ทำไมวงดาวเสาร์ถึงเงียบกว่าดาวพฤหัสมาก?


9

องค์ประกอบบรรยากาศของดาวเคราะห์ทั้งสองมีความคล้ายคลึงกันมาก แล้วทำไมแถบของดาวพฤหัสจึงมองเห็นได้ชัดเจนกว่า (แถบเส้นศูนย์สูตรเหนือและใต้ ฯลฯ ): ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

ในขณะที่ดาวเสาร์ไม่ใช่:

ยกเว้นพายุแน่นอน

(ยกเว้นพายุแน่นอน)


ฉันเดาว่านี่เป็นผลมาจากองค์ประกอบที่แตกต่างกันเล็กน้อย (ดาวเสาร์มีกำมะถันมากกว่าดาวพฤหัส) เช่นเดียวกับระยะห่างจากดวงอาทิตย์ เพิ่มความใกล้ชิดกับดวงอาทิตย์ -> อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น -> พลังงานพื้นผิวที่เพิ่มขึ้น -> พายุมากขึ้น -> การผสมของบรรยากาศมากขึ้น การตีความวงดนตรีอย่างง่าย ๆ อย่างหนึ่งก็คือพวกมันเป็นผลมาจากการผสมแบบพาความร้อนในชั้นบรรยากาศของดาวพฤหัสบดี จากนั้นจะทำให้รู้สึกว่าดาวเสาร์มีการผสมน้อยลงเพราะได้รับพลังงานจากดวงอาทิตย์น้อยลง นอกเหนือจากนั้นฉันคิดว่ามันยังคงเป็นปริศนา
Phiteros

คำตอบ:


9

ฉันจะให้หนึ่งนี้ยิง ยินดีต้อนรับการแก้ไข

อุณหภูมิบรรยากาศตอนบน

มันไม่ใช่แค่องค์ประกอบที่ให้สีของดาวเคราะห์ แต่อุณหภูมิขององค์ประกอบ เมื่อเราตรวจสอบว่าดาวเคราะห์มีลักษณะเป็นอย่างไรเรามักพูดถึงแสงอาทิตย์ที่สะท้อนจากพื้นผิวหรือชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ ด้วยโลกบรรยากาศของมันจึงโปร่งใสพอที่จะมองเห็นพื้นผิวจากอวกาศ อย่างไรก็ตามมันเป็นดาวเคราะห์ดวงเดียวในระบบสุริยะซึ่งเป็นกรณีนี้ ดาวเคราะห์ดวงอื่นมีชั้นบรรยากาศหนาดังนั้นสิ่งที่เราเห็นล้วนเป็นแค่เมฆระดับความสูง

นอกจากนี้ตามที่ฉันเข้าใจรูปภาพของดาวเคราะห์มักได้รับการปรับปรุงให้ชัดเจนยิ่งขึ้น ดังนั้นหากคุณบินไปเหนือดาวพฤหัสจริง ๆ แล้วเส้นของมันอาจจะไม่แตกต่างกันมากนักเนื่องจากภาพสวย ๆ ที่คุณมักพบในเว็บ ไม่ว่าคำถามของคุณจะเปลี่ยนไปหรือไม่ เส้นของมันยังคงอยู่ไกลกว่าชัดเจนกว่าของดาวเสาร์และกาลิเลโอก็สามารถมองเห็นจุดแดงได้ดังนั้นฉันคิดว่ามันปลอดภัยที่จะพูดว่าเส้นของมันนั้นเด่นชัดแม้ว่าภาพที่เราได้รับจะเป็นปริญญาเอกก็ตาม

ดังนั้นดาวพฤหัสอยู่ในระยะที่ถูกต้องจากดวงอาทิตย์เพื่อรับการเปลี่ยนบรรยากาศจากน้ำแข็งเป็นแก๊ส ตามที่Wikipediaใช้

เมฆแอมโมเนียตอนบนที่มองเห็นได้ที่พื้นผิวของดาวพฤหัสนั้นถูกจัดเรียงในแถบโหลแบบคู่ขนานกับเส้นศูนย์สูตร วงดนตรีสลับสี: แถบสีเข้มเรียกว่าสายพานในขณะที่แถบแสงเรียกว่าโซน โซนซึ่งมีความเย็นกว่าเข็มขัดนั้นจะสอดคล้องกับที่ยกขึ้นในขณะที่สายพานทำเครื่องหมายอากาศ สีอ่อนของโซนเชื่อว่าเป็นผลมาจากน้ำแข็งแอมโมเนีย สิ่งที่ทำให้เข็มขัดมีสีเข้มกว่านั้นไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด

