Pokušaj određivanja ponašanja atmosfere vrućeg Jupitera - plinskog diva toliko blizu svojoj zvijezdi da je ili dobro zaključan ili uhvaćen u sporoj orbitalnoj rezonanci - škakljiv je s obzirom na to da u našem Sunčevom sustavu nemamo nikakvih presedana. Ali moguće je detaljno istražiti što egzoplaneta atmosferira moć biti na temelju primjera sunčevog sustava.
Na primjer, postoji Venera - koja iako nije dobro zaključana, ima tako sporu rotaciju (jednom svakih 243 zemaljska dana) da se njena dinamika praktički podudara s onom planeta koji je dobro zaključan.
Zanimljivo, gornja atmosfera Venere super-rotira, što znači da kruži u istom smjeru kao što je rotacija planeta, ali mnogo brže - u slučaju Venere, šezdeset puta brže od rotacije planeta. Vjerovatno je da su ti vjetrovi pokrenuti velikim temperaturnim gradijentom koji postoji između dana i noći na planeti.
Suprotno tome, Zemlja svojom brzom rotacijom ima znatno manju potencijalnu razliku između dnevnih i noćnih bočnih temperatura - tako da na vremenske sustave jači utječe stvarna rotacija planeta, kao i temperaturni gradijent između ekvatora i pola. Rezultat je puno kružnih vremenskih sustava, čiji se smjer određuje Coriolisovim učinkom - u smjeru suprotnom od kazaljke na satu na sjevernoj hemisferi i u smjeru kazaljke na satu na jugu.
I naravno, imamo plinske divove, čak i ako nisu vrući. Budući da su udaljeni od Sunca, temperaturni gradijenti preko dana u noći i nogu na ekvatoru malo utječu na atmosfersku cirkulaciju naših divova. Najznačajnija pitanja su brzina rotacije svake planete i veličina svake planete.
Veći radijus Jupitera i Saturna premašuje Rhinesovu ljestvicu, prisiljavajući najveći protok svojih atmosfera da se razbiju u različite pojaseve s turbulentnim vrtlozima između njih. Međutim, manji radijus Urana i Neptuna omogućava da najveći dio atmosfere cirkulira kao neprekinuta cjelina, razbijajući se samo u dva manja pojasa na svakom polu.
Djelomično zato što je hladnija, ali ponajviše zato što je manja, Neptunova atmosfera ima znatno manje turbulentan protok od Jupitera - što na neki način objašnjava zašto ima najbrže stratosferske brzine vjetra u Sunčevom sustavu.
Svi su ti čimbenici korisni u pokušaju određivanja kako bi se atmosfera vrućeg Jupitera mogla ponašati. Budući da su tako blizu svojoj zvijezdi, vjerojatno će ovi planeti biti djelomično ili potpuno zatvoreni - tako da će glavni pokretač atmosferske cirkulacije biti, poput Venere, gradijent temperature dana u noći. Dakle, super rotirajuća stratosfera, koja kruži mnogo puta brže od unutarnjih dijelova planete, uvjerljiva je.
Odatle, modeliranje sugerira da kombinacija velike brzine vjetra i sporog okretanja znači da će skala Rhines-a postati veća od planetarnog radijusa veličine Jupitera, tako da će biti manje turbulentnog protoka i gornja atmosfera može kružiti kao jedno, a da se ne raspadne u više bendova koje vidimo na Jupiteru.
U svakom slučaju, to je moj zanimljivi članak na 50 stranica, arXiv, s puno (meni) zastrašujućih formula, ali i s mnogo razumljivih narativa i dijagrama. Članak objedinjuje trenutna razmišljanja i postavlja zdrave temelje za smislenje budućih podataka o promatranju - oba su obilježja lijepo izrađenog „osvijetljenog pregleda“.
