Kuvan luotto: NASA
Kun Voyager-avaruusaluksen vetoketju oli Saturnuksen ohi vuosina 1980/81, he kellosivat pyöristettyjen planeettojen päiväntasaajan tuulet nopeudella 1700 km / h. Vaikka päiväntasaajan tuulet ovat hidastuneet, muut päiväntasaajasta kauempana olevat suihkut liikkuvat edelleen samalla nopeudella. Tämä on saanut tähtitieteilijät uskomaan, että hidastumisella on jotain tekemistä Saturnuksen vuodenaikojen vaihdon kanssa.
Saturnalla, yhdellä tuulisimmista planeetoista, on viime aikoina tapahtunut odottamaton ja dramaattinen säämuutos: sen päiväntasaajan tuulet ovat vähentyneet Voyager-avaruusaluksen lennon aikana 1980–81 nopeasta 1700 km / h nopeuteen 990 km / h vuodesta 1996 vuoteen 2002. Tämän tuulen hidastumisen on havainnut espanjalais-amerikkalainen tutkijaryhmä, mukaan lukien Richard French, Wellesley College Massachusettsista, joka raportoi löydöksensä Nature-lehden 5. kesäkuuta ilmestyneessä lehdessä. (5. kesäkuuta 2003, osa 423, s. 623–625)
Tutkijat (A. Sanchez-Lavega, S. Perez-Hoyos, JF Rojas ja R. Hueso Bilbaossa sijaitsevasta Universidad Pais Vascosta, Bilbao, Espanja) ja ranskalaiset Wellesleyn yliopistosta käyttämällä HAG: n avaruusateleskoopin (HST) kuvia renkaatusta jättiläisplaneetasta. ), mittasivat pilviominaisuuksien ja myrskyjärjestelmien liikkeet renkaalla jättiläisellä planeetalla.
"Yksi ilmakehätieteiden suurimmista salaisuuksista on, miksi jättiläisillä planeetoilla Jupiterilla ja Saturnuksella - valtavissa palloissa, jotka koostuvat pääasiassa vedystä ja heliumista - on itä-länsituulten vuorotteleva kuvio, joka vaihtelee suunnassa leveysasteen mukaan", ranskalainen selittää. ”Toisin kuin maanpäällisillä planeetoilla, kuten maapallolla, käytettävät tuulet, joita saa pääasiassa auringonvalosta, jättiläisten planeettojen tuulen lämpössä on ylimääräinen energialähde, joka karkaa niiden syvistä sisätiloista. Vaikka tämän sisälämmön lujuus on vain murto-osa maan auringonvalosta, jättiläisten planeettojen tuulet ovat kymmenen kertaa voimakkaammat kuin maanpäälliset tuulet. "
Näiden sisäisten energialähteiden rooli näiden voimakkaiden tuulien ylläpitämisessä jättiläisillä planeetoilla ja ymmärtäminen, miksi suurin nopeus saavutetaan päiväntasaajalla, ovat suuria haasteita planeettojen ja tähtijen ilmakehän liikkeen teorioille.
Jättiläisten planeettojen suihkukoneiden järjestelmälle on tällä hetkellä kaksi täysin erilaista selitystä. Yhdessä ääripäässä tuulien ajatellaan ulottuvan hyvin syvälle planeetan sisätilaan, koskettaen planeetalta vapautunutta lämpöä heidän liikkeidensa ajamiseksi. Toisessa ääripäässä ilmakehän kierto on mallinnettu kuten maanpäällisillä planeetoilla, ja sitä johtaa matalaan ylempään ilmakehän kerrokseen laskeutuva aurinkolämpö. Molemmilla selityksillä on merkittäviä haittoja, eikä kummassakaan voida selittää voimakkaita päiväntasaajan tuulia.
Yksi tapa testata näitä malleja on analysoida tuulien pitkäaikaista käyttäytymistä mittaamalla niiden herkkyys auringonvalon määrän muutoksille kausiluonteisten vaikutusten tai muiden vaikutusten takia. Aikaisemmat tutkimukset osoittivat, että Jupiterin tuulet ovat melko vakaita eivätkä ole herkkiä vuodenaikojen muutoksille, mutta Saturnusta, jonka mykistettyjen pilvien ominaisuuksia on paljon vaikeampi mitata, tiedettiin vähän.
Käyttämällä HST: n laajakenttäisen planeettakameran korkearesoluutioista kykyä, Espanjan ja Amerikan joukkue on pystynyt seuraamaan tarpeeksi pilven elementtejä Saturnuksessa mittaamaan tuulen nopeuden monilla leveysasteilla. Vuosina 1996-2001 mitatut päiväntasaajan tuulet ovat vain puolet voimakkaampia kuin vuosina 1980-81, kun Voyager-avaruusalus vieraili planeetalla. Sitä vastoin päiväntasaajasta kaukana olevat tuuliset suihkut ovat pysyneet vakaina ja osoittavat vahvaa puolipallosymmetriaa, jota ei löydy Jupiterista.
Tutkijat huomauttavat, että Saturnuksen tuulen erilaisella käytöksellä voi olla yksinkertainen selitys. Pitkä kausittainen jakso Saturnuksen ilmakehässä (yksi Saturnuksen vuosi on noin kolmekymmentä maanpäällistä vuotta) ja planeetan jättiläisrenkaiden päiväntasaajan varjo saattavat johtua päiväntasaajan tuulien äkillisestä hidastumisesta. Päiväntasaajan tuulet eivät voi olla sidoksissa Saturnuksen syvään sisätilaan, lähinnä sisäisen lämmön vaikutuksesta, mutta ne saattavat olla osittain matala pinta-ilmiö, joihin vaikuttaa myös auringonvalon kausivaihtelu. Itse asiassa Saturnuksen päiväntasaajan alue on ollut suurten myrskyjärjestelmien sijainti, kuten vuosina 1990 ja 1994 nähneet. Nämä myrskyt ovat saattaneet aiheuttaa voimakkaita dynaamisia muutoksia, mikä saattaa johtaa päiväntasaajan tuulien havaittuun heikkenemiseen.
Toinen mahdollisuus on, että joukkueen mittaamat tuulet ovat korkeammissa korkeuksissa, missä tuulet todennäköisesti vähenevät nopeudessa. Luontoartikkelissa ryhmä toteaa, että Saturnuksen ei-päiväntasaavat tuulet ovat pysyneet muuttumattomina tänä aikana, muistuttaen tässä suhteessa Jupiteria, mikä viittaa siihen, että nämä tuulet voisivat juurtua syvemmälle.
Espanjalais-amerikkalaisen joukkueen uudet HST-havainnot suunnitellaan tämän vuoden loppuun. Uudet tiedot ja korkearesoluutioinen kuvaus, jonka NASA-ESA Cassini -ormitusoperaatio saa odottaa saapuvansa Saturniin vuoden 2004 puolivälissä, antaa heille ja muille tutkijoille mahdollisuuden oppia pysyykö nykyinen tuulikuvio vai muuttuuko se ajan kuluessa Saturnuksen kausisyklistä. Kummassakin tapauksessa, toteaa ranskalainen, "nämä tulokset ovat tärkeitä testejä teoreettiselle ymmärryksellemme tuulen suhteesta jättiläisillä planeetoilla".
Alkuperäinen lähde: Wellesley College -lehdistötiedote
