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Quel temps fait-il sur Saturne?

Astronomie : Quel temps fait-il sur Saturne?

Bienvenue dans notre série de prévisions météorologiques planétaires! Ensuite, jetons un coup d'œil à Saturne, la belle aux anneaux!

Saturne est célèbre pour beaucoup de choses. Outre son système en anneau, le plus visible et le plus beau de tous les géants gaziers, il est également réputé pour son vaste système de lunes (le deuxième en importance du système solaire derrière Jupiter). Et puis il y a son aspect 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 lieu à des caractéristiques visibles de très loin. Ses vents violents créent périodiquement d'énormes tempêtes, jets d'eau, ouragans et vagues hexagonales ovales, visibles dans les régions polaires nord et sud.

Atmosphère de Saturne:

L'atmosphère externe de Saturne contient 96, 3% d'hydrogène moléculaire et 3, 25% d'hélium en volume. On sait également que la géante gazeuse contient 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.

L'énorme tempête qui déferle sur l'atmosphère de l'hémisphère nord de Saturne se confond en encerclant la planète dans cette vue fidèle en couleurs du vaisseau spatial Cassini de la NASA. Crédit: NASA / JPL-Caltech / SSI

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 ​​des niveaux inférieurs semblent être constitués soit d'hydrosulfure d'ammonium (NH 4 SH), soit d'eau. Les rayons ultraviolets du Soleil provoquent une photolyse du méthane dans la haute atmosphère, ce qui entraîne une série de réactions chimiques d'hydrocarbures, les produits résultants étant entraînés vers le bas par des tourbillons et une diffusion.

L'atmosphère de Saturne présente un motif en bandes similaire 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 nuageuses supérieures, avec des températures comprises entre 100 et 160 K et des pressions comprises entre 0, 5 et 2 bar, les nuages ​​sont constitués de glace à l'ammoniac.

La présence d'hydrogène provoque des nuages ​​d'un rouge profond. Celles-ci sont toutefois masquées par des nuages ​​d'ammoniac, plus proches du bord extérieur de l'atmosphère et couvrant toute la planète. L’exposition de cet ammoniac au rayonnement ultraviolet du Soleil le fait apparaître blanc. Combiné à 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 185 270 K. Une couche de glace à l'hydrosulfure d'ammonium située dans l'intervalle de pression de 3 6 bars à une température de 290 235 K est mélangée dans cette couche. Enfin, les couches inférieures, où les pressions sont comprises entre 10 et 20 bars et les températures entre 270 et 330 ° K, contiennent une région de gouttelettes d’eau contenant de l’ammoniac en solution aqueuse.

Grande tache blanche:

À l’occasion, l’atmosphère de Saturne présente des ovales persistants, semblables à ceux que l’on observe couramment à Jupiter. Tandis que Jupiter a la grande tache rouge, Saturne a périodiquement ce qu’on appelle la grande tache blanche (ou grand ovale blanc). Ce phénomène unique mais de courte durée se produit une fois par année saturnienne, environ toutes les 30 années terrestres, à peu près au moment du solstice d'été de l'hémisphère nord.

Ces taches peuvent atteindre 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 perturbation électrostatique nordique a été observée enveloppant Saturne, qui a été repérée par la sonde spatiale Cassini. Si la nature périodique de ces tempêtes est maintenue, une autre aura lieu vers 2020.

Phénomènes météorologiques:

Les vents sur Saturne sont le deuxième plus rapide parmi les planètes du système solaire, après 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), soit une vitesse de 35 500 km / h (22 058, 7 mi / h). À ce rythme, il ne faut que 10 heures et 33 minutes à la planète pour la faire pivoter une fois sur son axe. Cependant, étant donné qu’il s’agit d’une géante gazeuse, il existe une différence entre la rotation de son atmosphère et son noyau.

Les données obtenues par les missions Voyager 1 et 2 indiquaient des vents d'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 hexagonal, alors que le sud montre la présence d’un flux de jets massif.

Saturne crée un ornement magnifiquement rayé dans cette image aux couleurs naturelles, montrant son hexagone polaire nord et son vortex central. Crédit: NASA / JPL-Caltech / Institut des sciences spatiales

Le motif de vague hexagonal persistant autour du pôle nord a été noté pour la première fois dans les images de Voyager . Les côtés de l’hexagone mesurent chacun environ 13 800 km (plus de diamètre que la Terre) et la structure tourne sur une période de 10h 39m 24s, supposée 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 indiquaient 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, sont de taille comparable à celle de la Terre et dureraient depuis 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 à Jupiter. Cette tempête semblait être 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 est également connue pour son trait «collier de perles», capturé par le spectromètre visuel et infrarouge de cartographie Cassini en 2006. Ce trait, apparu sous ses latitudes septentrionales (et n’a été vu sur aucune autre géante gazière), est un Une série de nuages ​​dégagés, espacés à intervalles réguliers, montre à quel point l'atmosphère de Saturne est éclairée par sa propre lueur thermique interne.

Alors, quel temps fait-il sur Saturne? Assez violent et orageux! Et pas étonnant compte tenu de la masse, de la composition, de la gravité et de la rotation rapide de la planète. Vous fait sentir heureux que nous vivons sur Terre, où la Terre est (relativement parlant) plutôt calme et ennuyeuse!

Nous avons écrit de nombreux articles intéressants sur la météo planétaire ici à Universe Today. Voici quel temps il fait sur Mercure, quel temps fait-il sur Vénus?, Quel temps fait-il sur Mars?, Quel temps fait-il à Jupiter ?, quel temps fait-il à Uranus? et quelle est la météo comme sur Neptune?

Pour plus d'informations, consultez l'exploration du système solaire - Saturne de la NASA et les faits sur Saturne d'après Space Facts.

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
  • Wikipedia - Saturne
  • Espace Faits - Saturne
  • Vues du système solaire - Saturne
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