Tudomány

A Szaturnusz ciklonjai: A kis viharokból nagy viharok nőnek ki

  vihar1.jpg

A Szaturnusz északi és déli pólusán hatalmas viharok dúlnak az örvények körül, az északi vihart furcsa hatszögletű mintázat határolja, és elég nagy ahhoz, hogy négy Föld elférjen benne.

Rengeteg bolygón van vihar. Talán a leghíresebb a Jupiter Nagy Vörös Folt , a Szaturnusz sarki viharai azonban egy uralkodó rejtélyt rejtenek magukban. Valójában nem tudjuk, mi okozza őket. Bár némi hasonlóságot mutatnak a Föld ciklonjaival, ez utóbbiakat az óceánokból származó hő és nedvesség kombinációja okozza. A Szaturnusz csak nagyon kis mennyiségű vizet tartalmaz, az óceánokról nem is beszélve.

Egy új modell A Massachusetts Institute of Technology kutatói azt javasolják, hogy a válasz a viharok – más viharok, amelyek a Szaturnusz más részein tombolnak.

Kapcsolódó cikkek

  • Lenyűgöző, furcsa hurrikán a Szaturnuszon
  • A NASA korábban soha nem látott „hatszög” képeket bocsát ki a Szaturnuszról
  • A Szaturnusz sarki örvénye miatt ez a tél úgy néz ki, mint egy Fidzsi-szigeteki utazás
  • Mi táplálja a Szaturnusz szuperviharait? Az új elmélet megmagyarázza a „nagy fehér foltokat”

'Egyáltalán nincs felszín [a Szaturnuszon] – csak egyre sűrűbbé válik, ahogy egyre mélyebbre jutsz' - mondta a tanulmány vezető szerzője. ma megjelent a Nature Geoscience-ben Morgan O'Neill, az MIT egykori PhD-hallgatója, jelenleg az izraeli Weizmann Institute of Science-ben posztdoktori. 'Ha hiányzik a hullámos víz vagy a súrlódó felület, amely lehetővé teszi a szél összefolyását, és így alakulnak ki hurrikánok a Földön, hogyan szerezhetsz valami hasonlót egy gázóriáson?'



Ennek kiderítésére a csapat kidolgozta a Szaturnusz légkörének modelljét, és több, a bolygón kialakuló, rövid ideig tartó zivatarot szimulált. Azt találták, hogy a bolygó forgása miatt a zivatarok a sarkok felé sodródtak az ún. béta sodródás . A Szaturnusz viharai elegendő légköri energiát tudtak generálni a sarkokon ahhoz, hogy egy sokkal nagyobb és hosszabb életű ciklont hozzanak létre.

A Földön a béta-sodródás vízigény nélkül hajtja a ciklonokat. A vihar a felszínen egy irányba, a felső légkörben az ellenkező irányba forog. Egy keringő vihart egy bolygó forgásával kombinálva spirális mozgást generálunk, az úgynevezett a béta gyre . Ezek kettészakítják a ciklont, a felső fele az Egyenlítő felé, az alsó fele pedig a sarkok felé tart.

  saturn2.jpg

A Szaturnusz légkörének modelljével készült viharszimulációk százai során, amelyek egyenként száznapos perióduson keresztül futottak, a csapat több zivatarot figyelt meg, amelyek elérték a béta-sodródás pontját, és végül elegendő légköri keringést halmoztak fel a nagyobb poláris ciklonok létrehozásához.

'E viharok mindegyike béta-sodródik egy kicsit, mielőtt kifröccsennek és meghalnak' - mondta O'Neill. 'Ez a mechanizmus azt jelenti, hogy a kis zivatarok – gyors, bőséges, de nem túl erős zivatarok – hosszú időn keresztül valójában akkora szögimpulzusokat halmozhatnak fel közvetlenül a sarkon, hogy egy állandó, vadul erős ciklon keletkezik.'

Két tényező határozza meg, hogy a pólusokon ciklon alakul-e ki: a bolygó mérete egy átlagos vihar méretéhez viszonyítva, és mennyi a vihar által kiváltott energia a légkörében. Ezen paraméterek alapján a csapat megállapította, hogy a Neptunuszban valószínűleg lesznek sarki ciklonok, amelyek jönnek és mennek, míg a Jupiterben nem valószínű, hogy egyáltalán lesznek, mivel olyan nagy, és ehhez képest a legtöbb vihar nagyon kicsi lenne. Mivel a Jupiter nincs olyan irányba dőlve, hogy könnyen láthassuk pólusait, nehéz megmondani, hogy a modell pontos-e. Amikor a Jupiter szonda Juno 2016-ban érkezik a bolygó körüli pályára, a NASA tudósainak több adatot kellene kapniuk pólusairól.

A csapat úgy véli, hogy a modell felhasználható a Naprendszeren kívüli bolygók légköri viszonyainak előrejelzésére és mérésére, ha a tudósok ciklonszerű hotspotokat találnak az exobolygókon.