太陽系のすべての惑星は、太陽の周りの単一の軌道を完了するのに一定の時間を要します。ここ地球上では、この期間は365.25日間続きます。この期間を1年と呼びます。他の惑星については、この測定値を使用して、それらの軌道周期を特徴付けます。そして、私たちが発見したのは、これらの惑星の多くで、太陽からの距離にもよりますが、1年は非常に長い時間続く可能性があるということです。
約9.5 AUの距離で太陽を周回する土星について考えてみましょう。つまり、地球と太陽の間の距離の9倍半です。このため、太陽を周回する速度もかなり遅くなります。その結果、土星での1年は平均して約29年半続きます。その間、惑星の気象システムには興味深い変化がいくつかあります。
軌道期間:
土星は14億4000万km(88億7900万mi、9.5549 AU)の平均距離(準長軸)で太陽を周回しています。その軌道は楕円形であり、0.05555の離心率があるため、太陽からの距離は、最も近い(近日点)で13億5000万km(8.388百万mi、9.024 AU)から最も遠い(近日点)で15 09億km(mi、10.086 AU)の範囲です(遠日点)。
平均軌道速度は9.69 km / sで、土星は29.457地球年(または10,759地球日)太陽の周りを1回転します。言い換えれば、土星での1年間は、地球上で約29.5年も続きます。ただし、土星もその軸上で1回回転するのに10時間半(10時間33分)ほどかかります。これは、土星での1年間が約24,491土星の太陽の日であることを意味します。
地球から土星の環を見ることができるのは時間の経過とともに変化するのはこのためです。軌道の一部では、土星の環が最も広いところに見られます。しかし、太陽の周りを周回し続けると、土星の輪の角度は、私たちの視点から完全に消えるまで減少します。これは、彼らが真正面から見ているからです。さらに数年後、私たちの角度は向上し、美しいリングシステムを再び見ることができます。
軌道傾斜と軸傾斜:
土星のもう1つの興味深い点は、その軸が黄道面から傾いていることです。基本的に、その軌道は地球の軌道面に対して2.48°傾斜しています。その軸も太陽の黄道に対して26.73°傾いており、これは地球の23.5°の傾角に似ています。これの結果は、土星のように、土星はその軌道周期の過程で季節の変化を経験します。
季節の変化:
土星の北半球は、その軌道の半分について、南半球よりも多くの太陽の放射を受けます。その軌道の他の半分では、状況は逆になり、南半球は北半球よりも多くの太陽光を受けます。これにより、土星の軌道のどの部分にいるかによって劇的に変化する嵐システムが作成されます。
州民にとって、上層大気の風は、赤道地域の周りで毎秒5ooメートル(毎秒1,600フィート)の速度に達することがあります。時折、土星の大気は、木星で一般的に観察されるものと同様に、長寿命の楕円形を示します。木星には大赤斑がありますが、土星には定期的に大白斑(別名、大白楕円)と呼ばれるものがあります。
このユニークで短命な現象は、北半球の夏至の頃に土星年に1回発生します。これらのスポットは幅が数千キロメートルにもなる可能性があり、1876年、1903年、1933年、1960年、および1990年に、過去を通じて何度も観察されてきました。
2010年以降、北方静電障害と呼ばれる白い雲の大きな帯が観測されています。 カッシーニ 宇宙探査機。これらの嵐の周期的な性質を考えると、もう1つは2020年に発生すると予想されており、北半球の土星の次の夏と一致します。
同様に、季節変動は、土星の北極と南極の周辺に存在する非常に大きな気象パターンに影響を与えます。土星は北極で、直径が約30,000 km(20,000マイル)の六角形の波パターンを経験しますが、その6つの側面のそれぞれが約13,800 km(8,600マイル)を測定します。この持続的な嵐は、時速約322 km(200 mph)の速度に達する可能性があります。
2012年から2016年の間にカッシーニプローブによって撮影された画像のおかげで、嵐は夏至のアプローチと一致する色の変化(青みがかったもやから金茶色への色合い)を受けているように見えます。これは、大気中の光化学ヘイズの生成が増加したためです。これは、太陽光への露出が増加したためです。
同様に、南半球では、ハッブル宇宙望遠鏡によって取得された画像は、大きなジェット気流の存在を示しています。この嵐は、軌道からのハリケーンに似ており、明確に定義された目の壁があり、最大550 km / h(約342 mph)の速度に達する可能性があります。そして、北の六角形の嵐のように、南のジェット気流は日光への露出の増加の結果として変化を受けます。
カッシーニ 2007年に南極域の画像をキャプチャすることができました。これは、南半球の晩秋と一致しています。当時、極域はますます「スモッグ」になり、北極域はますます晴れてきていました。この理由は、日光の減少がメタンエアロゾルの形成と雲量の増加をもたらしたと主張された。
このことから、極域は、それぞれの半球が冬至に近づくにつれてメタン雲によってますます不明瞭になり、夏至に近づくにつれて明確になると推測されています。そして、中緯度では、太陽放射への露出の増加/減少のおかげで、変化のシェアを確かに示しています。
単一の年の長さと同様に、土星について私たちが知っていることは、太陽からのかなりの距離と関係があります。要するに、これを詳細に研究できたミッションはほとんどなく、1年という長さは、惑星が経験するすべての季節的変化を調査するのが難しいことを意味します。それでも、私たちが学んだことはかなりのものであり、また非常に印象的です!
私たちはここSpace Magazineで、他の惑星に関する長年の記事を数多く書いています。これが惑星の軌道です。他の惑星で一年はどのくらいですか?、地球の軌道。地球上での年はどのくらいですか?、水星の軌道。水星の年はどのくらいですか?、金星の軌道。金星での1年はどのくらいですか?、火星の軌道。火星の1年はどのくらいですか?、木星の軌道。木星の年はどのくらいですか?、天王星の軌道。天王星の1年はどのくらいですか、海王星の軌道。海王星の年はどのくらいですか?、冥王星の軌道。冥王星の年はどのくらいですか?
土星の詳細については、ハッブルサイトの土星に関するニュースリリースをご覧ください。そして、これが土星を周回しているNASAのカッシーニ宇宙船のホームページへのリンクです。
また、土星にまつわる天文学キャストのエピソード全体も収録しています。ここで聞いてください、エピソード59:土星。
出典:
- NASA:太陽系探査–土星
- ウィキペディア–土星
- 宇宙の事実–土星