АТМОСФЕРА И ОБЛАЧНЫЙ СЛОЙ. Всякий, кто наблюдал планеты в телескоп, знает, что на поверхности Сатурна, то есть на верхней границе его облачного покрова, заметно мало деталей и контраст их с окружающим фоном невелик. Этим Сатурн отличается от Юпитера, где присутствует множество контрастных деталей в виде темных и светлых полос, волн, узелков, свидетельствующих о значительной активности его атмосферы. Возникает вопрос, действительно ли атмосферная активность Сатурна например скорость ветра ниже, чем у Юпитера, или же детали его облачного покрова просто хуже видны с Земли из-за большего расстояния около 1,5 млрд. км. и более скудного освещения Солнцем почти в 3,5 раза слабее освещения Юпитера Вояджерам удалось получить снимки облачного покрова Сатурна, на которых отчетливо запечатлена картина атмосферной циркуляции десятки облачных поясов, простирающихся вдоль параллелей, а также отдельные вихри.
Обнаружен, в частности, аналог Большого Красного Пятна Юпитера, хотя и меньших размеров.
Установлено, что скорости ветров на Сатурне даже выше, чем на Юпитере на экваторе 480 мс, или 1700 кмч. Число облачных поясов больше, чем на юпитере, и достигают они более высоких широт. Таким образом, снимки облачности демонстрируют своеобразие атмосферы Сатурна, которая даже активнее юпитерианской.
Метерологические явления на Сатурне происходят при более низкой температуре, нежели в земной атмосфере. Поскольку Сатурн в 9,5 раз дальше от Солнца, чем Земля, он получает в 9,5 90 раз меньше тепла. Температура планеты на уровне верхней границы облачного покрова, где давление равно 0,1 атм, составляет всего 85 К, или -188 С. Интерес- но, что за счет нагревания одним Солнцем даже такой температуры получить нельзя. Рассчет показывает в недрах Сатурна имеется свой соб- ственный источник тепла, поток от которого в 2,5 раза больше, чем от Солнца.
Сумма этих двух потоков и дает наблюдаемую температуру планеты. Космические аппараты подробно исследовали химический состав надоблачной атмосферы Сатурна. В основной она состоит почти на 89 из водорода. На втором месте гелий около 11 по массе. Отметим, что в атмосфере Юпитера его 19. Дефицит гелия на Сатурне объясняют гравитационным разделением гелия и водорода в недрах планеты гелий, который тяжелее, постепенно оседает на большие глубины что, кстати говоря, высвобождает часть энергии, подогревающей Сатурн.
Другие газы в атмосфере - метан, аммиак, этан, ацетилен, фосфин - присутствуют в малых количествах. Метан при столь низкой температуре около -188 Снаходится в основном в капельно-жидком состоянии. Он образует облачный покров Сатурна. Что касается малого контраста деталей, видимых в атмосфере Сатурна, о чем говорилось выше, то причины этого явления пока еще не вполне ясны. Было высказано предположение, что в атмосфере взвешена ослабляющая контраст дымка из мельчайших твердых частиц.
Но наблюдения Вояджера-2 опровергают это темные полосы на поверхности планеты оставались резкими и ясными до самого края диска Сатурна, тогда как при наличии дымки они бы к краям замутнялись из-за большого количества частиц перед ними. Вопрос, таким образом, не может считаться решенным и требует дальнейшего расследования. Данные, полученные с Вояджера-1, помогли с большой точностью определить экваториальный радиус Сатурна.
На уровне вершины облач- ного покрова экваториальный радиус составляет 60330 км. или в 9,46 раза больше земного. Уточнен также период обращения Сатурна вокруг оси один оборот он совершает за 10 ч. 39,4 мин - в 2,25 раза быстрее Земли. Столь быстрое вращение привело к тому, что сжатие сатурна значительно больше, чем у Земли. Экваториальный радиус сатурна на 10 больше полярного у Земли - только на 0,3.