ดาวเสาร์เป็นหนึ่งในก๊าซยักษ์ในระบบสุริยะ มันใหญ่เป็นอันดับสองรองจากดาวพฤหัสบดีมีมวลมหาศาลและมีวงแหวนหนาแน่นล้อมรอบ ชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์เป็นปรากฏการณ์ที่เป็นประเด็นถกเถียงในหมู่นักวิทยาศาสตร์มานานหลายปี แต่วันนี้เป็นที่ยอมรับได้อย่างน่าเชื่อถือว่าเป็นก๊าซที่เป็นพื้นฐานของตัวอากาศทั้งหมดซึ่งไม่มีพื้นผิวแข็ง
ประวัติศาสตร์การค้นพบครั้งยิ่งใหญ่
เป็นเวลานาน นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าระบบของเราถูกปิดอย่างแม่นยำโดยดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ดวงนี้ และไม่มีอะไรนอกเหนือวงโคจรของมัน พวกเขาศึกษามันมาตั้งแต่ปี 1610 หลังจากที่กาลิเลโอตรวจดูดาวเสาร์ผ่านกล้องโทรทรรศน์ และยังเน้นย้ำว่ามีวงแหวนอยู่ในบันทึกของเขาด้วย ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา ไม่มีใครสามารถคิดได้ว่าเทห์ฟากฟ้านี้แตกต่างจากโลก ดาวศุกร์ หรือดาวอังคารมาก ไม่มีแม้แต่พื้นผิวและประกอบด้วยก๊าซที่ร้อนจนถึงอุณหภูมิที่คิดไม่ถึง การปรากฏตัวของชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์ได้รับการยืนยันในศตวรรษที่ 20 เท่านั้น นอกจากนี้ มีเพียงนักวิทยาศาสตร์สมัยใหม่เท่านั้นที่สามารถสรุปได้ว่าโลกเป็นลูกแก๊ส
ถูกสำรวจโดยดาวเทียมโวเอเจอร์ 1 ซึ่งสามารถปล่อยยานสำรวจสู่ชั้นบรรยากาศชั้นนอกได้ ได้รูปภาพที่ระบุเนื้อหาของไฮโดรเจนเป็นส่วนใหญ่ในเมฆของดาวเสาร์ รวมทั้งก๊าซอื่นๆ อีกมาก ตั้งแต่นั้นมา การวิจัยได้ดำเนินการบนพื้นฐานของทฤษฎีและการคำนวณเท่านั้น และนี่ก็ยุติธรรมที่จะสังเกตว่าดาวเสาร์เป็นหนึ่งในดาวเคราะห์ที่ลึกลับและไม่รู้จักมากที่สุดจนถึงปัจจุบัน
การมีอยู่ของบรรยากาศ องค์ประกอบของมัน
เราทราบดีว่าดาวเคราะห์นอกระบบที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ไม่มีชั้นบรรยากาศ แต่สิ่งเหล่านี้เป็นวัตถุแข็ง ซึ่งประกอบด้วยหินและโลหะ มีมวลและพารามิเตอร์บางอย่างที่สัมพันธ์กัน กับลูกโป่งแก๊ส สิ่งต่าง ๆ ค่อนข้างแตกต่าง ชั้นบรรยากาศของดาวเสาร์เป็นพื้นฐานของตัวมันเอง ไอระเหยของก๊าซ หมอก และเมฆที่ไม่มีที่สิ้นสุดรวมตัวกันเป็นจำนวนที่น่าเหลือเชื่อและก่อตัวเป็นลูกบอลเนื่องจากสนามแม่เหล็กของแกนกลาง
พื้นฐานของชั้นบรรยากาศของโลกคือไฮโดรเจน: มีมากกว่า 96 เปอร์เซ็นต์ ก๊าซอื่นๆ มีอยู่ในรูปของสิ่งเจือปน ซึ่งสัดส่วนจะขึ้นอยู่กับความลึก เป็นที่น่าสังเกตว่าไม่มีผลึกน้ำ การดัดแปลงต่างๆ ของน้ำแข็งและสารอินทรีย์อื่นๆ บนดาวเสาร์
ชั้นบรรยากาศสองชั้นและองค์ประกอบ
