WIE IST DAS WETTER AUF DEM SATURN?

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Willkommen zurück zu unserer Planetenwetterserie! Als nächstes werfen wir einen Blick auf die Ringelschönheit Saturn!

Saturn ist berühmt für viele Dinge. Abgesehen von seinem Ringsystem, das das sichtbarste und schönste aller Gasriesen ist, ist es auch für sein ausgedehntes Mondsystem bekannt (das zweitgrößte im Sonnensystem hinter Jupiter). Und dann ist da noch sein gebändertes Aussehen und seine goldene Farbe, die das Ergebnis seiner besonderen Zusammensetzung und anhaltenden Wettermuster sind.

Ähnlich wie Jupiter sind die Wettersysteme des Saturn als besonders extrem bekannt und führen zu Merkmalen, die aus großer Entfernung sichtbar sind. Die starken Winde erzeugen regelmäßig massive ovale Stürme, Jetstreams, Hurrikane und hexagonale Wellenmuster, die sowohl in der nördlichen als auch in der südlichen Polarregion sichtbar sind.

Saturnatmosphäre:

Die äußere Atmosphäre des Saturn enthält 96,3 Vol .-% molekularen Wasserstoff und 3,25 Vol .-% Helium. Es ist auch bekannt, dass der Gasriese schwerere Elemente enthält, obwohl die Anteile dieser Elemente an Wasserstoff und Helium nicht bekannt sind. Es wird angenommen, dass sie der ursprünglichen Fülle aus der Bildung des Sonnensystems entsprechen würden.

Spurenmengen von Ammoniak, Acetylen, Ethan, Propan, Phosphin und Methan wurden auch in der Saturnatmosphäre nachgewiesen. Die oberen Wolken bestehen aus Ammoniakkristallen, während die unteren Wolken entweder aus Ammoniumhydrogensulfid (NH) bestehen₄SH) oder Wasser. Ultraviolette Strahlung der Sonne verursacht eine Methanphotolyse in der oberen Atmosphäre, was zu einer Reihe chemischer Kohlenwasserstoffreaktionen führt, wobei die resultierenden Produkte durch Wirbel und Diffusion nach unten transportiert werden.

Die Saturnatmosphäre zeigt ein Streifenmuster ähnlich dem von Jupiter, aber die Saturnbänder sind in der Nähe des Äquators viel schwächer und breiter. Wie bei Jupiters Wolkenschichten sind sie in die oberen und unteren Schichten unterteilt, deren Zusammensetzung je nach Tiefe und Druck variiert. In den oberen Wolkenschichten bestehen die Wolken mit Temperaturen im Bereich von 100–160 K und Drücken zwischen 0,5–2 bar aus Ammoniak-Eis.

Das Vorhandensein von Wasserstoffgas führt zu tiefroten Wolken. Diese werden jedoch von Ammoniakwolken verdeckt, die näher am äußeren Rand der Atmosphäre liegen und den gesamten Planeten bedecken. Wenn dieses Ammoniak der ultravioletten Strahlung der Sonne ausgesetzt wird, erscheint es weiß. In Kombination mit seinen tieferen roten Wolken hat der Planet eine blassgoldene Farbe.

Wassereiswolken beginnen bei einem Druck von etwa 2,5 bar und reichen bis zu 9,5 bar, wo die Temperaturen zwischen 185 und 270 K liegen. In dieser Schicht befindet sich eine Bande aus Ammoniumhydrogensulfideis, die im Druckbereich von 3 bis 6 liegt bar mit Temperaturen von 290–235 K. Schließlich enthalten die unteren Schichten, in denen die Drücke zwischen 10–20 bar und die Temperaturen zwischen 270–330 K liegen, einen Bereich von Wassertröpfchen mit Ammoniak in einer wässrigen Lösung.

Großer weißer Fleck:

Gelegentlich weist die Saturnatmosphäre langlebige Ovale auf, ähnlich wie dies bei Jupiter häufig der Fall ist. Während Jupiter den Großen Roten Fleck hat, hat Saturn regelmäßig den sogenannten Großen Weißen Fleck (auch bekannt als Great White Oval). Dieses einzigartige, aber kurzlebige Phänomen tritt einmal im Saturnjahr, etwa alle 30 Erdjahre, um die Zeit der Sommersonnenwende auf der Nordhalbkugel auf.

