Ogni pianeta del Sistema Solare impiega un certo tempo per completare una singola orbita attorno al Sole. Qui sulla Terra, questo periodo dura 365,25 giorni, un periodo che chiamiamo un anno. Quando si tratta degli altri pianeti, usiamo questa misura per caratterizzare i loro periodi orbitali. E quello che abbiamo scoperto è che su molti di questi pianeti, a seconda della loro distanza dal Sole, un anno può durare molto a lungo!
Consideriamo Saturno, che orbita intorno al Sole a una distanza di circa 9,5 AU, ovvero nove volte e mezzo la distanza tra la Terra e il Sole. Per questo motivo, anche la velocità con cui orbita attorno al Sole è notevolmente più lenta. Di conseguenza, un solo anno su Saturno dura in media circa ventinove anni e mezzo. E durante quel periodo, si verificano alcuni cambiamenti interessanti per i sistemi meteorologici del pianeta.
Periodo orbitale:
Saturno orbita attorno al Sole a una distanza media (semiasse maggiore) di 1,429 miliardi di km (887,9 milioni di mi; 9,5549 AU). Poiché la sua orbita è ellittica - con un'eccentricità di 0,05555 - la sua distanza dal Sole varia da 1,35 miliardi di km (838,8 milioni di mi; 9,024 AU) al suo punto più vicino (perielio) a 1,509 miliardi di km (937,6 milioni di mi; 10,086 AU) al suo più lontano (afelio).
Un diagramma che mostra le orbite dei pianeti solari esterni. L'orbita di Saturno è rappresentata in giallo Credit: NASA
Con una velocità orbitale media di 9,69 km/s, Saturno impiega 29,457 anni terrestri (o 10.759 giorni terrestri) per completare una singola rivoluzione attorno al Sole. In altre parole, un anno su Saturno dura circa 29,5 anni qui sulla Terra. Tuttavia, Saturno impiega anche poco più di 10 ore e mezza (10 ore 33 minuti) per ruotare una volta sul proprio asse. Ciò significa che un solo anno su Saturno dura circa 24.491 giorni solari saturniani.
È per questo che ciò che possiamo vedere degli anelli di Saturno dalla Terra cambia nel tempo. Per parte della sua orbita, gli anelli di Saturno sono visti nel loro punto più largo. Ma mentre continua la sua orbita attorno al Sole, l'angolo degli anelli di Saturno diminuisce fino a scomparire del tutto dal nostro punto di vista. Questo perché li stiamo vedendo ai margini. Dopo qualche altro anno, il nostro angolo migliora e possiamo vedere di nuovo il bellissimo sistema di anelli.
Inclinazione orbitale e inclinazione assiale:
Un'altra cosa interessante di Saturno è il fatto che il suo asse è inclinato rispetto al piano dell'eclittica. In sostanza, la sua orbita è inclinata di 2,48° rispetto al piano orbitale della Terra. Il suo asse è anche inclinato di 26,73° rispetto all'eclittica del Sole, che è simile all'inclinazione di 23,5° della Terra. Il risultato è che, come la Terra, Saturno subisce cambiamenti stagionali nel corso del suo periodo orbitale.
R. G. French (Wellesley College) et al., NASA, ESA e The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)
Cambiamenti stagionali:
Per metà della sua orbita, l'emisfero settentrionale di Saturno riceve più radiazioni solari rispetto all'emisfero meridionale. Per l'altra metà della sua orbita, la situazione è invertita, con l'emisfero meridionale che riceve più luce solare rispetto all'emisfero settentrionale. Questo crea sistemi di tempeste che cambiano drasticamente a seconda di quale parte della sua orbita si trova Saturno.
Per gli stateri, i venti nell'alta atmosfera possono raggiungere velocità fino a 5oo metri al secondo (1.600 piedi al secondo) intorno alla regione equatoriale. A volte, l'atmosfera di Saturno mostra ovali di lunga durata, simili a quelli che si osservano comunemente su Giove. Mentre Giove ha il Grande Macchia Rossa , Saturno ha periodicamente ciò che è noto come Grande macchia bianca (aka. Grande ovale bianco).
Questo fenomeno unico ma di breve durata si verifica una volta ogni anno saturniano, nel periodo del solstizio d'estate dell'emisfero settentrionale. Questi punti possono essere larghi diverse migliaia di chilometri e sono stati osservati in molte occasioni in passato: nel 1876, 1903, 1933, 1960 e 1990.
