Kreditna slika: NASA
Kad su svemirske letjelice Voyager 1980./81. Premotale pokraj Saturna, satkale su nazubljene planete ekvatorijalnim vjetrovima brzinom od 1700 km / h. Iako su se ekvatorijalni vjetrovi usporavali, ostali mlaznici dalje od ekvatora i dalje se kreću istom brzinom. To je navelo astronoma da vjeruju da usporavanje ima neke veze s promjenom godišnjih doba na Saturnu.
Saturn, jedan od najcjenjenijih planeta, nedavno je doživio neočekivanu i dramatičnu promjenu vremena: njegovi ekvatorijalni vjetrovi su se smirili od brzih 1700 km / h tijekom leta Voyagerove svemirske letjelice 1980-81. Do skromnih 990 km / h od 1996. do 2002. To usporenje u vjetrovima otkrio je španjolsko-američki tim znanstvenika, uključujući Richard French iz Wellesley Collegea iz Massachusettsa, koji svoja otkrića izvještavaju u 5. lipnju broja časopisa Nature. (5. lipnja 2003., vol. 423, str. 623-625)
Koristeći Hubble svemirski teleskop (HST) slike prstenastog divovskog planeta, znanstvenici (A. Sanchez-Lavega, S. Perez-Hoyos, JF Rojas i R. Hueso sa Universidad Pais Vasco u Bilbau, Španjolska, i Francuzi s Wellesley Collegea ), izmjerilo je kretanja oblačnih značajki i olujnih sustava na zakrčenom planetu divova.
"Jedna od glavnih misterija atmosferskih znanosti je zašto divovski planeti Jupiter i Saturn - ogromne sfere sastavljene uglavnom od vodika i helija - imaju naizmjenični uzorak vjetrova istok-zapad, koji se razlikuju u smjeru i zemljopisnoj širini", objašnjava Francuz. „Za razliku od vjetrova na zemaljskim planetima poput Zemlje, koji se pokreću prvenstveno sunčevom svjetlošću, vjetrovi na divovskim planetima imaju dodatni izvor energije u toplini koja bježi iz njihovih dubokih unutrašnjosti. Iako je snaga ove topline u unutrašnjosti samo djelić sunčeve svjetlosti na Zemlji, vjetrovi divovskih planeta deset puta su jači od zemaljskih. "
Uloga ovih izvora energije u unutrašnjosti u održavanju ovih jakih vjetrova na planetama i razumijevanju zašto se najveća brzina postiže na ekvatoru predstavljaju velike izazove teorijama kretanja atmosfere na planetama i zvijezdama.
Trenutno postoje dva sasvim različita objašnjenja sustava mlaznica na divovskim planetima. S druge strane, smatra se da se vjetrovi šire duboko u unutrašnjost planete, dodirujući toplinu oslobođenu iz planete da bi pokrenuli svoje pokrete. S druge strane, cirkulacija atmosfere modelirana je kao na zemaljskim planetima, vođena solarnom toplinom taloženom u plitkom gornjem atmosferskom sloju. Oba objašnjenja imaju važne nedostatke, a niti jedno ne može objasniti jake ekvatorijalne vjetrove.
Jedan od načina za testiranje ovih modela je analiza dugoročnog ponašanja vjetrova mjerenjem njihove osjetljivosti na promjene u količini sunčeve svjetlosti zbog sezonskih učinaka ili drugih utjecaja. Prethodne studije pokazale su da su Jupiterovi vjetrovi prilično stabilni i nisu osjetljivi na sezonske promjene, ali malo se znalo o Saturnu, čija je prigušena obilježja oblaka mnogo teže izmjeriti.
Upotrebom visoke rezolucije planetarne kamere širokog polja na krovu HST, španjolsko-američki tim uspio je pratiti dovoljno elemenata oblaka u Saturnu za mjerenje brzine vjetra u širokom rasponu širina. Ekvatorijalni vjetrovi izmjereni 1996-2001. Upola su snažniji nego što je to bilo 1980-181, kada je svemirska letjelica Voyager posjetila planet. Suprotno tome, vjetroviti mlazovi daleko od ekvatora ostaju stabilni i pokazuju jaku hemisferičku simetriju kakvu nema na Jupiteru.
Različito ponašanje Saturnovih vjetrova moglo bi imati jednostavno objašnjenje, napominju znanstvenici. Dugi sezonski ciklus u Saturnovoj atmosferi (jedna Saturnova godina je tridesetak zemaljskih godina) i ekvatorijalna sjena planeta ogromnim prstenima mogli bi objasniti naglo usporavanje ekvatorijalnih vjetrova. Umjesto da su vezani za duboku unutrašnjost Saturna, vođeni prvenstveno unutarnjom toplinom, ekvatorijalni vjetrovi bi mogli biti dijelom plitki površinski fenomen, pod utjecajem sezonskih promjena sunčeve svjetlosti. Zapravo, Saturnova ekvatorijalna regija bila je lokacija divovskih olujnih sustava, poput onih koje su viđene 1990. i 1994. Ove su oluje mogle izazvati snažne dinamičke promjene, što je možda rezultiralo opaženim slabljenjem ekvatorijalnih vjetrova.
Druga je mogućnost da se vjetrovi koje mjere tim nalazi na većim nadmorskim visinama gdje će se vjerovatno smanjivati vjetrovi. U članku Nature, tim napominje da su Saturnovi neekvatorijalni vjetrovi ostali nepromijenjeni u ovom razdoblju, nalik na Jupiter u tom pogledu, što nagovještava da bi se ti vjetrovi mogli još više ukorijeniti.
Nova promatranja HST-a od strane španjolsko-američkog tima planirana su za kraj ove godine. Novi podaci i snimci visoke rezolucije koje će dobiti NASA-ESA Cassini orbitalna misija za koje se očekuje da će stići u Saturn sredinom 2004. godine omogućit će njima i drugim znanstvenicima da nauče hoće li se trenutni obrazac vjetra zadržavati ili će se promijeniti tijekom puta sezonskog ciklusa Saturna U oba slučaja, napominje francuski, "ovi će rezultati biti važni testovi našeg teorijskog razumijevanja vjetrova na planetama divovima."
Izvorni izvor: Newsles Release Wellesley College
