Cada planeta en el Sistema Solar tarda una cierta cantidad de tiempo en completar una sola órbita alrededor del Sol. Aquí en la Tierra, este período dura 365,25 días, un período al que nos referimos como un año. Cuando se trata de los otros planetas, usamos esta medida para caracterizar sus períodos orbitales. ¡Y lo que hemos encontrado es que en muchos de estos planetas, dependiendo de su distancia del Sol, un año puede durar mucho tiempo!
Considere Saturno, que orbita al Sol a una distancia de aproximadamente 9.5 UA, es decir, nueve veces y media la distancia entre la Tierra y el Sol. Debido a esto, la velocidad con la que orbita el Sol también es considerablemente más lenta. Como resultado, un solo año en Saturno dura un promedio de veintinueve años y medio. Y durante ese tiempo, ocurren algunos cambios interesantes para los sistemas climáticos del planeta.
Periodo orbital:
Saturno orbita alrededor del Sol a una distancia promedio (eje semi-mayor) de 1.429 billones de km (8.879 millones de millas; 9.5549 UA). Debido a que su órbita es elíptica, con una excentricidad de 0.05555, su distancia desde el Sol varía de 1.35 billones de km (8.388 millones de millas; 9.024 UA) en su punto más cercano (perihelio) a 1.509 millones de kilómetros (millas; 10.086 UA) en su punto más alejado ( afelio).
Con una velocidad orbital promedio de 9.69 km / s, a Saturno le toma 29.457 años terrestres (o 10.759 días terrestres) completar una sola revolución alrededor del Sol. En otras palabras, un año en Saturno dura aproximadamente 29.5 años aquí en la Tierra. Sin embargo, Saturno también tarda un poco más de 10 horas y media (10 horas 33 minutos) en girar una vez sobre su eje. Esto significa que un solo año en Saturno dura aproximadamente 24,491 días solares de Saturno.
Es por esto que lo que podemos ver de los anillos de Saturno desde la Tierra cambia con el tiempo. Para parte de su órbita, los anillos de Saturno se ven en su punto más ancho. Pero a medida que continúa en su órbita alrededor del Sol, el ángulo de los anillos de Saturno disminuye hasta que desaparecen por completo desde nuestro punto de vista. Esto se debe a que los estamos viendo de punta. Después de unos años más, nuestro ángulo mejora y podemos ver nuevamente el hermoso sistema de anillos.
Inclinación orbital e inclinación axial:
Otra cosa interesante sobre Saturno es el hecho de que su eje está inclinado del plano de la eclíptica. Esencialmente, su órbita está inclinada 2.48 ° con relación al plano orbital de la Tierra. Su eje también está inclinado 26.73 ° con respecto a la eclíptica del Sol, que es similar a la inclinación de 23.5 ° de la Tierra. El resultado de esto es que, al igual que la Tierra, Saturno sufre cambios estacionales durante el curso de su período orbital.
Cambios estacionales:
Para la mitad de su órbita, el hemisferio norte de Saturno recibe más radiación solar que el hemisferio sur. Para la otra mitad de su órbita, la situación se invierte, con el hemisferio sur recibiendo más luz solar que el hemisferio norte. Esto crea sistemas de tormenta que cambian drásticamente según la parte de su órbita en la que se encuentra Saturno.
Para los estatores, los vientos en la atmósfera superior pueden alcanzar velocidades de hasta 5oo metros por segundo (1,600 pies por segundo) alrededor de la región ecuatorial. En ocasiones, la atmósfera de Saturno exhibe óvalos de larga vida, similar a lo que se observa comúnmente en Júpiter. Mientras que Júpiter tiene la Gran Mancha Roja, Saturno periódicamente tiene lo que se conoce como la Gran Mancha Blanca (también conocido como Gran Óvalo Blanco).
Este fenómeno único pero de corta duración ocurre una vez cada año de Saturno, alrededor de la época del solsticio de verano del hemisferio norte. Estos puntos pueden tener varios miles de kilómetros de ancho y se han observado en muchas ocasiones a lo largo del pasado: en 1876, 1903, 1933, 1960 y 1990.