แอมโมเนียน้ำแข็งเหมือนน้ำแข็งทั้งหมดจึงสะท้อนแสงมากดังนั้นแถบที่เย็นกว่าด้วยน้ำแข็งจึงเบากว่า ก๊าซแอมโมเนียโปร่งใสแต่ใครก็ตามที่บินผ่านมหาสมุทรรู้ว่าถ้าคุณมีสิ่งที่โปร่งใส (น้ำ) เพียงพอมันมีสีที่แตกต่าง ในขณะที่การอ้างอิงจากวิกิพีเดียข้างต้นกล่าวว่าเหตุผลของสีเข้มไม่แน่นอนน้ำแข็งน้อยกว่าในบรรยากาศบนสุดของมันหมายถึงแสงสะท้อนและสีเข้มน้อยลง

ดาวเสาร์ดาวเนปจูนและดาวยูเรนัสอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากพอที่พวกเขามักจะมีน้ำแข็งในชั้นบรรยากาศส่วนใหญ่ของพวกเขาดังนั้นพวกเขาจึงมีสีที่เปลี่ยนแปลงน้อยลง เมฆของโลกส่วนใหญ่ก็เป็นน้ำแข็ง (ไม่ใช่ไอน้ำ) ดังนั้นโดยทั่วไปก็เป็นคำตอบ ดาวพฤหัสบดีเป็นระยะทางที่เหมาะสมจากดวงอาทิตย์เพื่อให้บรรยากาศชั้นบนเปลี่ยนผ่านและมีวงดนตรีที่แตกต่างกันบางอันมีน้ำแข็ง

"แต่ทำไมวงดนตรีเป็นเส้นตรง"

นี่คือสาเหตุที่ผลโบลิทาร์ เมื่อดูจากด้านบนเอฟเฟกต์ Coriolis จะสร้างแถบที่เรียงตัวกันด้วยเส้นศูนย์สูตร ดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์หมุนได้เร็วมาก (9.5 และ 10.8 ชั่วโมงตามลำดับ) ดังนั้นทั้งคู่จึงมีเอฟเฟกต์โคลิโอลิสที่แข็งแกร่ง

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

ชั้นบรรยากาศของดาวพฤหัสบดีไม่เพียง แต่เคลื่อนที่ตามแนวที่มองเห็น มันไหลเวียนจากส่วนล่างของบรรยากาศที่อุ่นขึ้นไปยังส่วนที่สูงขึ้นโดยการพาความร้อน เนื่องจากมีการถ่ายเทความร้อนจำนวนมาก ดาวพฤหัสบดี (รวมทั้งดาวเสาร์ดาวยูเรนัสและดาวเนปจูน) แผ่ความร้อนออกสู่อวกาศมากกว่าที่พวกเขาได้รับจากดวงอาทิตย์ดังนั้นในขณะที่ความร้อนจากดวงอาทิตย์มีบทบาทในการไม่แช่แข็งบรรยากาศชั้นบนของดาวพฤหัสเหนือแถบที่อบอุ่นกว่า ที่สร้างวงดนตรี

ดาวเสาร์ก็มีวงดนตรีด้วยเช่นกัน มันไม่สามารถมองเห็นได้เพราะทั้งแถบอบอุ่นและแถบเย็นของดาวเสาร์นั้นเย็นยะเยือก ดูบทความที่นี่และที่นี่และบทความที่มีรูปภาพสีเท็จที่นี่ทำให้สีของดาวเสาร์เป็นน้ำแข็งแอมโมเนีย

ดังนั้นสำหรับวงดนตรีในรูปแบบสิ่งที่คุณต้องมีการหมุนค่อนข้างเร็ว แต่สำหรับแถบที่มองเห็นได้สูงดาวเคราะห์ยักษ์ก๊าซจำเป็นต้องอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์และ / หรือมีความร้อนภายในปริมาณที่เหมาะสม มันเกี่ยวกับอุณหภูมิ