Dal 2010, una grande fascia di nuvole bianche chiamata Disturbo elettrostatico settentrionale sono stati osservati, che è stato avvistato dalCassinisonda spaziale. Data la natura periodica di queste tempeste, se ne prevede un'altra nel 2020, in coincidenza con la prossima estate di Saturno nell'emisfero settentrionale.
L'enorme tempesta che attraversa l'atmosfera nell'emisfero settentrionale di Saturno si sorpassa mentre circonda il pianeta in questa vista a colori reali dalla navicella spaziale Cassini della NASA. Credito immagine: NASA/JPL-Caltech/SSI
Allo stesso modo, i cambiamenti stagionali influenzano i modelli meteorologici molto ampi che esistono intorno alle regioni polari settentrionali e meridionali di Saturno. Al polo nord, Saturno sperimenta un modello d'onda esagonale che misura circa 30.000 km (20.000 mi) di diametro, mentre ciascuno dei sei lati misura circa 13.800 km (8.600 mi). Questa tempesta persistente può raggiungere una velocità di circa 322 km all'ora (200 mph).
Grazie alle immagini riprese dalla sonda Cassini tra il 2012 e il 2016 , la tempesta sembra subire variazioni di colore (da una foschia bluastra a una tonalità marrone-dorata) che coincidono con l'approssimarsi del solstizio d'estate. Ciò è stato attribuito a un aumento della produzione di nebbie fotochimiche nell'atmosfera, dovuto alla maggiore esposizione alla luce solare.
Allo stesso modo, nell'emisfero australe, le immagini acquisite dal telescopio spaziale Hubble hanno indicato l'esistenza di grandi correnti a getto. Questa tempesta assomiglia a un uragano dall'orbita, ha un occhio chiaramente definito e può raggiungere velocità fino a 550 km/h (~342 mph). E proprio come la tempesta esagonale settentrionale, la corrente a getto meridionale subisce cambiamenti a causa della maggiore esposizione alla luce solare.
Saturno crea un bellissimo ornamento a strisce in questa immagine a colori naturali, mostrando il suo esagono polare nord e il vortice centrale (Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute)
Cassiniè stato in grado di catturare immagini del regione del polo sud nel 2007 , che ha coinciso con il tardo autunno nell'emisfero australe. A quel tempo, la regione polare stava diventando sempre più 'smog', mentre la regione polare settentrionale stava diventando sempre più chiara. La ragione di ciò, si sosteneva, era che la diminuzione della luce solare portava alla formazione di aerosol di metano e alla creazione di una copertura nuvolosa.
Da ciò, è stato ipotizzato che le regioni polari diventino sempre più oscurate dalle nuvole di metano man mano che il loro rispettivo emisfero si avvicina al solstizio d'inverno, e più chiare man mano che si avvicinano al solstizio d'estate. E le medie latitudini mostrano sicuramente la loro quota di cambiamenti grazie ad aumenti/diminuzioni dell'esposizione alla radiazione solare.
Proprio come la lunghezza di un singolo anno, ciò che sappiamo su Saturno ha molto a che fare con la sua considerevole distanza dal Sole. Insomma, poche missioni hanno potuto studiarlo a fondo, e la lunghezza di un solo anno rende difficile per una sonda assistere a tutti i cambiamenti stagionali che attraversa il pianeta. Tuttavia, ciò che abbiamo appreso è stato considerevole e anche piuttosto impressionante!
Abbiamo scritto molti articoli su anni su altri pianeti qui su Universe Today. ecco L'orbita dei pianeti. Quanto dura un anno sugli altri pianeti? , L'orbita della Terra. Quanto dura un anno sulla Terra? , L'orbita di Mercurio. Quanto dura un anno su Mercurio? , L'orbita di Venere. Quanto dura un anno su Venere? , L'orbita di Marte. Quanto dura un anno su Marte? , L'orbita di Giove. Quanto dura un anno su Giove? , L'orbita di Urano. Quanto dura un anno su Urano? , L'orbita di Nettuno. Quanto dura un anno su Nettuno? , L'orbita di Plutone. Quanto dura un anno su Plutone?
Se desideri maggiori informazioni su Saturno, dai un'occhiata Comunicati stampa di Hubblesite su Saturno . Ed ecco un link al homepage della navicella spaziale Cassini della NASA , che orbita attorno a Saturno.
Abbiamo anche registrato un intero episodio di Astronomy Cast che parla solo di Saturno. Ascolta qui, Episodio 59: Saturno .
Fonti: