Вторая по величине планета в Солнечной системе – это Сатурн. Он хорошо знаком даже тем, кто далек от астрономии. Популярность он обрел благодаря своим обширным кольцам. Они являются его главным опознавательным знаком. Это самое отдаленное от нашей планеты, небесное тело, которое можно наблюдать в космосе без использования специальной техники. Поэтому наблюдение и его исследование ведется давно. Известно множество характеристик, в том числе и температура поверхности Сатурна.
Какая температура на Сатурне
Если высчитать среднее арифметическое из всех температурных показателей шестой планеты, то можно получить температуру равную -160 градусов Цельсия. Но это не дает полного представления и понятия о температуре газового гиганта. Отметка измерения колеблется исходя из уровня глубины слоя планеты.
Определить температурный режим не составит труда, если есть четкие границы верхних слоев.
Но если они отсутствуют, то сделать это однозначно нельзя. Нужно в начале рассмотреть слои, из которых состоит газовый гигант, чтобы понять, как на нем варьируется температура. Верхняя часть Сатурна – атмосфера, показывает минусовые значения.
В то время как более отдаленные участки из-за сильного давления которое на них оказывается, имеют плюсовые показатели. Средний показатель верхнего слоя -160 градусов Цельсия. Температура на Сатурне в определенных участках доходит до -170° С.
В нижних частях температурные значения доходят до 5000 градусов Цельсия. Разогреваясь до таких измерений, нижние слои представляют собой клокочущую лаву, а затем переходят в твердую форму – металлический водород. Максимальная температура возле ядра, где он раскален до 11700° С.
Также большое значение на температурные показатели оказывает тепло, которое генерирует сама планета. Внутреннего тепла настолько больше, что оно превышает полученную энергию от Солнца в 2,5 раза.
Температура Сатурна ночью и днем
Сутки на планете Сатурн длятся 10 часов 3 минуты 29 секунд. Скорость, с которой двигаются воздушные массы, достигает 1800 км/ч. Период обращения Сатурна вокруг солнца – 29,36 лет. Какое расстояние от солнца? Лучам Солнца, чтобы осветить планету, приходится преодолевать расстояние длиною в 1427 млн. км.
Это очень много для получения достаточного количества тепла.
Исходя из этих показателей, в дневное и ночное время температура слоев атмосферы не изменяется. Давление тоже остается постоянным, оно увеличивается по мере движения в недра планеты.
На планете существует смена сезонов, средняя продолжительность которых составляет 7 лет. В зимнее время года поверхность становится синего цвета. В летний период окрашивается в желтый оттенок. Астрономы считают, что такие изменения связаны не со сменой температурного режима, а с интенсивностью ультрафиолетового излучения.
Зимой он становится менее активным. Небесное тело, которое представляет собой сгусток газового образования и имеет в своем эпицентре сильное ядро, способно само себя обогревать. Из-за значительных изменений температуры между внешними и внутренними участками атмосферы возникают сильные ветра и бури.
Строение Сатурна, схема:
Почему на Сатурне холодно
Сатурн находится в 10 раз дальше от Солнца, чем наша планета. Вследствие чего на поверхность газового гиганта попадает в 100 раз меньше солнечного тепла, чем на такую же площадь Земли.
Поэтому на Сатурне наверняка очень холодно. Но насколько низкими могут быть показатели? Это можно узнать подробно, если изучить несколько особенностей планеты. Небесное тело состоит в группе газовых гигантов, так же как и Уран, Юпитер и Нептун.
В состав Сатурна входит:
- водород – 95,4%;
- гелий – 4,26%;
- метан – 3,51%;
- этан – 2,16%;
- фосфин – 1,29%.
Также выделяют основные показатели планеты:
- масса Сатурна равна 5.68×10²⁶ кг;
- плотность Сатурна – 0,687 г/см³;
- радиус Сатурна – 60 300 км;
- диаметр Сатурна (в км) – 120 536.
Скорость перемещения по орбите Сатурна – приблизительно 8,68 км/с. Атмосфера газового гиганта неоднородна, она включает в себя три среды с разными характеристиками.
Из чего состоит атмосфера:
- Температура в самом верхнем участке колеблется в диапазоне -174…-178. Она состоит из аммиачного льда.