บรรยากาศของดาวเสาร์แบ่งออกเป็นสองส่วนคือชั้นนอกและชั้นใน อย่างแรกคือไฮโดรเจนโมเลกุล 96.3 เปอร์เซ็นต์ ฮีเลียม 3 เปอร์เซ็นต์ ก๊าซหลักเหล่านี้ผสมกับส่วนประกอบต่างๆ เช่น ฟอสฟีน แอมโมเนียมีเทนและอีเทน ลมพื้นผิวรุนแรงเกิดขึ้นที่นี่ซึ่งมีความเร็วถึง 500 m / s สำหรับชั้นล่างของบรรยากาศ โลหะไฮโดรเจนมีอิทธิพลเหนือที่นี่ - ประมาณ 91 เปอร์เซ็นต์ เช่นเดียวกับฮีเลียม สภาพแวดล้อมนี้มีเมฆแอมโมเนียมไฮโดรซัลไฟด์ ชั้นบรรยากาศที่ต่ำกว่าจะได้รับความร้อนถึงขีด จำกัด เสมอ ขณะที่เราเข้าใกล้แกนกลาง อุณหภูมิจะสูงถึงหลายพันเคลวิน เนื่องจากยังไม่สามารถสำรวจโลกด้วยโพรบที่สร้างขึ้นในสภาพโลกได้
ปรากฏการณ์บรรยากาศ
ปรากฏการณ์ที่พบบ่อยที่สุดบนโลกใบนี้คือลมและพายุเฮอริเคน กระแสน้ำส่วนใหญ่พัดจากตะวันตกไปตะวันออกโดยสัมพันธ์กับการหมุนตามแนวแกน บริเวณเส้นศูนย์สูตรจะมีเสียงกล่อมเล็กน้อย และเมื่อเราเคลื่อนตัวออกห่างจากมัน กระแสน้ำทางทิศตะวันตกก็ปรากฏขึ้น นอกจากนี้ยังมีสถานที่บนดาวเสาร์ที่มีปรากฏการณ์สภาพอากาศเกิดขึ้นเป็นระยะๆ ตัวอย่างเช่น Great White Oval เกิดขึ้นในซีกโลกใต้ทุกๆ 30 ปี ในช่วง "สภาพอากาศเลวร้าย" เช่นนี้ บรรยากาศของดาวเสาร์ ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่ก่อให้เกิดปรากฏการณ์นี้มากขึ้น กลับเต็มไปด้วยฟ้าผ่าอย่างแท้จริง การคายประจุเกิดขึ้นส่วนใหญ่ในละติจูดกลางระหว่างเส้นศูนย์สูตรและขั้ว อย่างหลัง ปรากฏการณ์หลักคือแสงออโรร่า วาบที่แรงกว่าเกิดขึ้นทางทิศเหนือ เนื่องจากสนามแม่เหล็กนั้นแรงกว่าทางใต้ Radiance ปรากฏเป็นวงรีหรือวงรี
ความดันและอุณหภูมิ
ปรากฎว่าชั้นบรรยากาศดาวเสาร์ทำให้ดาวเคราะห์ดวงนี้ค่อนข้างเย็นเมื่อเทียบกับดาวพฤหัสบดี แต่ก็ไม่เย็นจัดเท่าดาวยูเรนัสและเนปจูนอย่างแน่นอน ในชั้นบน อุณหภูมิประมาณ -178 องศาเซลเซียส โดยคำนึงถึงลมและพายุเฮอริเคนที่คงที่ ยิ่งเราเข้าใกล้แกนกลางมากเท่าไหร่ ความดันก็จะยิ่งเพิ่มขึ้น ดังนั้นอุณหภูมิก็จะสูงขึ้น ในชั้นกลางคือ -88 องศาและความดันประมาณหนึ่งพันชั้นบรรยากาศ จุดสุดขั้วที่โพรบไปถึงคือโซนอุณหภูมิ -3 จากการคำนวณในพื้นที่แกนกลางของดาวเคราะห์ความดันถึง 3 ล้านชั้นบรรยากาศ อุณหภูมิ 11,700 องศาเซลเซียส
คำหลัง
เราทบทวนโครงสร้างบรรยากาศของดาวเสาร์สั้นๆ องค์ประกอบของมันสามารถเปรียบเทียบได้กับของดาวพฤหัสบดีและยังมีความคล้ายคลึงกันกับยักษ์น้ำแข็ง - ดาวยูเรนัสและเนปจูน แต่เช่นเดียวกับลูกบอลแก๊สทุกดวง ดาวเสาร์มีโครงสร้างเฉพาะตัว ลมแรงพัดมาที่นี่ ความกดอากาศสูงถึงระดับเหลือเชื่อ และอุณหภูมิยังคงเย็นอยู่ (ตามมาตรฐานดาราศาสตร์)
