Tähtitieteilijät, jotka käyttävät Keck I-teleskooppia Havaijilla, oppivat paljon enemmän oudosta, termisestä “kuumasta kohdasta” Saturnuksessa, joka sijaitsee planeetan etelänavan kärjessä. Missä joukkue kutsuu teräviä teräsnäkymiä Saturnusta, joka on koskaan otettu maasta, uudet infrapunakuvat esittävät Saturnan etelänavasta lämpimän napaisen pyörre - ensimmäisen, joka on koskaan löydetty aurinkokunnasta. Tässä lämpimässä polaarisessa korkissa asuu erillinen kompakti kuumapiste, jonka uskotaan sisältävän korkeimmat Saturnin mitatut lämpötilat. Tuloksia ilmoittava paperi ilmestyy 4. helmikuuta ilmestyvässä ”Science” -julkaisussa.
”Polaarinen pyörre” on pysyvä, laajamittainen sääkuvio, joka verrataan maapallon suihkuvirtaan, joka esiintyy yläilmakehässä. Maapallolla arktinen polaarinen pyörre sijaitsee tyypillisesti Pohjois-Amerikan itäosassa Kanadassa ja syöttää kylmää taiteellista ilmaa Yhdysvaltojen pohjoiseen tasangolle. Maan Etelämantereen polaarinen pyörre, jonka keskipiste on Antarktis, on vastuussa ilman pidättämisestä ja epätavallisen kemian luomisesta, kuten vaikutukset, jotka luovat otsonireiän. Polaarisia pyörteitä on maapallolla, Jupiterissa, Marsissa ja Venuksessa ja ne ovat kylmempiä kuin ympäristönsä. Mutta uudet kuvat W. M. Keckin observatoriosta osoittavat ensimmäiset todisteet polaarivorteksista paljon lämpimämpinä lämpötiloina. Ja itse lämmin, kompakti alue on varsin epätavallinen.
"Maan ilmakehässä ei ole mitään tällaista pienikokoista lämpimää korkkia", kertoi tohtori Glenn S. Orton Pasadenan Jet Propulsion -laboratoriosta ja tuloksia kuvaavan paperin pääkirjailija. ”Meteorologit ovat havainneet navan äkillisen lämpenemisen, mutta maapallolla tämä vaikutus on hyvin lyhytaikainen. Tämä Saturnuksen ilmiö on pidempi, koska olemme nähneet siitä vihjeitä tietoihimme ainakin kahden vuoden ajan. "
Palapeli ei tarkoita, että Saturnuksen etelänapa olisi lämmin; loppujen lopuksi se on ollut alttiina 15 vuoden jatkuvalle auringonvalolle, saavuttaneen juuri kesäpäivänseisauksensa loppuvuodesta 2002. Mutta lämpimän napaisen pyörteen erillinen raja noin 30 astetta etelänavasta ja erittäin kuuma ”kärki” oikealla navan kohdalla olivat täysin odottamattomia.
? Jos kohonneet eteläiset lämpötilat johtuvat yksinomaan kausiluonteisuudesta, lämpötilan tulisi nousta asteittain leveysasteen kasvaessa, mutta se ei ole ,? lisäsi tohtori Orton. ? Näemme, että lämpötila nousee äkillisesti useilla asteilla lähellä 70 astetta etelään ja jälleen 87 astetta etelään.?
Äkilliset lämpötilan muutokset voivat johtua auringonvaloa absorboivien hiukkasten pitoisuuksista yläilmakehässä, jotka tarttuvat lämmölle stratosfäärissä. Tämä teoria selittää miksi kuuma piste näkyy näkyvässä valossa tummana ja sisältää korkeimmat mitatut lämpötilat planeetalla. Tämä ei kuitenkaan yksin selitä, miksi hiukkaset itse rajoittuvat Saturnuksen yleiseen eteläosaan ja erityisesti kompaktiin alueisiin, jotka sijaitsevat lähellä Saturnuksen etelänavan kärkeä. Suhteellisen kuivan ilman pakotettu alahenkitys selittäisi tämän vaikutuksen, mikä on yhdenmukaista muiden troposfäärin pilvien havaintojen kanssa, mutta havaintoja tarvitaan lisää.
