaak,metaan ja etaan. Siin esinevad tugevad pinnatuuled, mille kiirus ulatub 500 m/s. Mis puudutab atmosfääri alumist kihti, siis siin domineerib metalliline vesinik - umbes 91 protsenti, samuti heelium. See keskkond sisaldab ammooniumvesiniksulfiidi pilvi. Alumine atmosfäärikiht on alati kuumutatud piirini. Tuumale lähenedes jõuab temperatuur tuhandetesse kelvinitesse, sest maapealsetes tingimustes tehtud sondide abil pole planeeti veel võimalik uurida.
Atmosfäärinähtused
Kõige levinumad nähtused sellel planeedil on tuuled ja orkaanid. Enamik ojasid puhub aksiaalse pöörlemise suhtes läänest itta. Ekvatoriaalpiirkonnas on kerge tuulevaikus ja sellest eemaldudes ilmuvad läänesuunalised ojad. Saturnil on ka kohti, kus teatud ilmastikunähtused esinevad kindlate ajavahemike järel. Näiteks suur valge ovaal esineb lõunapoolkeral kord kolmekümne aasta jooksul. Sellise "halva ilmaga" on Saturni atmosfäär, mille koostis sellele nähtusele veelgi kaasa aitab, sõna otseses mõttes pikitud. Heited toimuvad peamiselt keskmistel laiuskraadidel, ekvaatori ja pooluste vahel. Viimaste osas on siin peamine nähtus aurora. Tugevamad sähvatused tekivad põhja pool, kuna seal on magnetväli tugevam kui lõunas. Sära ilmub ovaalsete rõngaste või spiraalidena.
Rõhk ja temperatuur
Nagu selgub, teeb selle Saturni atmosfäärplaneet on Jupiteriga võrreldes üsna jahe, kuid kindlasti mitte nii jäine kui Uraan ja Neptuun. Ülemistes kihtides on temperatuur umbes -178 kraadi Celsiuse järgi, arvestades pidevaid tuuli ja orkaane. Mida lähemale tuumale liigume, seda rohkem rõhk tõuseb, mistõttu temperatuur tõuseb. Keskmistes kihtides on -88 kraadi ja rõhk umbes tuhat atmosfääri. Äärmuspunkt, mille sondi jõudis, oli temperatuuritsoon -3. Arvutuste kohaselt ulatub planeedi tuuma piirkonnas rõhk 3 miljoni atmosfäärini. Temperatuur on 11 700 kraadi Celsiuse järgi.
Järelsõna
Vaatasime lühid alt üle Saturni atmosfääri struktuuri. Selle koostist saab võrrelda Jupiteri omaga ning sarnasusi on ka jäähiiglaste - Uraani ja Neptuuniga. Kuid nagu iga gaasipall, on ka Saturn oma struktuurilt ainulaadne. Siin puhuvad väga tugevad tuuled, rõhk jõuab uskumatu tasemeni ja temperatuur püsib (astronoomiliste standardite järgi) jahe.
