პლანეტა სატურნი მზის სისტემის ერთ-ერთი გაზის გიგანტია. ის სიდიდით მეორეა იუპიტერის შემდეგ, აქვს უზარმაზარი მასა და რგოლების მკვრივი ფენა, რომელიც გარშემორტყმულია. სატურნის ატმოსფერო არის ფენომენი, რომელიც მრავალი წლის განმავლობაში მეცნიერთა შორის კამათის საგანია. მაგრამ დღეს საიმედოდ დადგინდა, რომ ეს არის აირები, რომლებიც ქმნიან მთელი ჰაერის სხეულის საფუძველს, რომელსაც არ აქვს მყარი ზედაპირი.
დიდი აღმოჩენის ისტორია
დიდი ხნის განმავლობაში მეცნიერებს სჯეროდათ, რომ ჩვენი სისტემა დახურულია სწორედ ამ უზარმაზარი პლანეტის მიერ და მის ორბიტის მიღმა არაფერია. ისინი სწავლობდნენ მას შორეული 1610 წლიდან, მას შემდეგ რაც გალილეომ სატურნი გამოიკვლია ტელესკოპით და ასევე ხაზი გაუსვა მის ჩანაწერებში რგოლების არსებობას. იმ წლებში ვერავინ იფიქრებდა, რომ ეს ციური სხეული ასე განსხვავდება დედამიწისგან, ვენერასგან თუ მარსისგან: მას ზედაპირიც კი არ აქვს და მთლიანად წარმოუდგენელ ტემპერატურამდე გაცხელებული აირებისგან შედგება. სატურნის ატმოსფეროს არსებობა მხოლოდ მე-20 საუკუნეში დადასტურდა. უფრო მეტიც, ამის დასკვნა მხოლოდ თანამედროვე მეცნიერებმა შეძლესპლანეტა გაზის ბურთია.
ის გამოიკვლია ვოიაჯერ 1-ის თანამგზავრმა, რომელმაც შეძლო ზონდის გაშვება ატმოსფეროს გარე ფენებში. მიღებული იქნა სურათები, რომლებიც მიუთითებდნენ ძირითადად წყალბადის შემცველობაზე სატურნის ღრუბლებში, ისევე როგორც სხვა ბევრ გაზზე. მას შემდეგ კვლევები მხოლოდ თეორიებისა და გამოთვლების საფუძველზე ტარდება. და აქ სამართლიანად უნდა აღინიშნოს, რომ სატურნი ერთ-ერთი ყველაზე იდუმალი და უცნობი პლანეტაა დღემდე.
ატმოსფეროს არსებობა, მისი შემადგენლობა
ჩვენ ვიცით, რომ ხმელეთის პლანეტებს, რომლებიც მზესთან ახლოს არიან, არ აქვთ ატმოსფერო. მაგრამ ეს არის მყარი სხეულები, რომლებიც შედგება ქვისა და ლითონისგან, აქვთ გარკვეული მასა და მის შესაბამისი პარამეტრები. გაზის ბუშტებით ყველაფერი სულ სხვაგვარადაა. სატურნის ატმოსფერო თავად არის საფუძველი. გაუთავებელი გაზის ორთქლები, ნისლები და ღრუბლები წარმოუდგენელი რაოდენობით გროვდება და ბირთვის მაგნიტური ველის გამო ბურთის ფორმას ქმნის.
პლანეტის ატმოსფეროს საფუძველი წყალბადია: ის 96 პროცენტზე მეტია. სხვა აირები წარმოდგენილია მინარევების სახით, რომელთა პროპორციები დამოკიდებულია სიღრმეზე. აღსანიშნავია, რომ სატურნზე არ არის წყლის კრისტალები, ყინულის სხვადასხვა მოდიფიკაცია და სხვა ორგანული ნივთიერებები.