Lisätietoja voi tulla infrapunaspektrometristä NASA / ESA Cassini -yhteistyöhön, joka kiertää parhaillaan Saturnia. Komposiitti-infrapunaspektrometri (CIRS) mittaa jatkuvaa spektritietoa, joka kattaa samat aallonpituudet kuin Keckin havainnot, mutta näiden kahden kokeen odotetaan täydentävän toisiaan. Maaliskuusta 2005 toukokuuhun 2005 Cassinissa oleva CIRS-instrumentti pystyy tarkastelemaan ensimmäistä kertaa yksityiskohtaisesti eteläisen napa-alueen yksityiskohtia. Kuumapisteen löytäminen Saturnuksen etelänavasta on saanut CIRS-tiederyhmän, jonka joukossa on tohtori Orton, viettämään enemmän aikaa tarkastelemalla tätä aluetta.
”Yksi ilmeisistä kysymyksistä on, onko Saturnuksen pohjoisnapa poikkeavasti kylmä ja onko siihen perustettu kylmä napainen pyörre ,? lisäsi tohtori? Tähän kysymykseen voidaan vastata vasta Cassinin CIRS-kokeilulla lähitulevaisuudessa, koska tätä aluetta ei voida nähdä maan päältä maapallolla käytettävien välineiden avulla. "
Saturnuksen havainnot tehtiin Keck-aallonpituusspektrometrin (LWS) kuvaustilassa 4. helmikuuta 2004. Kuvat saatiin 8.00 mikronilla, joka on herkkä stratosfäärin metaanipäästölle, ja myös 17,65 ja 24,5 mikronilla, mikä on herkkä lämpötiloihin Saturnan ylä troposfäärin eri kerroksissa. Koko planeetan kuva mosaiikittiin monista yksittäisistä valotuksista.
Tulevaisuudessa Saturnusta tarkkailevaan työhön sisältyy entistä korkeamman resoluution lämpökuvantamista Saturniin, etenkin sen vuoksi, että suurempi polaarinen pyörrealue voi muuttua muutaman seuraavan vuoden aikana. Ryhmä on löytänyt myös muita ilmiöitä, jotka voivat olla ajasta riippuvaisia ja joita parhaiten kuvaavat Keckin kuvantamislaitteet, kuten sarja itä-länsi-lämpötilan heilahteluja, näkyvimmin lähellä 30 astetta etelään. Nämä vaikutukset näyttävät olevan riippumattomia mihinkään Saturnuksen suhteellisen piirteettömässä näkyvässä pilvijärjestelmässä, mutta vaihtelevuus muistuttaa Jupiterin itä-länsi-lämpötila-aaltoja, jotka liikkuvat hyvin hitaasti verrattuna nopeisiin suihkukoneisiin, joita pilvien liikkeet seuraavat.
Tätä tutkimusta rahoittivat NASA: n avarustieteiden ja sovellusten toimisto, Planetaarisen tähtitieteen ala ja NASA Cassini -hanke. Cassini-Huygens-operaatio on NASA: n, Euroopan avaruusjärjestön ja Italian avaruusjärjestön yhteistyöhanke. Jet Propulsion Laboratory, Kalifornian teknillisen instituutin jaosto Pasadena, hallinnoi Cassini-Huygens-operaatiota NASA: n tiedeoperaatio-osastolle, Washington, D.C.
The W.M. Keckin observatorioa johtaa Kalifornian tähtitieteen tutkimusjärjestö, joka on voittoa tavoittelematon tieteellinen kumppanuus Kalifornian teknillisestä instituutista, Kalifornian yliopistosta ja NASA: sta.
Alkuperäinen lähde: W.M. Keck-lehdistötiedote