Desde 2010, se ha observado una gran banda de nubes blancas llamada perturbación electrostática del norte, que fue detectada por el Cassini sonda espacial. Dada la naturaleza periódica de estas tormentas, se espera que ocurra otra en 2020, coincidiendo con el próximo verano de Saturno en el hemisferio norte.
Del mismo modo, los cambios estacionales afectan los patrones climáticos muy grandes que existen alrededor de las regiones polares norte y sur de Saturno. En el polo norte, Saturno experimenta un patrón de onda hexagonal que mide unos 30,000 km (20,000 mi) de diámetro, mientras que cada uno de sus seis lados mide aproximadamente 13,800 km (8,600 mi). Esta tormenta persistente puede alcanzar velocidades de aproximadamente 322 km por hora (200 mph).
Gracias a las imágenes tomadas por la sonda Cassini entre 2012 y 2016, la tormenta parece experimentar cambios de color (de una neblina azulada a un tono marrón dorado) que coinciden con el acercamiento del solsticio de verano. Esto se atribuyó a un aumento en la producción de peligros fotoquímicos en la atmósfera, que se debe a una mayor exposición a la luz solar.
Del mismo modo, en el hemisferio sur, las imágenes adquiridas por el telescopio espacial Hubble han indicado la existencia de una gran corriente en chorro. Esta tormenta se asemeja a un huracán desde la órbita, tiene una pared del ojo claramente definida y puede alcanzar velocidades de hasta 550 km / h (~ 342 mph). Y al igual que la tormenta hexagonal del norte, la corriente de chorro del sur sufre cambios como resultado de una mayor exposición a la luz solar.
Cassini pude capturar imágenes de la región del polo sur en 2007, que coincidió con el final del otoño en el hemisferio sur. En ese momento, la región polar se estaba volviendo cada vez más "smog", mientras que la región polar del norte se estaba volviendo cada vez más clara. La razón de esto, se argumentó, fue que la disminución de la luz solar condujo a la formación de aerosoles de metano y a la creación de una capa de nubes.
A partir de esto, se ha supuesto que las regiones polares se oscurecen cada vez más por las nubes de metano a medida que sus respectivos hemisferios se acercan a su solsticio de invierno, y más claro a medida que se acercan a su solsticio de verano. Y las latitudes medias ciertamente muestran su cuota de cambios gracias a los aumentos / disminuciones en la exposición a la radiación solar.
Al igual que la duración de un solo año, lo que sabemos sobre Saturno tiene mucho que ver con su considerable distancia del Sol. En resumen, pocas misiones han podido estudiarlo en profundidad, y la duración de un solo año significa que es difícil para una sonda presenciar todos los cambios estacionales que atraviesa el planeta. Aún así, lo que hemos aprendido ha sido considerable, ¡y también bastante impresionante!
Hemos escrito muchos artículos sobre años en otros planetas aquí en la revista Space. Aquí está la órbita de los planetas. ¿Cuánto dura un año en los otros planetas? La órbita de la Tierra. ¿Cuánto dura un año en la Tierra ?, la órbita de Mercurio. ¿Cuánto dura un año en Mercurio ?, la órbita de Venus. ¿Cuánto dura un año en Venus ?, la órbita de Marte. ¿Cuánto dura un año en Marte ?, la órbita de Júpiter. ¿Cuánto dura un año en Júpiter ?, la órbita de Urano. ¿Cuánto dura un año en Urano ?, la órbita de Neptuno. ¿Cuánto dura un año en Neptuno ?, la órbita de Plutón. ¿Cuánto dura un año en Plutón?
Si desea obtener más información sobre Saturno, consulte los Comunicados de prensa de Hubblesite sobre Saturno. Y aquí hay un enlace a la página de inicio de la nave espacial Cassini de la NASA, que está en órbita alrededor de Saturno.
También hemos grabado un episodio completo de Astronomy Cast que trata sobre Saturno. Escucha aquí, Episodio 59: Saturno.
Fuentes:
- NASA: Exploración del sistema solar - Saturno
- Wikipedia - Saturno
- Datos espaciales - Saturno
