Bienvenue à nouveau dans notre série météo planétaire! Ensuite, nous jetons un œil à la beauté aux anneaux, Saturne!
Saturne est célèbre pour beaucoup de choses. Outre son système d'anneaux, qui est le plus visible et le plus beau de tous les géants du gaz, il est également connu pour son vaste système de lunes (le deuxième plus grand du système solaire derrière Jupiter). Et puis il y a son apparence en bandes et sa couleur dorée, qui sont le résultat de sa composition particulière et de ses conditions météorologiques persistantes.
Tout comme Jupiter, les systèmes météorologiques de Saturne sont connus pour être particulièrement extrêmes, donnant naissance à des caractéristiques visibles à grande distance. Les vents violents créent périodiquement d’énormes tempêtes de forme ovale, des courants-jets, des ouragans et des vagues hexagonales visibles dans les régions polaires du nord et du sud.
L'atmosphère de Saturne:
L'atmosphère extérieure de Saturne contient 96,3% d'hydrogène moléculaire et 3,25% d'hélium en volume. Le géant du gaz est également connu pour contenir des éléments plus lourds, bien que les proportions de ceux-ci par rapport à l'hydrogène et à l'hélium ne soient pas connues. Il est supposé qu'ils correspondraient à l'abondance primordiale de la formation du système solaire.
Des traces d’ammoniac, d’acétylène, d’éthane, de propane, de phosphine et de méthane ont également été détectées dans l’atmosphère de Saturne. Les nuages supérieurs sont composés de cristaux d'ammoniac, tandis que les nuages de niveau inférieur semblent être constitués soit d'hydrosulfure d'ammonium (NH4SH) ou de l'eau. Le rayonnement ultraviolet du Soleil provoque une photolyse du méthane dans la haute atmosphère, conduisant à une série de réactions chimiques d'hydrocarbures avec les produits résultants transportés vers le bas par les tourbillons et la diffusion.
L'atmosphère de Saturne présente un motif en bandes semblable à celui de Jupiter, mais les bandes de Saturne sont beaucoup plus faibles et plus larges près de l'équateur. Comme pour les couches nuageuses de Jupiter, elles sont divisées en couches supérieure et inférieure, dont la composition varie en fonction de la profondeur et de la pression. Dans les couches supérieures des nuages, avec des températures comprises entre 100 et 160 K et des pressions comprises entre 0,5 et 2 bars, les nuages sont constitués de glace ammoniacale.
La présence d'hydrogène gazeux se traduit par des nuages d'un rouge profond. Cependant, ceux-ci sont obscurcis par des nuages d'ammoniac, qui sont plus proches du bord extérieur de l'atmosphère et couvrent la planète entière. L’exposition de cet ammoniac au rayonnement ultraviolet du Soleil le fait apparaître blanc. Combiné avec ses nuages rouges plus profonds, cela donne à la planète une couleur or pâle.
Les nuages de glace d'eau commencent à un niveau où la pression est d'environ 2,5 bars et s'étendent jusqu'à 9,5 bars, où les températures varient de 185 à 270 K. Mélangé dans cette couche est une bande de glace d'hydrosulfure d'ammonium, située dans la plage de pression 3 à 6 bar avec des températures de 290–235 K. Enfin, les couches inférieures, où les pressions sont comprises entre 10–20 bar et les températures sont de 270–330 K, contiennent une région de gouttelettes d'eau contenant de l'ammoniac dans une solution aqueuse.
Great White Spot:
À l'occasion, l'atmosphère de Saturne présente des ovales à longue durée de vie, similaires à ce qui est couramment observé sur Jupiter. Alors que Jupiter a le Great Red Spot, Saturne a périodiquement ce que l'on appelle le Great White Spot (aka. Great White Oval). Ce phénomène unique mais de courte durée se produit une fois par année saturnienne, environ tous les 30 ans terrestres, à l’époque du solstice d’été de l’hémisphère Nord.