Diese Flecken können mehrere tausend Kilometer breit sein und wurden 1876, 1903, 1933, 1960 und 1990 beobachtet. Seit 2010 wurde ein großes weißes Wolkenband namens Northern Electrostatic Disturbance beobachtet, das den Saturn umhüllt, der von entdeckt wurde die Cassini-Raumsonde. Wenn die periodische Natur dieser Stürme beibehalten wird, wird etwa 2020 eine weitere auftreten.

Meteorologische Phänomene:

Die Winde auf dem Saturn sind nach Neptuns die zweitschnellsten unter den Planeten des Sonnensystems. Dies ist teilweise auf die hohe Rotationsgeschwindigkeit des Saturn zurückzuführen, die 9,87 km / s (6,13 mi / s) beträgt und 35.500 km / h (22.058,7 mi / h) entspricht. Bei dieser Geschwindigkeit benötigt der Planet nur 10 Stunden 33 Minuten, um sich einmal um seine Achse zu drehen. Da es sich jedoch um einen Gasriesen handelt, gibt es einen Unterschied zwischen der Rotation seiner Atmosphäre und seinem Kern.

Daten erhalten von der Voyager 1 und 2 Missionen wiesen auf Ostwinde von 500 m / s (1800 km / h) hin. Die Nord- und Südpole des Saturn haben ebenfalls Hinweise auf stürmisches Wetter gezeigt. Am Nordpol hat dies die Form eines hexagonalen Wellenmusters, während der Süden Hinweise auf einen massiven Jetstream zeigt.

Das anhaltende hexagonale Wellenmuster um den Nordpol wurde erstmals in der Voyager Bilder. Die Seiten des Sechsecks sind jeweils ungefähr 13.800 km lang (was länger als der Durchmesser der Erde ist) und die Struktur dreht sich mit einer Periode von 10h 39m 24s, was als gleich der Rotationsperiode von angenommen wird Saturns Inneres.

Der Südpolwirbel wurde inzwischen erstmals mit dem Hubble-Weltraumteleskop beobachtet. Diese Bilder zeigten das Vorhandensein eines Strahls an, jedoch keine hexagonale stehende Welle. Es wird geschätzt, dass diese Stürme Winde mit einer Geschwindigkeit von 550 km / h erzeugen, von vergleichbarer Größe wie die Erde sind und vermutlich seit Milliarden von Jahren andauern.

Im Jahr 2006 beobachtete die Cassini-Raumsonde einen hurrikanartigen Sturm mit einem klar definierten Auge. Solche Stürme waren auf keinem anderen Planeten als der Erde beobachtet worden - auch nicht auf dem Jupiter. Dieser Sturm schien durch Hitze verursacht zu werden, die in den Tiefen des warmen Inneren des Saturn erzeugt wurde, der dann in die obere Atmosphäre entkam und dem Planeten entkam.

Saturn ist auch für seine Perlenkette bekannt, die 2006 von Cassinis visuellem und infrarotem Kartierungsspektrometer erfasst wurde. Diese Funktion, die in den nördlichen Breiten auftrat (und bei keinem anderen Gasriesen zu sehen war), ist a Eine Reihe von Wolkenlichtungen in regelmäßigen Abständen, die zeigen, wie die Saturnatmosphäre durch ihr eigenes inneres thermisches Leuchten beleuchtet wird.

Wie ist das Wetter auf dem Saturn? Ziemlich gewalttätig und stürmisch! Und nicht überraschend angesichts der Masse, Zusammensetzung, starken Schwerkraft und schnellen Rotation des Planeten. Es macht dich glücklich, dass wir auf der Erde leben, wo die Erde (vergleichsweise) ziemlich ruhig und langweilig ist!

Wir haben hier im Space Magazine viele interessante Artikel über das Wetter auf dem Planeten geschrieben. Wie ist das Wetter auf Merkur? Wie ist das Wetter auf der Venus? Wie ist das Wetter auf dem Mars? Wie ist das Wetter auf dem Jupiter? Wie ist das Wetter auf Uranus? und wie ist das Wetter auf Neptun?

Weitere Informationen finden Sie in NASAs Solar System Exploration - Saturn und in den Fakten zu Saturn aus Space Facts.

Astronomy Cast hat einige interessante Episoden zu diesem Thema aufgenommen. Hier ist Episode 59: Saturn und Episode 61: Saturnmonde.

Quellen: