Атмосфера Сатурна

Светло-желтый Сатурн внешне выглядит скромнее своего соседа - оранжевого Юпитера. У него нет столь красочного облачного покрова, хотя структура атмосферы почти такая же.

За нулевую высоту, т.е. высоту, где кончается поверхность и начинается атмосфера, для Сатурна принят уровень, на котором происходит кипение метана, входящего в состав атмосферы. Газовая атмосфера Сатурна по высоте простирается примерно до 1000 км.

Атмосфера Сатурна состоит из водорода (93% по объёму) и гелия (7%). Кроме них присутствуют метан, этан, ацетилен, аммиак, фосфин, а также такие экзотические на Земле вещества, как арсин и германий.

ТРОПОСФЕРА (там температурный минимум) расположена на уровне давления около 0, 1 атм. Выше тропосферы лежит СТРАТОСФЕРА - область атмосферы, где температура растет с высотой. В стратосфере на высоте 180-300 км над основным облачным слоем расположена оптически тонкая надоблачная дымка из мелких частиц замерзшего аммиака; дымка почти прозрачна. Еще выше лежит МЕЗОПАУЗА - область атмосферы с постоянной температурой. Начиная с уровня давлений 10-7 атм. температура атмосферы начинает быстро повышаться и к ТЕРМОСФЕРЕ достигает 800К (527С)

Ниже тропосферы просматривается слой толстой дымки, скрывающий рисунок нижних облаков. Эта дымка наиболее плотна в области экватора и становится тоньше к полюсам. Самые высокие облака в атмосфере Сатурна наблюдаются именно над экватором на высоте около 100 км над основным уровнем облаков. Недавние наблюдения Сатурна с помощью «Кассини» позволили также увидеть и глубокие облака, сложенные крупными частицами из водяного льда.

Атмосфера Сатурна находится в постоянном движении, что и приводит к образованию полос газа, параллельных диаметру планеты. Такие полосы есть и на Юпитере, но на Сатурне они не такие яркие. Считают, что полосы в атмосфере Сатурна обусловлены температурными перепадами.

Конвекция, вызванная внутренним теплом, а также быстрое вращение огромной планеты приводит к образованию сильных ветров. Вдоль экватора планеты проходит гигантское атмосферное течение шириной в десятки тысяч километров. Скорость ветра достигает 1500-1800 км/ч. Быстрее ветры только на Нептуне. Сила ветров ослабевает при удалении от экватора. Бури и циклоны («Кассини» даже зафиксировал молнии) бушуют годами без перерыва, хотя они и не приводят к образованию таких гигантских атмосферных объектов, как Большое Красное Пятно на Юпитере. Но на Сатурне имеется своя загадка в виде Белого Пятна. Это постоянный вихрь циклонического типа. Этот феномен проявляется периодически, через промежутки в 28, 5 года, когда северное полушарие Сатурна сильнее всего наклоняется к Солнцу. В 2013 году были опубликованы данные, что причиной феномена является некий источник энергии, скрытый под слоями сплошной облачности. Инфракрасная съемка показала, что воздействие этой энергии привело к тому, что облака поднялись на 44 километра выше обычного уровня, а температура верхних слоев атмосферы повысилась на 60 градусов. В результате нагретые газы были вынесены конвективными потоками в верхние слои атмосферы, где столкнулись с постоянно дующими ветрами.

Ещё одно пятно – оранжевое. В сентябре 2004 «Кассини» зафиксировал большой и активный ураган в южном направлении Сатурна в виде оранжевых облаков, закрученных спиралью. Учёные назвали его «Ураган Дракона» из-за необычной формы. «Ураган Дракона» оказался долговечным циклоном, который периодически усиливается. Возможно, это гигантская гроза, подобно бурям на Земле.

В 2005 г. «Кассини» передал снимок необычного атмосферного явления вблизи северного полюса – шестиугольного шторма. Это геометрически правильный шестиугольник с поперечником в 25 тыс. км. Он вращается синхронно с вращением глубинных слоёв атмосферы и может послужить опорой в определении истинной скорости вращения Сатурна. На сегодняшний день не имеет строгого научного объяснения.

В южной полярной области Сатурна зарегистрированы полярные сияния, охватывающие область свыше 8000 км и сравнимые по интенсивности с земными.