Astronomi koji koriste teleskop Keck I na Havajima uče mnogo više o neobičnoj, toplinskoj „vrućoj točki“ na Saturnu koja se nalazi na vrhu južnog pola planeta. Kako ekipa naziva najoštriji toplinski pogled na Saturn ikad snimljen sa zemlje, novi set infracrvenih slika sugerira topli polarni vrtlog na Saturnovom južnom polu - prvi koji je ikada otkriven u Sunčevom sustavu. Ova topla polarna kapa dom je prepoznatljivog kompaktnog vrućeg mjesta za koje se vjeruje da sadrži najviše izmjerene temperature na Saturnu. Dokument koji objavljuje rezultate pojavljuje se u 4. broju časopisa "Znanost".
„Polarni vrtlog“ je trajni, vremenski obrazac velikih razmjera, sličan mlaznom toku na Zemlji koji se javlja u gornjoj atmosferi. Na Zemlji se arktički polarni vrtlog obično nalazi iznad istočne Sjeverne Amerike u Kanadi i uranja hladnim umjetnim zrakom u Sjeverne nizine u Sjedinjenim Državama. Zemljin antarktički polarni vrtlog, usredotočen na Antarkticu, odgovoran je za hvatanje zraka i stvaranje neobične kemije, poput učinaka koji stvaraju "ozon rupu". Polarni vrtlozi nalaze se na Zemlji, Jupiteru, Marsu i Veneri i hladniji su od svoje okoline. No, nove snimke iz Opservatorija W. M. Keck pokazuju prve dokaze o polarnom vrtlogu na znatno toplijim temperaturama. A toplija, kompaktna regija na samom stupu prilično je neobična.
„Nema ništa poput ove kompaktne tople kapice u Zemljinoj atmosferi“, rekao je dr. Glenn S. Orton, iz Laboratorija za mlazni pogon u Pasadeni i vodeći autor rada koji opisuje rezultate. "Meteorolozi su otkrili iznenadno zagrijavanje pola, ali na Zemlji je taj učinak vrlo kratkoročan. Ovaj fenomen na Saturnu je dugovječniji, jer mi u njegovim podacima nalazimo nagovještaje najmanje dvije godine. "
Zagonetka nije u tome što je Saturnov južni pol topao; na kraju krajeva, bio je izložen 15 godina neprekidne sunčeve svjetlosti, tek kad je stigao u ljetni Solsticij krajem 2002. No obje izrazite granice toplog polarnog vrtloga nekih 30 stupnjeva zemljopisne širine od južnog pola i vrlo vrući „vrh“ desno na polu su bili potpuno neočekivani.
"Ako su povišene južne temperature isključivo rezultat sezonalnosti, onda bi temperatura trebala postepeno rasti s povećanjem zemljopisne širine, ali nije ,? dodao je dr. Orton. ? Vidimo da se temperatura naglo povećava za nekoliko stupnjeva, blizu 70 stupnjeva južno i opet na 87 stupnjeva južno.
Nagle temperaturne promjene mogu biti uzrokovane koncentracijom čestica koje apsorbiraju sunčevu svjetlost u gornjoj atmosferi, a koje ulaze u toplinu u stratosferi. Ova teorija objašnjava zašto vruća točka izgleda tamno pri vidljivoj svjetlosti i sadrži najviše izmjerene temperature na planeti. Međutim, to samo po sebi ne objašnjava zašto su same čestice ograničene na opći južni dio Saturna, a posebno na kompaktno područje blizu vrha Saturnovog južnog pola. Prisilno spuštanje relativno suhog zraka objasnilo bi taj učinak, što je u skladu s ostalim opažanjima troposferskih oblaka, ali potrebno je više promatranja.
Više detalja može se naći iz infracrvenog spektrometra u zajedničkoj misiji NASA / ESA Cassini koja je trenutno u orbiti oko Saturna. Kompozitni infracrveni spektrometar (CIRS) mjeri kontinuirane spektralne informacije koje se protežu istim valnim duljinama kao i Keckova opažanja, ali očekuje se da se dva eksperimenta međusobno nadopunjuju. Između ožujka i svibnja 2005. godine, CIRS instrument na Cassiniju prvi će put moći detaljno pregledati južnu polarnu regiju. Otkriće žarišta na Saturnovom južnom polu prisililo je znanstveni tim CIRS-a, od kojih je jedan dr. Orton, da provede više vremena gledajući ovo područje.
"Jedno od očiglednih pitanja je je li Saturnov sjeverni pol anomalije hladan i je li tamo uspostavljen hladni polarni vrtlog?" dodao je dr. Ovo je pitanje na koje u kratkom roku može odgovoriti samo Cassinijev CIRS eksperiment, jer se ta regija ne može vidjeti sa Zemlje koristeći zemaljske instrumente. "
Promatranja Saturna snimljena su u slikovnom modu Keck dugovalnog spektrometra (LWS) 4. veljače 2004. Slike su dobivene u 8,00 mikrona, što je osjetljivo na emisiju stratosferskog metana, a također na 17,65 i 24,5 mikrona, što je osjetljivo na temperature u raznim slojevima Saturnove gornje troposfere. Potpuna slika planeta mozaikirana je iz mnogih setova pojedinačnih izloženosti.
Budući rad promatranja Saturna uključivat će toplotnije snimanje Saturna u visokoj rezoluciji, posebno zbog činjenice da se veće polarno vrtložno područje može promijeniti u sljedećih nekoliko godina. Tim je također otkrio i druge pojave koje bi mogle ovisiti o vremenu, a najbolje ih karakteriziraju slikovni instrumenti na Kecku, poput niza oscilacija temperature od istoka prema zapadu, koje su najistaknutije blizu 30 stupnjeva južno. Čini se da ovi učinci nisu povezani ni sa čim u Saturnovom relativno neprimjerenom vidljivom oblačnom sustavu, ali ta varijabilnost podsjeća na temperaturne valove istok-zapad Jupitera koji se kreću vrlo sporo u usporedbi s brzim mlazovima praćenim pokretima oblaka.
Financiranje ovog istraživanja osigurali su NASA-in Ured za svemirske znanosti i aplikacije, disciplina planetarne astronomije i NASA-in Cassini projekt. Misija Cassini-Huygens suradnički je projekt NASA-e, Europske svemirske agencije i talijanske svemirske agencije. Laboratorija za mlazni pogon, odjel Kalifornijskog tehnološkog instituta u Pasadeni, upravlja misijom Cassini-Huygens za NASA-ino direkciju za naučnu misiju, Washington, D.C.
W.M. Keck Observatory upravlja Kalifornijsko udruženje za istraživanje astronomije, neprofitno znanstveno partnerstvo Kalifornijskog tehnološkog instituta, Sveučilište u Kaliforniji i NASA.
Izvorni izvor: W.M. Keck News Release