ატმოსფეროს ორი ფენა და მათი შემადგენლობა
ასე რომ, სატურნის ატმოსფერო ორ ნაწილად იყოფა: გარე და შიდა ფენად. პირველი არის 96,3 პროცენტი მოლეკულური წყალბადი, 3 პროცენტი ჰელიუმი. ეს ძირითადი აირები შერეულია კომპონენტებთან, როგორიცაა ფოსფინი, ამიაკი,მეთანი და ეთანი. აქ ჩნდება ძლიერი ზედაპირული ქარები, რომელთა სიჩქარე 500 მ/წმ-ს აღწევს. რაც შეეხება ატმოსფეროს ქვედა ფენას, აქ ჭარბობს მეტალური წყალბადი - დაახლოებით 91 პროცენტი, ისევე როგორც ჰელიუმი. ეს გარემო შეიცავს ამონიუმის ჰიდროსულფიდის ღრუბლებს. ქვედა ატმოსფერული ფენა ყოველთვის თბება ლიმიტამდე. ბირთვთან მიახლოებისას ტემპერატურა ათასობით კელვინს აღწევს, რადგან ჯერ კიდევ შეუძლებელია პლანეტის გამოკვლევა ხმელეთის პირობებში დამზადებული ზონდებით.
ატმოსფერული მოვლენები
ამ პლანეტაზე ყველაზე გავრცელებული მოვლენაა ქარები და ქარიშხლები. ნაკადების უმეტესობა უბერავს დასავლეთიდან აღმოსავლეთისკენ ღერძული ბრუნვის მიმართ. ეკვატორულ რეგიონში მცირე სიმშვიდეა და მისგან მოშორებისას ჩნდება დასავლეთის ნაკადები. სატურნზე ასევე არის ადგილები, სადაც გარკვეული ამინდის ფენომენი ხდება რეგულარული ინტერვალებით. მაგალითად, დიდი თეთრი ოვალი სამხრეთ ნახევარსფეროში ოცდაათ წელიწადში ერთხელ ჩნდება. ასეთი "ცუდი ამინდის" დროს სატურნის ატმოსფერო, რომლის შემადგენლობა კიდევ უფრო უწყობს ხელს ამ ფენომენს, ფაქტიურად ელვისებურია. გამონადენი ძირითადად ხდება შუა განედებში, ეკვატორსა და პოლუსებს შორის. რაც შეეხება ამ უკანასკნელს, აქ მთავარი ფენომენი ავრორაა. უფრო ძლიერი ციმციმები ხდება ჩრდილოეთში, რადგან მაგნიტური ველი იქ უფრო ძლიერია, ვიდრე სამხრეთში. ბზინვარება ჩნდება ოვალური რგოლების ან სპირალის სახით.
წნევა და ტემპერატურა
როგორც ირკვევა, სატურნის ატმოსფერო ამას აკეთებსპლანეტა საკმაოდ მაგარია იუპიტერთან შედარებით, მაგრამ რა თქმა უნდა არა ისეთი ყინულოვანი, როგორც ურანი და ნეპტუნი. ზედა ფენებში ტემპერატურა დაახლოებით -178 გრადუსია, მუდმივი ქარისა და ქარიშხლების გათვალისწინებით. რაც უფრო ვუახლოვდებით ბირთვს, მით უფრო მატულობს წნევა, შესაბამისად იმატებს ტემპერატურა. შუა ფენებში ის -88 გრადუსია, წნევა კი დაახლოებით ათასი ატმოსფეროა. უკიდურესი წერტილი, რომელსაც მიაღწია ზონდმა, იყო -3 ტემპერატურული ზონა. გათვლებით, პლანეტის ბირთვის რეგიონში წნევა 3 მილიონ ატმოსფეროს აღწევს. ტემპერატურა 11700 გრადუსია.
შემდგომი სიტყვა
მოკლედ მიმოვიხილეთ სატურნის ატმოსფეროს სტრუქტურა. მისი შემადგენლობა შეიძლება შევადაროთ იუპიტერს და ასევე არის მსგავსება ყინულის გიგანტებთან - ურანთან და ნეპტუნთან. მაგრამ, როგორც ყველა გაზის ბურთი, სატურნი უნიკალურია თავისი სტრუქტურით. აქ ძალიან ძლიერი ქარი უბერავს, წნევა წარმოუდგენელ დონეს აღწევს და ტემპერატურა რჩება მაგარი (ასტრონომიული სტანდარტებით).