- Средний слой, образованный из гидросульфитного льда аммония, имеет показатели около -94 градусов Цельсия. В зависимости от продвижения вглубь слоев, происходит нарастание давления, и температура составляет от -82 до -3ºС.
- Самый нижний слой уже не показывает минусовые значения. Температура начинает расти до 84ºС с отметкой плюс.
Ядро планеты отдает большое количество энергии, за счет чего идет обогрев всех слоев.
Оно настолько горячее, что дает больше тепла, чем дает его Солнце. Металлическое ядро весит приблизительно как 9-22 наших планеты. Оно настолько мощное, что выдвигалась версия о его независимом существовании.
А газовое образование уже скопилось вокруг него в результате гравитации. Возможность отдавать большое количества тепла возможно вследствие гравитационного сжатия небесного тела. Когда показатели снижаются, идет понижение давления, будущая энергия преобразуется в тепло.
Предположительно, это не единственный возможный излучатель тепловых волн. Еще одна версия, по которой происходит повышение температурных показателей, – это конденсация и падение капель гелия через слой водорода. После осуществления трения их энергия преобразуется в тепловую.
Характеристики климата
Сезоны имеют сильное влияние на погоду. Полностью вокруг своей оси Сатурн оборачивается за 10,656 часов. Чтобы вычислить данную цифру, ученые потратили огромное количество времени.
Для определения скорости вращения и конкретной продолжительности суток специалисты пользовались радиоизлучениями. К одним из главных особенностей относят наклонность оси планеты относительно области эклиптики.
Так же, как и на планете Земля, на Сатурне есть сезоны.
Климат является изменчивым. На одном полушарии всегда больше света, чем на втором. Из-за этого происходят большие штормовые явления, которые способны меняться. Такой фактор возникает по причине нахождения планеты на орбите.
Интересные факты
Размер Сатурна в несколько раз превышает планету Меркурий, при этом у гиганта меньшая масса. У планеты насчитывается 82 зафиксированных спутника. У гиганта довольно выражены все его планетарные кольца. О Сатурне знали еще древние люди.
Некоторые из спутников планеты принимают участие в удержании колец Сатурна за счет гравитации. Облака, которые расположены на северном полюсе газового гиганта, создают огромный шестиугольник.
Расстояние каждой из сторон равно около 13 800 километров.
Суточные контрасты газового гиганта являются довольно разнообразными. На Сатурне могут возникнуть мощные ураганы. На планете бывают бури и штормы, также наблюдаются молнии.
Температура горячего ядра планеты может составить 11 700 градусов Цельсия. Благодаря горячему ядру в космос гигант отдает в несколько раз больше энергии, чем он имеет от Солнца. Предполагают, что Сатурн поглотит свои кольца спустя 100 миллионов лет.
По соседству с Сатурном расположены Уран и Юпитер. Уран, Сатурн, Нептун и Юпитер относят к внешней области Солнечной системы. В центре планеты находится огромное ядро, в состав которого входят твердые и тяжелые материалы, а также водяной лед.
Кольца Сатурна, схема:
Как менялась температура на Сатурне
Средняя температура на планете везде измеряется по-разному. Южное полушарие выделяет на 1/6 больше тепла. Астрономы характеризуют это с сезонностью, которая длится на планете 7 лет.
В результате активного наблюдения за полюсами, удалось выяснить, что в то время, когда на одном участке длилось лето, в другом полюсе было холодно.
И затем постепенно холодная часть начала теплеть, но показатели, которые она выдавала, были ниже, чем рассчитывали эксперты.
Исследования, которые проводились ранее, при помощи аппарата «Вояджер», показали, что разный диапазон между полюсами, выявлен не был. Это дало возможность думать, что такое снижение отдачи энергии произошло в результате неустойчивой активности Солнца, изменений слоев атмосферы и показателей внутри самой планеты.
Характеристики тепловых источников
Каковы и что собой представляют тепловые источники планеты-гиганта? Каменное ядро выступает в качестве основного генератора тепла.
Его масса в 20 раз больше, чем земная. Жидкий металлический водород обтекает это ядро. По мнению ученых, максимальной температурой, до которой оно может нагреться, является 11700° С.
Температура Сатурна не относится к однородной. Некоторые специалисты считают, что причиной этому является трение атомов гелия в самой планете. Но в большей степени склоняются к гравитационному сжатию газового исполина.
