Chaque planète du système solaire prend un certain temps pour terminer une seule orbite autour du Soleil. Ici sur Terre, cette période dure 365,25 jours - une période que nous appelons une année. En ce qui concerne les autres planètes, nous utilisons cette mesure pour caractériser leurs périodes orbitales. Et ce que nous avons découvert, c'est que sur beaucoup de ces planètes, en fonction de leur distance au Soleil, une année peut durer très longtemps!
Prenons Saturne, qui orbite autour du Soleil à une distance d'environ 9,5 UA, soit neuf fois et demie la distance entre la Terre et le Soleil. Pour cette raison, la vitesse avec laquelle il orbite autour du Soleil est également considérablement plus lente. En conséquence, une seule année sur Saturne dure en moyenne environ vingt-neuf ans et demi. Et pendant ce temps, des changements intéressants se produisent pour les systèmes météorologiques de la planète.
Période orbitale:
Saturne orbite autour du Soleil à une distance moyenne (semi-grand axe) de 1,429 milliards de km (8,879 millions de mi; 9,5549 UA). Parce que son orbite est elliptique - avec une excentricité de 0,05555 - sa distance du Soleil varie de 1,35 milliard de km (8,388 millions de mi; 9,024 UA) à son plus proche (périhélie) à 1,509 milliard de km (mi; 10,086 UA) à son plus éloigné ( aphélie).
Avec une vitesse orbitale moyenne de 9,69 km / s, Saturne a 29,457 années terrestres (ou 10 759 jours terrestres) pour accomplir une seule révolution autour du Soleil. En d'autres termes, une année sur Saturne dure environ 29,5 ans ici sur Terre. Cependant, Saturne prend également un peu plus de 10 heures et demie (10 heures 33 minutes) pour tourner une fois sur son axe. Cela signifie qu'une seule année sur Saturne dure environ 24 491 jours solaires saturniens.
C’est à cause de cela que ce que nous pouvons voir des anneaux de Saturne depuis la Terre change avec le temps. Pour une partie de son orbite, les anneaux de Saturne sont vus à leur point le plus large. Mais alors qu'il continue sur son orbite autour du Soleil, l'angle des anneaux de Saturne diminue jusqu'à ce qu'ils disparaissent entièrement de notre point de vue. C'est parce que nous les voyons de front. Après quelques années de plus, notre angle s'améliore et nous pouvons voir à nouveau le magnifique système d'anneaux.
Inclinaison orbitale et inclinaison axiale:
Une autre chose intéressante à propos de Saturne est le fait que son axe est incliné par rapport au plan de l'écliptique. Essentiellement, son orbite est inclinée de 2,48 ° par rapport au plan orbital de la Terre. Son axe est également incliné de 26,73 ° par rapport à l'écliptique du Soleil, qui est similaire à l'inclinaison de 23,5 ° de la Terre. Il en résulte que, comme la Terre, Saturne subit des changements saisonniers au cours de sa période orbitale.
Changements saisonniers:
Pour la moitié de son orbite, l'hémisphère nord de Saturne reçoit plus de rayonnement solaire que l'hémisphère sud. Pour l'autre moitié de son orbite, la situation est inversée, l'hémisphère sud recevant plus de lumière solaire que l'hémisphère nord. Cela crée des systèmes de tempête qui changent considérablement en fonction de la partie de son orbite où Saturne se trouve.
Pour les staters, les vents dans la haute atmosphère peuvent atteindre des vitesses allant jusqu'à 5oo mètres par seconde (1600 pieds par seconde) autour de la région équatoriale. 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, à l’époque du solstice d’été de l’hémisphère Nord. Ces spots peuvent mesurer plusieurs milliers de kilomètres de large et ont été observés à de nombreuses reprises dans le passé - en 1876, 1903, 1933, 1960 et 1990.
