Սատուրն մոլորակը Արեգակնային համակարգի գազային հսկաներից մեկն է։ Այն մեծությամբ երկրորդն է Յուպիտերից հետո, ունի հսկայական զանգված և օղակների խիտ շերտ, որոնք շրջապատում են այն։ Սատուրնի մթնոլորտը մի երևույթ է, որը երկար տարիներ վեճի առարկա է եղել գիտնականների միջև: Բայց այսօր հավաստիորեն հաստատվել է, որ հենց գազերն են կազմում ամբողջ օդային մարմնի հիմքը, որը չունի ամուր մակերես։
Մեծ հայտնագործության պատմություն
Երկար ժամանակ գիտնականները կարծում էին, որ մեր համակարգը փակված է հենց այս հսկայական մոլորակի կողմից, և նրա ուղեծրից այն կողմ ոչինչ չկա: Նրանք ուսումնասիրում էին այն հեռավոր 1610 թվականից, այն բանից հետո, երբ Գալիլեոն աստղադիտակի միջոցով ուսումնասիրեց Սատուրնը և նաև ընդգծեց իր գրառումներում օղակների առկայությունը: Այդ տարիներին ոչ ոք չէր կարող մտածել, որ այս երկնային մարմինն այդքան տարբերվում է Երկրից, Վեներայից կամ Մարսից՝ այն նույնիսկ մակերես չունի և ամբողջությամբ բաղկացած է աներևակայելի ջերմաստիճանների տաքացված գազերից։ Սատուրնի մթնոլորտի առկայությունը հաստատվել է միայն 20-րդ դարում։ Ընդ որում, դա կարողացել են եզրակացնել միայն ժամանակակից գիտնականներինմոլորակը գազային գնդակ է։
Այն հետազոտվել է Voyager 1 արբանյակի կողմից, որը կարողացել է զոնդ բաց թողնել մթնոլորտի արտաքին շերտեր: Ստացվեցին պատկերներ, որոնք ցույց էին տալիս Սատուրնի ամպերում հիմնականում ջրածնի, ինչպես նաև բազմաթիվ այլ գազերի պարունակությունը։ Այդ ժամանակից ի վեր հետազոտություններն իրականացվում են միայն տեսությունների և հաշվարկների հիման վրա։ Եվ այստեղ արդարացի է նշել, որ Սատուրնը մինչ այժմ ամենաառեղծվածային և անհայտ մոլորակներից մեկն է։
Մթնոլորտի առկայությունը, նրա կազմը
Մենք գիտենք, որ երկրային մոլորակները, որոնք գտնվում են Արեգակին մոտ, մթնոլորտ չունեն: Բայց դրանք պինդ մարմիններ են, որոնք բաղկացած են քարից և մետաղից, ունեն որոշակի զանգված և դրան համապատասխան պարամետրեր։ Գազի փուչիկների դեպքում ամեն ինչ միանգամայն տարբեր է: Սատուրնի մթնոլորտը ինքնին հիմքն է: Գազի անվերջ գոլորշիները, մառախուղներն ու ամպերը հավաքվում են անհավանական թվով և միջուկի մագնիսական դաշտի շնորհիվ ձևավորվում են գնդակի ձև։
Մոլորակի մթնոլորտի հիմքը ջրածինն է՝ այն կազմում է ավելի քան 96 տոկոս: Այլ գազեր առկա են որպես կեղտեր, որոնց համամասնությունները կախված են խորությունից: Հարկ է նշել, որ Սատուրնի վրա չկան ջրի բյուրեղներ, սառույցի տարբեր ձևափոխումներ և այլ օրգանական նյութեր։
Մթնոլորտի երկու շերտ և դրանց բաղադրությունը
