Jupiter. Kreditna slika: NASA / JPL Klikni za povečavo
Turbulenca, ki jo povzročajo sončna svetloba in nevihtna nevihta, lahko pojasni več tokov vzhod-zahod na Jupiter in Saturn in celo ustvari močan veter, ki se razprostira na stotine ali tisoče kilometrov v notranjost, daleč pod višino, kamor vozijo curki.
Znanstveniki poskušajo razumeti mehanizme, ki tvorijo curke in nadzirajo njihovo strukturo, odkar sta prvo vesoljsko plovilo Pioneer in Voyager v 70. letih prejšnjega stoletja vrnili prvi posnetki z visoko ločljivostjo.
Na Zemlji so curki curkov - ozki tokovi zraka, ki tečejo od zahoda proti vzhodu v srednjih širinah - pomemben sestavni del globalnega kroženja našega planeta in nadzirajo velik del obsežnega vremena, ki ga doživljajo ZDA in druge države zunaj tropi. Podobni curki vzhod-zahod prevladujejo v kroženju velikanskih planetov Jupiter, Saturn, Uran in Neptun, ki dosegajo do 400 milj na uro na Jupiterju in skoraj 900 milj na uro na Saturna in Neptuna. Vprašanje, kaj povzroča te curke in kako globoko segajo v notranjost velikanskih planetov, ostajajo nekateri najpomembnejši nerešeni problemi pri preučevanju planetarnih atmosfer.
Adam Showman in Yuan Lian z univerze v Arizoni v Tucsonu ter Peter Gierasch z univerze Cornell v Itcaki v New Yorku sta na 37. letnem zasedanju Oddelka za planetarne znanosti Ameriškega astronomskega društva pojasnila, kako lahko turbulenca v oblaku poganja globoke curke , ki se nahaja v Cambridgeu v Angliji.
Lian, Showman in Gierasch so izvedli računalniške simulacije, ki kažejo, da horizontalni temperaturni kontrasti - ki jih ustvarjajo sončna svetloba ali razlike v nevihtni nevihti - lahko ustvarijo več curkov, ki prodirajo globoko v notranjost orjaškega planeta. Pri simulacijah temperaturni kontrasti sprožijo globoko prodirajoče celice v obtoku, ki poganjajo globoke curke. Študija, ki uporablja napredni tridimenzionalni računalniški model, je med prvimi, ki omogoča oceno, kako se curki, oblikovani blizu vrha atmosfere, medsebojno delujejo z notranjostjo.
Večina planetarnih znanstvenikov je domnevala, da bodo curki, ki jih črpajo blizu vrha ozračja, ostali omejeni na tiste plitke plasti in pokazali smo, da to ni veljavna domneva, "je dejal Showman.
Nasina sonda Galileo, ki je padla skozi atmosfero Jupiter leta 1995, naj bi deloma pomagala odgovoriti na vprašanje, kako globoko se širijo curki curkov. Sonda je našla močne vetrove, ki so se razprostirali vsaj 150 kilometrov (skoraj 100 milj) pod oblaki. Planetarni znanstveniki so to meritev široko razlagali kot dokaz, da so letali gnani globoko iz Jupitrove notranjosti. Nova študija izziva to razlago.
"Še vedno ne vemo, ali so letali na orjaških planetih gnani z vrha ali znotraj globoke notranjosti," je dejal Showman. "Toda naša raziskava kaže, da bi lahko globoki vetrovi, merjeni s sondo Galileo, izhajali iz plitvih turbulenc v oblaku kot iz turbulenc globoko v Jupitrovi notranjosti."
"Ta rezultat nasprotuje dolgoletni domnevi mnogih planetarnih znanstvenikov."
Nova študija tudi kaže, da lahko v realnih razmerah turbulenca povzroči ne le številne curke, ampak tudi močan tok proti vzhodu na ekvatorju, kot to opazujejo Jupiter in Saturn. Takšne tokove je v atmosferskih modelih zelo težko izdelati, je ugotovil Showman.
Izvirni vir: NASA Astrobiology