Depuis 2010, une large bande de nuages blancs appelée Northern Electrostatic Disturbance a été observée, repérée par le Cassini sonde spatiale. Compte tenu de la nature périodique de ces tempêtes, une autre devrait se produire en 2020, coïncidant avec l'été prochain de Saturne dans l'hémisphère nord.
De même, les changements saisonniers affectent les très grands régimes météorologiques qui existent autour des régions polaires nord et sud de Saturne. Au pôle nord, Saturne connaît un motif de vagues hexagonales qui mesure environ 30 000 km (20 000 mi) de diamètre, tandis que chacun de ses six côtés mesure environ 13 800 km (8 600 mi). Cette tempête persistante peut atteindre des vitesses d'environ 322 km par heure (200 mph).
Grâce aux images prises par la sonde Cassini entre 2012 et 2016, la tempête semble subir des changements de couleur (d'une brume bleuâtre à une teinte brun doré) qui coïncident avec l'approche du solstice d'été. Cela a été attribué à une augmentation de la production de brouillages photochimiques dans l'atmosphère, qui est due à une exposition accrue au soleil.
De même, dans l'hémisphère sud, les images acquises par le télescope spatial Hubble ont indiqué l'existence d'un grand jet stream. Cette tempête ressemble à un ouragan d'orbite, a un mur oculaire clairement défini et peut atteindre des vitesses allant jusqu'à 550 km / h (~ 342 mph). Et tout comme la tempête hexagonale nord, le courant-jet sud subit des changements à la suite d'une exposition accrue au soleil.
Cassini a pu capturer des images de la région polaire sud en 2007, qui ont coïncidé avec la fin de l'automne dans l'hémisphère sud. À l'époque, la région polaire devenait de plus en plus «smoggy», tandis que la région polaire du nord devenait de plus en plus claire. On a soutenu que cela s'expliquait par le fait que la diminution de l'ensoleillement entraînait la formation d'aérosols de méthane et la création d'une couverture nuageuse.
De cela, il a été supposé que les régions polaires deviennent de plus en plus obscurcies par les nuages de méthane à mesure que leur hémisphère respectif approche de leur solstice d'hiver, et plus claires à mesure qu'elles approchent de leur solstice d'été. Et les latitudes moyennes montrent certainement leur part de changements grâce aux augmentations / diminutions de l'exposition au rayonnement solaire.
Tout comme la durée d'une seule année, ce que nous savons de Saturne a beaucoup à voir avec sa distance considérable avec le Soleil. Bref, peu de missions ont pu l'étudier en profondeur, et la durée d'une seule année signifie qu'il est difficile pour une sonde de constater tous les changements saisonniers que la planète traverse. Pourtant, ce que nous avons appris a été considérable et aussi assez impressionnant!
Nous avons écrit de nombreux articles sur des années sur d'autres planètes ici à Space Magazine. Voici l'orbite des planètes. Combien de temps dure une année sur les autres planètes?, L'orbite de la Terre. Combien de temps dure une année sur Terre?, L'orbite de Mercure. Combien de temps dure une année sur Mercure?, L'orbite de Vénus. Combien de temps dure une année sur Vénus?, L'orbite de Mars. Combien de temps dure une année sur Mars?, L'orbite de Jupiter. Combien de temps dure une année sur Jupiter?, L'orbite d'Uranus. Combien de temps dure une année sur Uranus?, L'orbite de Neptune. Combien de temps dure une année sur Neptune?, L'orbite de Pluton. Combien de temps dure une année sur Pluton?
Si vous souhaitez plus d'informations sur Saturne, consultez les communiqués de presse de Hubblesite sur Saturne. Et voici un lien vers la page d'accueil du vaisseau spatial Cassini de la NASA, qui est en orbite autour de Saturne.
Nous avons également enregistré un épisode entier de Astronomy Cast qui concerne à peu près Saturne. Écoutez ici, épisode 59: Saturne.
Sources:
- NASA: Exploration du système solaire - Saturne
- Wikipédia - Saturne
- Faits spatiaux - Saturne
