Naujas tyrimas, paremtas „Cassini“ misijos duomenimis, atskleidžia ką nors stebinančio Saturno atmosferoje. Apie dujų milžino šiaurinio ašigalio audrą mes buvome žinoję dešimtmečius, tačiau dabar atrodo, kad ši didžiulė šešiakampė audra gali būti šimtus kilometrų siekianti bemotė, kurios pagrindas yra giliai Saturno atmosferoje.
Kai 2004 m. Cassini atvyko į Saturną, vasaros pietiniame pusrutulyje buvo vasara, o erdvėlaivis rado polinį sūkurį ties pietų ašigaliu. Galiausiai vasara atvyko į šiaurinį pusrutulį ir buvo liudininkai, kaip Šiaurės ašigalį sukėlė audra. Tai tik dar kartą patvirtino tai, ką žinome nuo devintojo dešimtmečio, kai „Voyager“ misija tyrinėjo Saturną ir rado vasaros audrą Saturno šiauriniame ašigalyje.
"Nors mes tikėjomės išvysti šiokį tokį sūkurį ties Saturno šiaurės ašigaliu, kai jis taps šiltesnis, jo forma išties stebina." - Leigh Fletcher, Lesterio universitetas, JK, pagrindinis autorius.
Tačiau ši šiaurinė audra turi šešiakampę, o ne apvalią formą, ir ji turi tą pačią šešiakampio formą, kaip ir Saturno atmosferoje giliau esanti audra, kurią pirmą kartą rado „Voyager“. Kyla klausimas, ar mes matome vieną baisų audros monstrą? Arba dvi atskiros audros, abi suformuojančios šešiakampę formą?
„Šio naujai atrasto sūkurio kraštai atrodo šešiakampiai, tiksliai atitinkantys garsųjį ir keistą šešiakampį debesų modelį, kurį matome giliau Saturno atmosferoje“, - sako Leigh Fletcher iš Lesterio universiteto, JK, pagrindinė naujojo tyrimo autorė.
Šis vaizdo įrašas rodo šešiakampį debesies modelį giliai Saturno atmosferoje, kurį pirmą kartą atrado „Voyager“.
Su „Cassini“ misija susiję mokslininkai visiškai tikėjosi, kad artėjant Saturno vasarai šiauriniame poliuje išvys audrą, tačiau jie nustebino dėl formos. „Arba šešiakampis spontaniškai ir identiškai atsirado iš dviejų skirtingų aukščių, vienas iš jų yra mažesnis debesyse, o kitas - stratosferoje, arba šešiakampis iš tikrųjų yra stačiakampė konstrukcija, apimanti kelių šimtų kilometrų vertikalų diapazoną“, - teigė Fletcheris.
Šio naujo tyrimo centre yra „Cassini“ kompozicinis infraraudonųjų spindulių spektrometras (CIRS). CIRS užfiksavo šiuos duomenis nuo 2010 iki 2017 m., Ir tai rodo Saturno stratosferos atšilimą nuo didelio orbitos polinkio. Žemiau pateiktame sudėtiniame paveikslėlyje parodytas laipsniškas Saturno stratosferos atšilimas ir laipsniškas šešiakampės audros susidarymas.
Anksčiau vykdant „Cassini“ misiją, viršutinė atmosfera buvo tiesiog per šalta, kad galėtų pamatyti CIRS. Stratosfera buvo apie -158 Celsijaus, 20 laipsnių per šalta instrumentui. Tačiau Saturno metai yra maždaug 30 metų, o 2009 m. Šiaurinis poliarinis regionas pradėjo šilti. Maždaug 2014 m. Cassini CIRS instrumentas sugebėjo ištirti viršutinę atmosferą.
„Vieni Saturno metai trunka maždaug 30 Žemės metų, todėl žiemos yra ilgos. Saturnas tik pradėjo kilti iš šiaurinės žiemos gelmių 2009 m. Ir palaipsniui sušilo artėjant šiaurės pusrutuliui vasarą. - tyrimo bendraautorė Sandrine Guerlet, „Laboratoire de Météorologie Dynamique“, Prancūzija.
