Vaizdo kreditas: NASA
Kai „Voyager“ erdvėlaivis 1980/81 priartėjo prie Saturno, jie laikrodžio žiedus suplanuota pusiaujo vėjo greitis siekė 1700 km / h. Nors pusiaujo vėjai sulėtėjo, kiti purkštukai, esantys toliau nuo pusiaujo, vis dar juda tokiu pat greičiu. Tai paskatino astronomus patikėti, kad sulėtėjimas turi ką nors bendro su sezonų pokyčiais Saturne.
Saturnas, viena vėjučiausių planetų, pastaruoju metu pakeitė netikėtus ir dramatiškus orų pokyčius: jo pusiaujo vėjai sumažėjo nuo greito 1700 km / h greičio, vykstant „Voyager“ erdvėlaiviui „flybys“ 1980–81 m., Iki nedidelio 990 km / h greičio nuo 1996 m. 2002. Šį vėjų sulėtėjimą aptiko ispanų ir amerikiečių mokslininkų komanda, tarp jų Richardas prancūzas iš Masačusetso Wellesley koledžo, kuris praneša apie savo išvadas žurnalo „Nature“ birželio 5 d. Numeryje. (2003 m. Birželio 5 d., 423 tomas, p. 623–625)
Naudodami Hablo kosminio teleskopo (HST) žiedinės milžiniškos planetos vaizdus, mokslininkai (A. Sanchezas-Lavega, S. Perezas-Hoyosas, JF Rojasas ir R. Hueso iš Universidad Pais Vasco universiteto Bilbao, Ispanija) ir prancūzai iš Wellesley koledžo ), išmatuotas debesų savybių ir audrų sistemų judesys žiedinėje milžininėje planetoje.
„Viena didžiausių atmosferos mokslų paslapčių yra ta, kad milžiniškos planetos Jupiteris ir Saturnas - didžiulės sferos, daugiausia sudarytos iš vandenilio ir helio - pasižymi kintamais rytų – vakarų vėjų modeliais, kurie kinta pagal platumą“, - aiškina prancūzas. „Skirtingai nuo vėjo, esančio antžeminėse planetose, tokiose kaip Žemė, kurias daugiausia varo saulės spinduliai, milžiniškų planetų vėjai turi papildomą energijos šaltinį šilumoje, kuri sklinda iš gilių jų vidų. Nors šio vidinio šilumos stiprumas yra tik dalis saulės spindulių Žemėje, milžiniškų planetų vėjai yra dešimt kartų stipresni nei sausumos vėjų. “
Šių vidinių energijos šaltinių vaidmuo palaikant stiprius vėjus milžiniškose planetose ir supratimas, kodėl didžiausias greitis pasiekiamas pusiauju, yra svarbiausi iššūkiai planetų ir žvaigždžių atmosferos judėjimo teorijoms.
Šiuo metu yra du gana skirtingi milžiniškų planetų purkštukų sistemos paaiškinimai. Manoma, kad vienas kraštutinumas - vėjai labai giliai įsiterpia į planetos vidų, išjudindami iš planetos šilumą, kad galėtų judėti. Kitame kraštutinume atmosferos cirkuliacija yra modeliuojama kaip antžeminėse planetose, kurią skatina saulės šiluma, nusodinta sekliame viršutiniame atmosferos sluoksnyje. Abu paaiškinimai turi svarbių trūkumų ir nė vienas iš jų negali parodyti stipraus pusiaujo vėjo.
Vienas iš būdų išbandyti šiuos modelius yra išanalizuoti ilgalaikį vėjų elgesį, išmatuojant jų jautrumą saulės spinduliuotės pokyčiams dėl sezoninio poveikio ar kitokio poveikio. Ankstesni tyrimai parodė, kad Jupiterio vėjai yra gana stabilūs ir nėra jautrūs sezoniniams pokyčiams, tačiau mažai kas žinojo apie Saturną, kurio nutildytas debesų savybes yra daug sunkiau išmatuoti.
Naudodama didelės skyros HST laive esančio planetinio fotoaparato skiriamąją gebą, Ispanijos ir Amerikos komanda sugebėjo sekti pakankamai debesų elementų Saturne, kad galėtų išmatuoti vėjo greitį plačiose platumose. Pusiaujo vėjai, išmatuoti 1996–2001 m., Yra tik perpus stipresni, nei buvo 1980–81, kai planetą aplankė „Voyager“ erdvėlaivis. Priešingai, vėjuotos srovės, esančios toli nuo pusiaujo, išliko stabilios ir rodo stiprią pusrutulio simetriją, kurios nebuvo Jupiteryje.
Mokslininkai pažymi, kad skirtingas Saturno vėjų elgesys gali būti lengvai paaiškinamas. Ilgas sezoninis ciklas Saturno atmosferoje (vieneri Saturno metai yra maždaug trisdešimt sausumos metų) ir planetos milžiniškų žiedų ekvatorinis šešėliavimas gali lemti staigų pusiaujo vėjų sulėtėjimą. Pusiaujo vėjai, užuot susirišę su giliu Saturno interjeru, kurį lemia vidinė šiluma, iš dalies gali būti seklaus paviršiaus reiškinys, kuriam įtakos turi ir sezoniniai saulės šviesos pokyčiai. Tiesą sakant, Saturno pusiaujo regionas buvo milžiniškų audrų sistemų, tokių kaip 1990 ir 1994 m., Vieta. Šios audros galėjo paskatinti stiprius dinaminius pokyčius, galbūt sukeliančius pusiaujo vėjų susilpnėjimą.
Kita galimybė yra tai, kad komandos išmatuoti vėjai yra didesniame aukštyje, kur greičiausiai vėjų greitis sumažės. Straipsnyje „Gamta“ komanda pažymi, kad Saturno ne pusiaujo vėjai per šį laikotarpį liko nepakitę ir šiuo atžvilgiu primena Jupiterį, kuris nurodo, kad šie vėjai galėjo būti giliau įsišakniję.
Nauji HST stebėjimai, kuriuos atliks Ispanijos ir Amerikos komanda, planuojami šių metų pabaigoje. Nauji duomenys ir didelės skiriamosios gebos vaizdai, kuriuos turės gauti NASA-ESA Cassini orbitinė misija, kuri, kaip tikimasi, atvyks į Saturną 2004 m. Viduryje, leis jiems ir kitiems mokslininkams sužinoti, ar dabartinis vėjo stiprumas išliks, ar pasikeis bėgant. Saturno sezoninio ciklo. Bet kokiu atveju, pažymi prancūzai, „šie rezultatai bus svarbūs mūsų teorinio vėjų apie milžiniškų planetų supratimą bandymai“.
Originalus šaltinis: Wellesley koledžo naujienų pranešimas
