Kreditna slika: NASA
Ko je leta 1980/81 vesoljsko plovilo Voyager zadrgnilo mimo Saturna, so s hitrostjo vetra s hitrostjo 1700 km / h namestili obrobljene planete. Čeprav so se ekvatorialni vetrovi upočasnili, se drugi curki dlje od ekvatorja še vedno premikajo z enako hitrostjo. Zaradi tega so astronomi verjeli, da ima upočasnitev nekaj povezave s spremembo letnih časov na Saturnu.
Saturn, eden najbolj odmevnih planetov, se je v zadnjem času nepričakovano in dramatično spremenil v vremenu: njegovi ekvatorialni vetrovi so med letali vesoljskih plovil Voyager v letih 1980–81 popustili od hitrosti 1700 km / h do skromnih 990 km / h od leta 1996 do 2002. To upočasnitev vetrov je zaznala špansko-ameriška skupina znanstvenikov, med njimi Richard French iz Wellesley Collegea iz Massachusettsa, ki o svojih ugotovitvah poroča v 5. juniju številke revije Nature. (5. junij 2003, letnik 423, str. 623–625)
S pomočjo Hubble vesoljskega teleskopa (HST) slike obročastega orjaškega planeta so znanstveniki (A. Sanchez-Lavega, S. Perez-Hoyos, JF Rojas in R. Hueso z Universidad Pais Vasco v Bilbau, Španija, Francozi iz Wellesley Collegea ), izmerili gibe oblačnih lastnosti in nevihtnih sistemov na obročanem velikanskem planetu.
"Ena največjih skrivnosti v atmosferskih znanostih je, zakaj imata velikana planeta Jupiter in Saturn - ogromne krogle, sestavljene predvsem iz vodika in helija - izmenično vzorec vzhodno-zahodnih vetrov, ki se razlikujejo glede na širino," pojasnjuje Francoz. „Za razliko od vetrov na zemeljskih planetih, kot je Zemlja, ki jih poganja predvsem sončna svetloba, imajo vetrovi na orjaških planetih dodaten vir energije v toploti, ki uhaja iz njihove globoke notranjosti. Čeprav je moč te notranje vročine le del sončne svetlobe na Zemlji, so vetrovi planetov desetkrat močnejši od prizemnih.
Vloga teh notranjih virov energije pri vzdrževanju teh močnih vetrov na orjaških planetih in razumevanje, zakaj je največja hitrost dosežena na ekvatorju, predstavljajo velike izzive teorijam gibanja atmosfere na planetih in zvezdah.
Trenutno obstajata dve različni razlagi sistema curkov na orjaških planetih. V skrajnem primeru se domneva, da se vetrovi širijo zelo globoko v notranjost planeta in s tem sprostijo toploto, ki se sprošča iz planeta. Na drugi skrajnosti je kroženje atmosfere po vzoru zemeljskih planetov, ki ga poganja sončna toplota, deponirana v plitvi zgornji atmosferski plasti. Obe razlagi imata pomembne pomanjkljivosti in ne moreta pojasniti močnih ekvatorialnih vetrov.
Eden od načinov za preizkušanje teh modelov je analiza dolgoročnega vedenja vetrov z merjenjem njihove občutljivosti na spremembe v količini sončne svetlobe zaradi sezonskih učinkov ali drugih vplivov. Prejšnje študije so pokazale, da so Jupitrovi vetrovi precej stabilni in niso občutljivi na sezonske spremembe, vendar je bilo o Saturnu malo znanega, katerega značilnosti prigušenega oblaka je veliko težje izmeriti.
Špansko-ameriška ekipa je z visoko ločljivostjo planetarne kamere širokega polja na krovu HST uspela slediti dovolj oblakovnih elementov v Saturnu za merjenje hitrosti vetra v širokem območju širin. Ekvatorialni vetrovi, merjeni v letih 1996–2001, so le polovico močnejši, kot smo jih našli v letih 1980–81, ko je vesoljsko plovilo Voyager obiskalo planet. V nasprotju s tem so vetrovni curki daleč od ekvatorja ostali stabilni in kažejo močno polkrožno simetrijo, ki je ni mogoče najti na Jupiterju.
Znanstveniki opozarjajo, da bi lahko vedenje Saturnovih vetrov preprosto razložilo. Dolg sezonski cikel v Saturnovi atmosferi (eno Saturnovo leto je približno trideset zemeljskih let) in ekvatorialno senčenje z velikanskimi obroči planeta bi lahko povzročili nenadno upočasnitev ekvatorialnih vetrov. Namesto da bi bili vezani na globoko notranjost Saturna, ki ga poganja predvsem notranja vročina, bi lahko ekvatorialni vetrovi deloma bili plitvi površinski pojav, na katerega vplivajo tudi sezonske spremembe sončne svetlobe. Pravzaprav je Saturn's ekvatorialno območje bilo mesto velikanskih nevihtnih sistemov, kot so bili opaženi v letih 1990 in 1994. Te nevihte so lahko povzročile močne dinamične spremembe, kar je morda povzročilo opaženo oslabitev ekvatorialnih vetrov.
Druga možnost je, da so vetrovi, ki jih meri ekipa, na večjih nadmorskih višinah, kjer se bodo vetrovi verjetno zmanjšali. V članku Nature piše, da so Saturnovi neekvatorialni vetrovi v tem obdobju ostali nespremenjeni, v tem pogledu pa so podobni Jupitru, kar namiguje, da bi se ti vetrovi lahko bolj globoko ukoreninili.
Za konec tega leta načrtujejo nova opažanja špansko-ameriške ekipe HST. Novi podatki in posnetki z visoko ločljivostjo, ki jih bo pridobila NASA-ESA Cassini orbitalna misija, ki naj bi prišla v Saturn sredi leta 2004, bodo njim in drugim znanstvenikom omogočili, da se naučijo, ali se bo trenutni vzorec vetra vztrajal ali se bo sčasoma spremenil. sezonskega cikla Saturna. V obeh primerih, ugotavlja Francoz, "bodo ti rezultati pomembni preizkusi našega teoretičnega razumevanja vetrov na orjaških planetih."
Izvirni vir: Wellesley College News Release