ฉันรู้สึกว่าฉันต้องคั่นด้วย "อาจ" เพราะฉันไม่สามารถสาบานได้ว่าดาวเสาร์มีน้ำแข็งแอมโมเนียอยู่รอบ ๆ ชั้นบรรยากาศ แต่ฉันค่อนข้างมั่นใจว่านี่เป็นความแตกต่างหลักระหว่างรูปลักษณ์ที่เหมือนกันของดาวเสาร์ (ดาวยูเรนัสและ ดาวเนปจูนด้วย) เป็นหลักแอมโมเนียที่ให้สีกับดาวเคราะห์ของพวกเขาแม้ว่าทั้งดาวเสาร์และดาวพฤหัสบดีเป็นไฮโดรเจน 99% และฮีเลียม โมเลกุลของแก๊สตรง (O2, N2, H2) และก๊าซมีตระกูลมักจะมีปฏิสัมพันธ์กับแสงที่มองเห็นได้น้อยมาก

นี่คือบทความสนุก ๆเกี่ยวกับสีของดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ วิทยาศาสตร์ของสิ่งที่ทำให้สีมีบรรยากาศที่เฉพาะเจาะจง แต่ค่อนข้างซับซ้อนและสูงกว่าระดับการจ่ายของฉัน นอกจากนี้ฉันยังพบว่าบทความนี้น่าสนใจ แต่ฉันไม่สามารถสาบานต่อความถูกต้องของมันได้ ดาวเสาร์แผ่ความร้อนออกมาอย่างน่าประหลาดใจเนื่องจากมีมวล 1 / 3rd ของดาวพฤหัสบดี

สุดท้ายนี้ภาพนี้อาจให้ภาพของดาวเสาร์ที่แม่นยำกว่า แต่ดูน้อยกว่าที่เราเคยเห็น

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

บันทึกสุดท้ายบนจุดมืดของดาวพฤหัสและแถบสีเข้ม วิกิพีเดียกล่าวว่าเหตุผลของความมืดไม่เป็นที่รู้จัก ในขณะที่ฉันคิดว่าการขาดแอมโมเนียในน้ำแข็งเป็นส่วนหนึ่งของคำตอบนี่เป็นคำอธิบายทางเลือกสำหรับจุดสีแดงเข้มของดาวพฤหัสและ (บางที) แถบบางสี โดยเฉลี่ยแล้วดาวพฤหัสได้รับประมาณ 3.4 เท่าของการแผ่รังสีแสงอาทิตย์ต่อตารางเมตรที่ดาวเสาร์ได้รับ เพื่อเพิ่มสิ่งนั้นมันอาจจะมีการผสมในชั้นบรรยากาศมากกว่าดาวเสาร์และสารประกอบอินทรีย์อื่น ๆ ในชั้นบรรยากาศของมันซึ่งเมื่อรวมกับรังสียูวีก็สามารถมีบทบาทในเส้นมืดของดาวพฤหัสได้เช่นกัน


1
นี่คือคำตอบที่น่าอัศจรรย์
นิโก้

@SirCumference หลังจากแก้ไขในย่อหน้าแรกความหมายดั้งเดิมของมันเปลี่ยนไป โดยเฉพาะโลกเป็นดาวเคราะห์ดวงเดียวในระบบสุริยะที่มีชั้นบรรยากาศโปร่งใสและดาวเคราะห์อื่น ๆ มีชั้นบรรยากาศหนา
Knu8

@ Knu8 มันเปลี่ยนไปอย่างไร?
เซอร์ Cumference

ไม่ใช่นักดาราศาสตร์ดาวเคราะห์ แต่ความจริงที่ว่าบรรยากาศนั้นเย็นกว่าหมายความว่าเมฆอยู่ในชั้นบรรยากาศต่ำกว่าดาวพฤหัส (และโดยเฉพาะเข็มขัดและโซนอยู่ใต้ชั้นหมอกควันมีเธน
Bob

@Bob ดาวพฤหัสบดีไม่มีพื้นผิวดังนั้นจึงไม่ได้กำหนดไว้อย่างง่าย ในโลกที่เป็นหินอุณหภูมิที่เย็นกว่าทำให้บรรยากาศมีขนาดเล็กลงทุกอย่างเท่าเทียมกัน แต่แรงโน้มถ่วงก็เป็นปัจจัยเช่นกัน คุณสามารถได้รับการประมาณโดยใช้สูตรอัตราการลดลงและอุณหภูมิพื้นผิวเนื่องจากรูปแบบเมฆที่อุณหภูมิแช่แข็งเป็นกฎ ตัวอย่างเช่นไททันนั้นเย็นกว่าโลกมาก แต่มันมีแรงโน้มถ่วงต่ำและชั้นบรรยากาศที่หนากว่าของโลกมาก
userLTK
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.