Ces taches peuvent mesurer plusieurs milliers de kilomètres de large et ont été observées en 1876, 1903, 1933, 1960 et 1990. Depuis 2010, une large bande de nuages blancs appelée la perturbation électrostatique du Nord a été observée enveloppant Saturne, repéré par la sonde spatiale Cassini. Si la nature périodique de ces tempêtes est maintenue, une autre se produira vers 2020.
Phénomènes météorologiques:
Les vents de Saturne sont les deuxièmes plus rapides des planètes du système solaire, après celles de Neptune. Cela est dû en partie à la vitesse de rotation élevée de Saturne - qui est de 9,87 km / s (6,13 mi / s), ce qui correspond à 35 500 km / h (22 058,7 mi / h). À ce rythme, il ne faut à la planète que 10 heures 33 minutes pour tourner une seule fois sur son axe. Cependant, comme il s'agit d'une géante gazeuse, il y a une différence entre la rotation de son atmosphère et de son cœur.
Données obtenues par le Voyager 1 et 2 les missions ont indiqué des vents de pointe de l’est de 500 m / s (1800 km / h). Les pôles nord et sud de Saturne ont également montré des signes de tempête. Au pôle nord, cela prend la forme d'un motif de vagues hexagonales, tandis que le sud montre des signes d'un jet stream massif.
La tendance des vagues hexagonales persistantes autour du pôle nord a été notée pour la première Voyageur images. Les côtés de l'hexagone mesurent chacun environ 13 800 km (8 600 mi) de long (ce qui est plus long que le diamètre de la Terre) et la structure tourne avec une période de 10h 39m 24s, qui est supposée être égale à la période de rotation de L'intérieur de Saturne.
Le vortex du pôle sud, quant à lui, a été observé pour la première fois à l'aide du télescope spatial Hubble. Ces images indiquent la présence d'un jet stream, mais pas d'une onde stationnaire hexagonale. On estime que ces tempêtes génèrent des vents de 550 km / h, ont une taille comparable à celle de la Terre et auraient duré des milliards d'années.
En 2006, la sonde spatiale Cassini a observé une tempête semblable à un ouragan qui avait un œil clairement défini. De telles tempêtes n'avaient été observées sur aucune planète autre que la Terre - même sur Jupiter. Cette tempête semble avoir été causée par la chaleur générée dans les profondeurs de l'intérieur chaud de Saturne, qui s'est ensuite échappée dans la haute atmosphère et s'est échappée de la planète.
Saturne a également été remarquée pour sa caractéristique «chaîne de perles», qui a été capturée par le spectromètre de cartographie visuelle et infrarouge de Cassini en 2006. Cette caractéristique, qui est apparue sous ses latitudes nordiques (et n'a été vue sur aucun autre géant gazeux) est un série de dégagements de nuages espacés à intervalles réguliers qui montrent comment l'atmosphère de Saturne est éclairée par sa propre lueur thermique interne.
Alors, quel temps fait-il à Saturne? Assez violent et orageux! Et ce n'est pas surprenant étant donné la masse, la composition, la gravité puissante et la rotation rapide de la planète. Vous fait sentir heureux que nous vivons sur Terre, où la Terre est (relativement parlant) assez calme et ennuyeuse!
Nous avons écrit de nombreux articles intéressants sur la météo planétaire ici à Space Magazine. Voici à quoi ressemble la météo sur Mercure?, À quoi ressemble la météo sur Vénus?, À quoi ressemble la météo sur Mars?, À quoi ressemble la météo à Jupiter?, À quoi ressemble la météo à Uranus? et à quoi ressemble la météo à Neptune?
Pour plus d'informations, consultez l'exploration du système solaire de la NASA - Saturne et les faits sur Saturne depuis les faits spatiaux.
Astronomy Cast a enregistré un épisode intéressant sur le sujet. Voici l'épisode 59: Saturne et l'épisode 61: Les lunes de Saturne.
Sources:
- NASA: Exploration du système solaire - Saturne
- Wikipédia - Saturne
- Faits spatiaux - Saturne
- Vues du système solaire - Saturne