Kujutise krediit: NASA
Kui Voyageri kosmoseaparaat 1980/81 Saturnist mööda liikus, klõpsasid nad rõngastatud planeetide ekvatoriaalset tuult kiirusega 1700 km / h. Ehkki ekvatoriaaltuuled on aeglustunud, liiguvad teised ekvaatorist kaugemal olevad joad endiselt sama kiirusega. See on pannud astronoomid uskuma, et aeglustumisel on midagi pistmist aastaaegade muutumisega Saturnil.
Saturn, üks tuulisemaid planeete, on hiljuti ilmastikuolude käes ootamatult ja dramaatiliselt muutunud: selle ekvatoriaalsed tuuled on Voyageri kosmoselaeva flybys ajal 1980–81 kiirelt 1700 km / h taandunud tagasihoidlikule 990 km / h 1996. aastast 2002. Seda tuule aeglustumist on avastanud Hispaania-Ameerika teadlaste meeskond, sealhulgas Massachusettsi Wellesley kolledži Richard French, kes teatab oma leidudest ajakirja Nature 5. juuni numbris. (5. juuni 2003, kd 423, lk 623–625)
Kasutades rõngastatud hiiglasliku planeedi Hubble'i kosmoseteleskoobi (HST) pilte, võtsid teadlased (A. Sanchez-Lavega, S. Perez-Hoyos, JF Rojas ja R. Hueso Hispaania ülikoolist Bilbaos asuva Universidad Pais Vasco ja Wellesley kolledži prantslased) ), mõõdeti rõngastatud hiiglaslikul planeedil pilveomaduste ja tormisüsteemide liikumist.
"Üks suuremaid õhuteaduste saladusi on põhjus, miks hiiglaslikel planeetidel Jupiteril ja Saturnil - hiiglaslikel sfääridel, mis koosnevad peamiselt vesinikust ja heeliumist - on ida-lääne tuulte vahelduv muster, mis varieerub laiuskraadide kaupa," selgitab Prants. “Erinevalt maapealsetel planeetide nagu Maa tuulest, mida toidab peamiselt päikesevalgus, on hiidplaneetide tuultel soojuses lisaenergiaallikas, mis pääseb nende sügavast sisemusest. Ehkki selle sisekuumuse tugevus on vaid murdosa Maa päikesevalgusest, on hiidplaneetide tuuled kümme korda intensiivsemad kui maapealsed tuuled. ”
Nende sisemiste energiaallikate roll nende tugevate tuulte püsimisel hiiglaslikel planeetidel ja mõistmine, miks ekvaatoril saavutatakse maksimaalne kiirus, on peamised väljakutsed planeetide ja tähtede atmosfääri liikumise teooriatele.
Praegu on hiiglaslikel planeetidel asuvate pihustite süsteemi kohta üsna erinevad seletused. Ühes äärmuses arvatakse, et tuuled ulatuvad väga sügavale planeedi sisemusse, koputades nende liikumise juhtimiseks planeedilt eralduvat soojust. Teises äärmuses on atmosfääri ringlus modelleeritud nagu maapealsetel planeetidel, ajendatuna madalas atmosfääri ülemises kihis ladestunud päikesesoojusest. Mõlemal seletusel on olulised puudused ja kummaski ei saa arvestada tugeva ekvatoriaaltuulega.
Üks võimalus nende mudelite testimiseks on tuulte pikaajalise käitumise analüüsimine, mõõtes nende tundlikkust päikesevalguse hulga muutuse suhtes hooajaliste mõjude või muude mõjude tõttu. Varasemad uuringud näitasid, et Jupiteri tuuled on üsna stabiilsed ega ole tundlikud hooajaliste muutuste suhtes, kuid Saturni kohta, mille summutatud pilveomadusi on palju raskem mõõta, teati vähe.
Kasutades HST pardal oleva laiuväljalise planetaarkaamera kõrgresolutsioonivõimet, on Hispaania-Ameerika meeskond suutnud Saturnis jälgida piisavalt pilveelemente, et mõõta tuule kiirust laias laiuskraadides. Aastatel 1996-2001 mõõdetud ekvatoriaalsed tuuled on vaid poole tugevamad kui leiti aastatel 1980-81, kui Voyageri kosmoselaev planeeti külastas. Seevastu ekvaatorist kaugel asuvad tuulejoad on püsinud stabiilsena ja näitavad tugevat poolkera sümmeetriat, mida Jupiteril ei leidu.
Teadlased märgivad, et Saturni tuulte erineval käitumisel võiks olla lihtne seletus. Pikk hooajaline tsükkel Saturni atmosfääris (üks Saturni aasta on umbes kolmkümmend maapealset aastat) ja ekvatoriaalvarjutus planeedi hiiglaslike rõngaste poolt võiksid olla põhjustatud ekvatoriaaltuulte järsust aeglustumisest. Selle asemel, et olla seotud Saturni sügava sisemusega, mille põhjustajaks on peamiselt sisemine kuumus, võivad ekvatoriaaltuuled olla osaliselt pinnapealne nähtus, mida mõjutavad ka päikesevalguse hooajalised erinevused. Tegelikult on Saturni ekvatoriaalpiirkond olnud selliste hiiglaslike tormisüsteemide asukoht, nagu nähti 1990. ja 1994. aastal. Need tormid võivad esile kutsuda tugevaid dünaamilisi muutusi, mille tulemuseks võib olla ekvatoriaaltuulte täheldatud nõrgenemine.
Teine võimalus on see, et meeskonna mõõdetud tuuled on suurematel kõrgustel, kus tuule kiirus tõenäoliselt väheneb. Loodusartiklis märgib meeskond, et Saturni mitte ekvatoriaalsed tuuled on sel perioodil püsinud muutumatuna, meenutades selles osas Jupiterit, mis vihjab, et need tuuled võiksid olla sügavamalt juurdunud.
Hispaania-Ameerika meeskonna uued HST vaatlused on kavandatud selle aasta lõpuks. NASA-ESA Cassini orbitaalmissioonil saadavad uued andmed ja suure eraldusvõimega kujutis, mis eeldatavasti saabub Saturni 2004. aasta keskel, võimaldavad neil ja teistel teadlastel teada saada, kas praegune tuulemuster püsib või muutub selle jooksul Saturni hooajatsüklist. Mõlemal juhul, märgib prantslane, on need tulemused olulised testid hiiglaslikel planeetidel esinevate tuulte teoreetilisest mõistmisest.
Algne allikas: Wellesley kolledži pressiteade