„Mes galėjome naudoti CIRS instrumentą tyrinėti šiaurinę stratosferą pirmą kartą, nuo 2014 m.“, - sakė A. Guerlet. „Kai vis labiau matėsi poliarinis sūkurys, mes pastebėjome, kad jo kraštinės yra šešiakampės, ir supratome, kad esamą šešiakampį matome daug didesniame aukštyje, nei manyta anksčiau.“
Tyrimas rodo, kad Saturno poliniai regionai labai skiriasi vienas nuo kito. Kai Cassini vasarą stebėjo pietų regioną, ankstyvos misijos metu, šešiakampių audrų nebuvo. Šiaurinė audra taip pat yra vėsesnė, mažiau subrendusi, jos dinamika yra visiškai kitokia. Kol kas mokslininkai gali tik spėlioti, kodėl taip yra.
„Tai gali reikšti, kad tarp Saturno polių egzistuoja esminė asimetrija, kurios mes dar nesuprantame, arba tai gali reikšti, kad šiaurinio poliaus sūkurys vis dar vystėsi paskutiniais mūsų stebėjimais ir tęsė tai po Cassini mirties“, - sakė Fletcheris. „Cassini“ misija baigėsi „Grand Finale“ 2017 m. Rugsėjo mėn., Kai erdvėlaivis buvo sąmoningai pasiųstas pasinerti į Saturno atmosferą ir būti sunaikintas.
Mokslininkai ilgą laiką tyrinėjo Saturno orų tendencijas ir jie jau seniai žinojo, kad planetos stori debesų sluoksniai užima didžiąją dalį planetos oro. Šiaurinius poliarinius bruožus pirmą kartą pastebėjo „Voyager“ devintajame dešimtmetyje, ir mes žinome, kad šiaurinis poliarinis šešiakampis yra ilgalaikis požymis. Mokslininkai mano, kad ši savybė gali būti susieta su pačios planetos sukimu, panašiai kaip reaktyvinis srautas čia, Žemėje.
Akivaizdu, kad turime daug sužinoti apie Saturno atmosferą. Mažai tikėtina, kad šešiakampė audra stratosferoje ir šešiakampė audra giliau atmosferoje yra ta pati audra. Vėjas per daug keičiasi per atmosferos sluoksnius. Bet jie galėtų būti sujungti kitu būdu. Ištyręs atmosferos savybes šiauriniame regione, Fletcheris ir jo kolegos nustatė, kad tokios bangos kaip šešiakampis neturėtų sklisti aukštyn ir turėtų likti įstrigusios debesų viršūnėse. Tai vyksta per procesą, vadinamą išsiskyrimu. „Vienas iš būdų, kaip bangos„ informacija “gali nutekėti aukštyn, yra procesas, vadinamas išcentrumu, kai bangos stiprumas mažėja atsižvelgiant į aukštį, tačiau yra beveik toks pat stiprus, kad vis dar išliktų stratosferoje“, - aiškina Fletcheris.
Didesnis šio tyrimo vaizdas yra nuolatinis klausimas, kaip energija yra perduodama per skirtingus atmosferos sluoksnius, ką mes vis dar dirbame, kad suprastume čia, Žemėje. Jei galime suprasti, kaip ir kodėl Saturno šiaurinis poliarinis sūkurys turi šešiakampę formą, paaiškės, kaip giliau atmosferoje esantys reiškiniai gali paveikti aplinką aukščiau.
„Saturno šiaurinis šešiakampis yra vienas charizmatiškiausių Saulės sistemos narių simbolis, todėl labai įdomu atrasti, kad jis vis dar turi svarbių paslapčių“, - Nicolas Altobelli, ESA projekto „Cassini-Huygens“ projekto mokslininkas.
„Cassini“ misija vis dar rodo mums dalykus apie Saturną, net ir dabar, kai ji pasibaigė. Kalbant apie šį tyrimą atliekančią komandą, tai yra baisiai smagu, kad praėjus beveik metams po Cassini pabaigos, jis atrado šiaurinį šešiakampį. Sako Fletcheris: „Mes tiesiog turime žinoti daugiau. Labai nemalonu, kai šį stratosferos šešiakampį atradome tik Cassini gyvenimo laikotarpio pabaigoje. “
