Fotoğraf kredisi: NASA
Voyager uzay aracı 1980/81'de Satürn'ü geçince, halkalı gezegenlerin ekvator rüzgarlarını 1700 km / s'de saat olarak seyretti. Ekvator rüzgarları yavaşlasa da, ekvatordan daha uzaktaki diğer jetler hala aynı hızı hareket ettiriyor. Bu, gökbilimcilerin yavaşlamanın Satürn'deki mevsim değişikliği ile ilgili olduğuna inanmalarına yol açtı.
En rüzgarlı gezegenlerden biri olan Satürn son zamanlarda hava koşullarında beklenmedik ve dramatik bir değişim geçirdi: Ekvator rüzgarları Voyager uzay aracı flybysleri sırasında 1980'den 81'e kadar 990 km / saate kadar 1996'dan mütevazı bir 990 km / sa hıza düştü. 2002. Rüzgarlardaki bu yavaşlama, Nature dergisinin 5 Haziran sayısında bulgularını bildiren Massachusetts'teki Wellesley College'dan Richard French de dahil olmak üzere İspanyol-Amerikalı bir bilim adamları ekibi tarafından tespit edildi. (5 Haziran 2003, Cilt 423, s. 623-625)
Halkalı dev gezegenin Hubble Uzay Teleskobu (HST) görüntülerini kullanarak bilim adamları (A. Sanchez-Lavega, S. Perez-Hoyos, JF Rojas ve Bilbao, İspanya'daki Universidad Pais Vasco'dan R. Hueso ve Wellesley College'dan Fransızca ), halkalı dev gezegende bulut özelliklerinin ve fırtına sistemlerinin hareketlerini ölçtü.
“Atmosfer bilimlerindeki en büyük gizemlerden biri, özellikle hidrojen ve helyumdan oluşan devasa küreler olan dev gezegenler Jüpiter ve Satürn'ün enlem yönüne göre değişen doğu-batı rüzgârlarının alternatif bir desenine sahip olmalarıdır” diye açıklıyor Fransızca. “Dünya gibi karasal gezegenlerde, özellikle güneş ışığından güç alan rüzgarların aksine, dev gezegenlerdeki rüzgarlar, derin iç mekanlarından kaçan ısıda ek bir enerji kaynağına sahiptir. Bu iç ısının gücü Dünya'daki güneş ışığının sadece bir kısmı olsa da, dev gezegenlerin rüzgarları karasal rüzgarlardan on kat daha yoğun. ”
Bu iç enerji kaynaklarının dev gezegenlerde bu güçlü rüzgarları sürdürmedeki rolü ve ekvatorda maksimum hıza neden ulaşıldığını anlama, gezegenlerde ve yıldızlarda atmosferik hareket teorileri için büyük zorluklar oluşturmaktadır.
Şu anda dev gezegenlerdeki jetler sistemi için oldukça farklı iki açıklama var. Bir uçta, rüzgarların gezegenin iç kısmına çok derin bir şekilde uzandığı ve hareketlerini sürmek için gezegenden salınan ısıya dokunduğu düşünülmektedir. Diğer uçta, atmosferik sirkülasyon, sığ bir üst atmosfer tabakasında biriken güneş ısısı tarafından tahrik edilen karasal gezegenlerde olduğu gibi modellenir. Her iki açıklama da önemli dezavantajlara sahiptir ve güçlü ekvatoral rüzgarları da açıklayamaz.
Bu modelleri test etmenin bir yolu, mevsimsel etkiler veya diğer etkiler nedeniyle güneş ışığı miktarındaki değişikliklere duyarlılıklarını ölçerek rüzgarların uzun vadeli davranışlarını analiz etmektir. Önceki çalışmalar, Jüpiter'in rüzgarlarının oldukça kararlı olduğunu ve mevsimsel değişikliklere duyarlı olmadığını gösterdi, ancak sessiz bulut özelliklerinin ölçülmesi çok daha zor olan Satürn hakkında çok az şey biliniyordu.
HST üzerindeki Geniş Alanlı Gezegensel Kameranın yüksek çözünürlük özelliğini kullanan İspanyol-Amerikan ekibi, Satürn'de geniş bir enlem yelpazesinde rüzgar hızını ölçmek için yeterli bulut öğesini izleyebildi. 1996-2001'de ölçülen ekvatoral rüzgarlar, Voyager uzay aracının gezegeni ziyaret ettiği 1980-81 yıllarında bulunanların yarısı kadar güçlüdür. Buna karşılık, ekvatordan uzakta rüzgarlı jetler sabit kaldı ve Jüpiter'de bulunmayan güçlü bir yarım küre simetri sergiledi.
Bilim insanlarının Satürn'ün rüzgarlarının farklı davranışlarının basit bir açıklaması olabilir. Satürn'ün atmosferindeki uzun mevsimsel döngü (bir Satürn yılı yaklaşık otuz karasal yıl) ve gezegenin dev halkalarının ekvatoral gölgelemesi ekvatoral rüzgarlardaki ani yavaşlamayı açıklayabilir. Ekvator rüzgarları, öncelikle iç ısı tarafından yönlendirilen Satürn'ün derin iç kısmına bağlı olmak yerine, kısmen güneş ışığındaki mevsimsel değişikliklerden etkilenen sığ bir yüzey fenomeni olabilir. Aslında, Satürn'ün ekvatoral bölgesi, 1990 ve 1994'te görülenler gibi dev fırtına sistemlerinin yeri olmuştur. Bu fırtınalar, belki de ekvator rüzgarlarının gözlenen zayıflamasına neden olan güçlü dinamik değişikliklere neden olmuş olabilir.
Diğer bir olasılık, ekip tarafından ölçülen rüzgarların, rüzgarların hızda düşme ihtimalinin daha yüksek olduğu yerlerde olmasıdır. Doğa makalesinde ekip, Satürn'ün ekvatoral olmayan rüzgarlarının bu dönemde değişmeden kaldığını ve bu açıdan Jüpiter'e benzediğini ve bu rüzgarların daha derinden köklenebileceğini ima ediyor.
İspanyol-Amerikan ekibinin yeni HST gözlemlerinin bu yıl sonuna kadar yapılması planlanıyor. 2004 yılının ortalarında Satürn'e ulaşması beklenen NASA-ESA Cassini orbital misyonu tarafından elde edilecek yeni veriler ve yüksek çözünürlüklü görüntüleme, onlara ve diğer bilim adamlarına mevcut rüzgar modelinin devam edip etmeyeceğini veya parkur boyunca değişip değişmeyeceğini öğrenmelerini sağlayacak Satürn'ün mevsimsel döngüsü. Her iki durumda da Fransızca, “bu sonuçlar dev gezegenlerdeki rüzgarları teorik olarak anlamamızın önemli testleri olacak” diye belirtiyor.
Orijinal Kaynak: Wellesley College Haber Bülteni
