science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Het weer op Jupiter en Saturnus kan door andere krachten worden aangedreven dan op aarde

Krediet:CC0 Publiek Domein

Een drietal onderzoekers, twee met Harvard University, de andere de Universiteit van Alberta, heeft bewijs gevonden dat het weer op Saturnus en Jupiter kan worden aangedreven door dramatisch andere krachten dan het weer op aarde. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift wetenschappelijke vooruitgang, Rakesh Kumar Yadav, Moritz Heimpel en Jeremy Bloxham beschrijven computersimulaties die aantonen dat grote weersystemen op Jupiter en Saturnus kunnen worden aangedreven door interne in plaats van externe krachten. resulterend in resultaten zoals de vorming van grote anticyclonen zoals de beroemde rode vlek van Jupiter.

Het weer op aarde wordt voornamelijk aangedreven door processen die plaatsvinden in een dunne laag van de atmosfeer nabij het oppervlak van de planeet. Voor vele jaren, men heeft gedacht dat soortgelijke processen het weer op andere planeten aansturen, zoals Jupiter en Saturnus. In deze nieuwe poging de onderzoekers tonen aan dat dergelijke theorieën verkeerd kunnen zijn.

Het werk omvatte het creëren van twee simulaties om de omstandigheden op Jupiter en Saturnus na te bootsen. In plaats van aan te nemen dat weerpatronen worden aangedreven door turbulentie net boven het oppervlak, de onderzoekers programmeerden hun simulaties om rekening te houden met turbulente convectie die optreedt in bolvormige schalen terwijl ze roteren. In een dergelijke simulatie, die ze de "thin shell"-benadering noemden, de simulatie werd gebruikt om te reproduceren wat er gebeurt met convectielagen op gasreuzen zoals Saturnus en Jupiter - gebeurtenissen die volgens hen zeer weinig interactie hebben met het magnetische veld van de planeet. Ze ontdekten dat de simulatie cyclonen liet zien, zonale jets en anticyclonen vormen zich spontaan op zowel Jupiter als Saturnus. De tweede simulatie, die ze de 'dikke schaal'-benadering noemden, werd geprogrammeerd om de interacties na te bootsen door de binnenste dynamo van de planeet en de buitenste hydrodynamische laag. Het liet zien dat pluimen uit de magnetische laag werden geworpen, die aanleiding gaven tot wat ze beschrijven als pannenkoekvormige weerpatronen dicht bij het oppervlak.

De onderzoekers suggereren dat sommige weerpatronen op beide planeten waarschijnlijk worden aangedreven door jetstreams en processen onder het oppervlak. Ze suggereren ook dat hun simulaties aantonen dat de beroemde rode vlek mogelijk is gevormd toen het dynamogebied van de planeet processen in gang zette die resulteerden in de productie van grote anticyclonen in de atmosfeer.

© 2020 Wetenschap X Netwerk