Այսպիսով, Սատուրնի մթնոլորտը բաժանված է երկու մասի՝ արտաքին և ներքին շերտ: Առաջինը կազմում է 96,3 տոկոս մոլեկուլային ջրածին, 3 տոկոս հելիում: Այս հիմնական գազերը խառնվում են այնպիսի բաղադրիչների հետ, ինչպիսիք են ֆոսֆինը, ամոնիակը,մեթան և էթան. Այստեղ տեղի են ունենում մակերևութային ուժեղ քամիներ, որոնց արագությունը հասնում է 500 մ/վրկ-ի։ Ինչ վերաբերում է մթնոլորտի ստորին շերտին, ապա այստեղ գերակշռում է մետաղական ջրածինը` մոտ 91 տոկոս, ինչպես նաև հելիումը։ Այս միջավայրը պարունակում է ամոնիումի հիդրոսուլֆիդի ամպեր: Մթնոլորտային ստորին շերտը միշտ տաքացվում է մինչև սահմանը: Երբ մոտենում ենք միջուկին, ջերմաստիճանը հասնում է հազարավոր Կելվինի, քանի որ երկրային պայմաններում ստեղծված զոնդերով մոլորակը դեռևս հնարավոր չէ ուսումնասիրել։
Մթնոլորտային երևույթ
Այս մոլորակի վրա ամենատարածված երեւույթներն են քամիներն ու փոթորիկները: Հոսանքների մեծ մասը փչում է արևմուտքից արևելք առանցքային պտույտի առումով: Հասարակածային շրջանում թեթև հանգստություն է, և քանի որ հեռանում ենք նրանից, առաջանում են արևմտյան առվակներ։ Սատուրնի վրա կան նաև վայրեր, որտեղ որոշակի եղանակային երևույթներ տեղի են ունենում կանոնավոր ընդմիջումներով։ Օրինակ, Մեծ Սպիտակ Օվալը տեղի է ունենում հարավային կիսագնդում երեսուն տարին մեկ անգամ: Նման «վատ եղանակի» ժամանակ Սատուրնի մթնոլորտը, որի կազմն էլ ավելի է նպաստում այս երևույթին, բառացիորեն պատված է կայծակով: Լիցքաթափումները տեղի են ունենում հիմնականում միջին լայնություններում՝ հասարակածի և բևեռների միջև։ Ինչ վերաբերում է վերջինիս, ապա այստեղ հիմնական երեւույթը բեւեռափայլն է։ Ավելի ուժեղ բռնկումներ են տեղի ունենում հյուսիսում, քանի որ մագնիսական դաշտն այնտեղ ավելի ուժեղ է, քան հարավում: Պայծառությունը հայտնվում է օվալաձև օղակների կամ պարույրների տեսքով:
Ճնշում և ջերմաստիճան
Ինչպես պարզվում է, Սատուրնի մթնոլորտն է դա անումմոլորակը բավականին զով է Յուպիտերի համեմատ, բայց, իհարկե, ոչ այնքան սառցե, որքան Ուրանը և Նեպտունը: Վերին շերտերում ջերմաստիճանը մոտ -178 աստիճան Ցելսիուս է՝ հաշվի առնելով մշտական քամիներն ու փոթորիկները։ Որքան մոտենում ենք միջուկին, այնքան ճնշումը մեծանում է, հետևաբար ջերմաստիճանը բարձրանում է։ Միջին շերտերում -88 աստիճան է, իսկ ճնշումը մոտ հազար մթնոլորտ է։ Ծայրահեղ կետը, որին հասել է զոնդը, եղել է -3 ջերմաստիճանային գոտի: Հաշվարկների համաձայն՝ մոլորակի միջուկի շրջանում ճնշումը հասնում է 3 միլիոն մթնոլորտի։ Ջերմաստիճանը 11700 աստիճան Ցելսիուս է։
Հետբառ
Մենք հակիրճ վերանայեցինք Սատուրնի մթնոլորտի կառուցվածքը: Նրա բաղադրությունը կարելի է համեմատել Յուպիտերի հետ, և կան նաև նմանություններ սառցե հսկաների՝ Ուրանի և Նեպտունի հետ։ Սակայն, ինչպես յուրաքանչյուր գազային գնդակ, Սատուրնն իր կառուցվածքով եզակի է: Այստեղ շատ ուժեղ քամիներ են փչում, ճնշումը հասնում է անհավատալի մակարդակի, իսկ ջերմաստիճանը մնում է զով (աստղագիտական չափանիշներով):
