science >> Wetenschap >  >> Astronomie

De eigenaardigheden van de enorme equatoriale straalstroom in de atmosfeer van Saturnus onthuld

De atmosfeer van de planeet Saturnus, een gasreus die 10 keer groter is dan de aarde en voornamelijk uit waterstof bestaat, heeft een bredere, intensere straalstroom dan alle planeten in het zonnestelsel. Windstoten met snelheden tot 1 650 km/u waait van west naar oost in de equatoriale atmosfeer, dertien keer de kracht van de meest vernietigende orkaankrachtwinden die zich vormen op de evenaar van de aarde.

Deze enorme jetstream strekt zich ook uit over 70, 000 km van noord naar zuid, meer dan vijf keer zo groot als onze planeet. Er is nog geen theorie die de aard van deze stroom kan verklaren, noch de energiebronnen die hem voeden. In 2003 waarschuwde hetzelfde team in een artikel, gepubliceerd in Natuur , van de drastische vermindering van winden op wolkenniveau in vergelijking met wat was waargenomen toen de Voyager-ruimtesondes de planeet bezochten.

“In juni vorig jaar met behulp van een eenvoudige telescoop van 28 cm van de Aula EspaZio Gela (Space Lecture Room), ontdekten we de aanwezigheid van een witte vlek op de evenaar van Saturnus die met een snelheid van 1 bewoog 600 km/u, een snelheid die sinds 1980 niet meer op Saturnus was waargenomen, ” zei Agustín Sánchez-Lavega, hoofdauteur van het werk en tevens directeur van de Aula EspaZio Gela and Planetary Sciences Group van de UPV/EHU-Universiteit van Baskenland. Waarnemingen die een maand later werden verkregen door leden van de Planetary Sciences Group met behulp van de PlanetCam-camera die door dit team is ontwikkeld en gemonteerd op de 2,2-meter-telescoop van het Calar Alto Observatorium in Almería (Spanje), maakten het mogelijk de snelheid van deze atmosferische structuur te bevestigen. In het onderzoek zijn ook beelden gebruikt die zijn verkregen door waarnemers in andere landen met kleine telescopen.

De onderzoekers waren in staat om het fenomeen in detail te bestuderen na het verkrijgen van observatietijd van de Hubble-ruimtetelescoop die door de directeur was verleend om beelden van Saturnus vast te leggen op een moment dat de Cassini-sonde in een baan eromheen een slecht zicht op de planeet had. "Het is erg moeilijk om observatietijd te krijgen in Hubble omdat het zeer competitief is, maar de afbeeldingen van hoge kwaliteit waren doorslaggevend in het onderzoek, "" legde Sánchez-Lavega uit.

1, 650 km/u wind

Door de beweging te bestuderen van de wolken die de witte vlek vormden (een enorme storm van ongeveer 7, 000 km) en van de aanwezigen in de omgeving, konden de onderzoekers nieuwe, waardevolle informatie over de structuur van de enorme equatoriale jetstream van de planeet. Verder, de onderzoekers bepaalden de hoogten die door de verschillende atmosferische structuren werden bereikt en bepaalden dat de wind dramatisch toeneemt naarmate ze lager komen. Ze bereiken snelheden van 1, 100 km/u in de bovenste atmosfeer maar halen tot 1, 650 km/u op een diepte van ongeveer 150 km. Verder, terwijl de diepe wind stabiel is, in de bovenste atmosfeer zijn de snelheid en breedte van de equatoriale stroom zeer veranderlijk, misschien vanwege de seizoensinstralingscyclus op Saturnus, en hun intensiteit wordt verhoogd door de veranderende schaduwen van de ringen boven de evenaar.

Er is nog een ander significant meteorologisch verschijnsel boven de evenaar van de planeet dat de wind kan beïnvloeden:de halfjaarlijkse oscillatie (SAO), die ongeveer 50 km boven het wolkendek plaatsvindt en waardoor de temperaturen schommelen en de wind van richting en kracht verandert van oost naar west. En als de complexiteit van Saturnus' equatoriale meteorologie niet genoeg was, het is op deze breedtegraden waar de zogenaamde Grote Witte Vlek zich drie keer ontwikkelde, in 1876, 1933 en 1990; dit is een gigantische storm die de hele planeet rond kan gaan en die de afgelopen honderdvijftig jaar slechts zes keer is gezien. De studie van de Planetary Sciences Group meldt dat deze gigantische storm een ​​van de andere middelen is voor verandering in de equatoriale jetstream.

“Al deze verschijnselen komen op een andere schaal tot op zekere hoogte voor op onze eigen planeet. Dus door ze op deze manier in andere werelden in totaal andere omstandigheden te bestuderen, kunnen we vooruitgang boeken in het begrijpen en modelleren ervan, ’ concludeerde hij.