Lagen & Atmosfeer van Saturnus
Manen Nieuwsarchief Ontstaan Ringen Ruimtevaart
Saturnus bestaat voornamelijk uit gas (een gasreus) en heeft geen vast oppervlak zoals de aarde. De kern van Saturnus is wel vast. Saturnus is de enige planeet in ons zonnestelsel die minder dicht is (0,69 gram per cm3) dan water (1 gram per cm3) en dus in theorie kan blijven drijven op water (lage dichtheid bovenop hoge dichtheid). Hoewel de kern van Saturnus erg zwaar is, is de dichtheid van de planeet toch lager dan de dichtheid van water door de grote hoeveelheid gas die aanwezig is.

Saturnus en Jupiter bevatten samen maar liefst 92% van de totale massa van het hele zonnestelsel.



De kern
Saturnus heeft een vaste kern van gesteente, gesmolten ijzer en nikkel. De kern is ongeveer 25.000 kilometer in doorsnede, dat is even groot als twee keer de de aarde! Ook is de kern van Saturnus tussen de 9 en 22 keer zo zwaar als de hele aarde. De temperatuur, druk en dichtheid worden steeds hoger naar de kern toe. In de kern zelf is het ongeveer 11.700 C.


De mantel
De mantel van Saturnus bestaat uit twee gedeeltes, de binnenmantel en de buitenmantel.


Binnenmantel
De binnenmantel bestaat uit vloeibaar waterstof dat door de hoge druk eigenschappen van metaal krijgt (metallische waterstof op de afbeelding hierboven). In deze laag is de temperatuur vele duizenden C en is een druk aanwezig die miljoenen malen hoger is als de druk op de aarde. Door bewegingen in deze laag ontstaan elektrische stromen die Saturnus magnetisch maken.


Buitenmantel
De buitenmantel bestaat voor het grootste gedeelte uit vloeibaar waterstof. Richting de buitenkant van de reuzenplaneet gaat de vloeibare waterstof over in waterstofgas door de kouder wordende temperatuur. Deze laag met waterstofgas is de buitenste laag van het binnenste van Saturnus en is ongeveer 1.000 kilometer dik.


De atmosfeer
Saturnus heeft geen vast oppervlak, maar de buitenste laag waterstofgas gaat over in de atmosfeer. De atmosfeer van Saturnus is ongeveer 60 kilometer dik. De gemiddelde temperatuur in de atmosfeer is -139 C.

De atmosfeer van Saturnus bestaat uit:
  • 96,3% Waterstof
  • 3,3% Helium
  • 0,4% Methaan
  • 0,01% Ammoniak
Wetenschappers denken dat helium, deels door regen, uit de atmosfeer in de bovenste mantellaag valt. Wanneer de heliumregen in deze laag valt, komt er energie in de vorm van warmte vrij.

Gedurende miljarden jaren is de hele planeet hierdoor opgewarmd.
Dit zou kunnen verklaren waarom de planeet meer dan twee keer zoveel warmte afgeeft, als dat hij van de zon ontvangt.

Saturnus draait heel snel om zijn as, en doordat de planeet voornamelijk uit gas bestaat, is de planeet bij de polen platter en bij de evenaar breder. Saturnus is zelfs de meest afgeplatte planeet van het zonnestelsel. Bij de evenaar is hij ruim 120.000 kilometer breed, maar de afstand van pool tot pool is minder dan 110.000 kilometer. Saturnus lijkt daardoor op een ei dat op zijn kant ligt.

De atmosfeer van Saturnus heeft net zoals de aarde een exosfeer. Dit is de buitenste laag van de atmosfeer en is extreem ijl.
Omdat de exosfeer zo'n lage dichtheid heeft, kan hij heel gemakkelijk opgewarmd worden door de straling van de zon.

De temperatuur in de exosfeer ligt tussen de 117 C en 527 C, afkoelend dichter naar het oppervlak toe. Onder de exosfeer ligt de ionosfeer, dit is een laag waar veel elektronen en ionen in voorkomen. Een elektron is een negatief geladen deeltje en een ion een positief geladen deeltje.


Wolkenbanden
In de atmosfeer van Saturnus zijn lichte en donkere wolkenbanden te zien, net als op Jupiter, maar dan veel vager.

De lichte wolkenbanden worden de zones genoemd, de donkere wolkenbanden zijn de gordels. Wolkenbanden zijn banden in de atmosfeer van Saturnus die evenwijdig aan de evenaar lopen (zoals op de afbeelding hiernaast).

Het bovenste wolkendek bestaat uit ammoniakkristallen, en ongeveer 60 kilometer lager bevindt zich een wolkendek van ammoniumwaterstofsulfide (H5NS). Nog eens 100 kilometer lager bevinden zich waarschijnlijk wolken van water en ijskristallen.


Stormen
Stormen kunnen in de buurt van de evenaar van Saturnus een snelheid bereiken van 1800 kilometer per uur, bijna drie keer zo snel als stormen op Jupiter. Op Saturnus komt ook onweer voor net als op aarde. De bliksemontladingen in de dampkring van Saturnus zijn ongeveer duizend keer zo krachtig als op aarde.

De stormen op Saturnus zijn ook veel krachtiger en groter dan op aarde. Ze hebben een grootte van duizenden kilometers en zijn maanden- of jarenlang actief.

De Grote Witte Vlek (Great White Spot) is een terugkerende storm die ongeveer elke 30 jaar (dit is n Saturnusjaar) rond de evenaar van Saturnus woedt, in een gebied dat Storm Alley (Stormsteeg) wordt genoemd (zie afbeeldingen hiernaast en hieronder). Deze storm vormt een sterke bron van radioactiviteit. Naast de Grote Witte Vlek zijn er ook regelmatig 'normale' stormen op Saturnus, zoals in 2011 (afbeelding rechtsonder).


Magnetisch veld
Het magnetisch veld (de magnetosfeer) van Saturnus dat bij beide polen de planeet uit komt wordt opgewekt binnenin de planeet. Het veld is in 1979 ontdekt door de Pioneer 11.

De magnetosfeer van Saturnus is de tweede grootste van alle planeten in het zonnestelsel na Jupiter. De magnetopauze en de boogschok (bow shock) vormen de grens tussen de magnetosfeer van Saturnus en de invloed van de zonnewind (solar wind), afkomstig van de zon.

Lees meer over Saturnus:

Manen Ontstaan Ringen Ruimtevaart