Cassini misyonundan elde edilen verilere dayanan yeni bir çalışma, Satürn atmosferinde şaşırtıcı bir şey ortaya koyuyor. Gaz devinin kuzey kutbundaki fırtınayı onlarca yıldır biliyoruz, ancak şimdi bu büyük altıgen fırtına, yüzlerce kilometre yüksekliğinde, Satürn'ün atmosferinin derinliklerinde yükselen bir devinim olabilir.
Cassini 2004'te Satürn'e geldiğinde, güney yarımkürede yaz mevsimiydi ve uzay aracı güney kutbunda kutup bir girdap buldu. Sonunda, yaz kuzey yarımkürede geldi ve Kuzey Kutbu'nda fırtına oluşumuna tanık oldular. Bu, Voyager misyonunun Satürn'ü incelediği ve Satürn'ün Kuzey Kutbu'nda bir yaz fırtınası bulduğu 1980'lerden beri bildiğimizi doğruladı.
“Satürn'ün kuzey kutbunda ısındıkça bir tür girdap görmeyi beklerken, şekli gerçekten şaşırtıcı.” - Leigh Fletcher, İngiltere Leicester Üniversitesi, baş yazar.
Ancak bu Kuzey fırtınası yuvarlak bir şekil yerine altıgen bir şekle sahiptir ve ilk olarak Voyager tarafından bulunan Satürn atmosferinde daha derin fırtına ile aynı altıgen şekli paylaşır. Soru şu ki, fırtınanın yükselen bir canavarı mı görüyoruz? Ya da her ikisi de altıgen bir biçimde oluşan iki ayrı fırtına mı?
Yeni araştırmanın baş yazarı İngiltere Leicester Üniversitesi'nden Leigh Fletcher, “Bu yeni bulunan vorteksin kenarları altıgen gibi görünüyor ve Satürn atmosferinde daha derin gördüğümüz ünlü ve tuhaf bir altıgen bulut modeliyle tam olarak eşleşiyor” diyor.
Bu video, Satürn'ün atmosferinde, Voyager tarafından ilk kez keşfedilen altıgen bulut modelini gösteriyor.
Cassini misyonuna katılan bilim adamları, Satürn'ün yaz geldiğinde kuzey kutbunda bir fırtına formu görmeyi tamamen beklediler, ancak şekilden şaşırdılar. Fletcher, “Bir altıgen kendiliğinden ve özdeş olarak iki farklı rakımda ortaya çıktı, biri bulutların altında ve biri stratosferde yüksek, ya da altıgen aslında birkaç yüz kilometrelik dikey bir aralığı kapsayan bir yükselen yapı” dedi.
Bu yeni çalışmanın merkezinde Cassini’nin Kompozit Kızılötesi Spektrometresi (CIRS) var. CIRS, bu verileri 2010-2017 arasında ele geçirdi ve Satürn'ün stratosferinin yüksek bir yörünge eğiminden ısındığını gösteriyor. Aşağıdaki bileşik görüntü Satürn'ün stratosferinin kademeli olarak ısınmasını ve altıgen fırtınanın kademeli olarak oluşumunu göstermektedir.
Cassini’nin görevinin başlarında, üst atmosfer CIRS'ın göremeyeceği kadar soğuktu. Stratosfer yaklaşık -158 Santigrattı, cihaz için 20 derece çok soğuktu. Ancak Satürn'ün yılı yaklaşık 30 yıl sürüyor ve 2009'da kuzey kutup bölgesi ısınmaya başladı. 2014 yılına kadar Cassini’nin CIRS aracı üst atmosferi inceleyebildi.
“Bir Satürn yılı kabaca 30 Dünya yılını kapsıyor, bu nedenle kışları uzun. Satürn sadece 2009 yılında kuzey kışının derinliklerinden ortaya çıkmaya başladı ve kuzey yarımküre yaz mevsimine yaklaştıkça yavaş yavaş ısındı. ” - çalışma ortak yazarı Sandrine Guerlet, Laboratoire de Météorologie Dynamique, Fransa.
“CIRS enstrümanını 2014'ten itibaren kuzey stratosferini ilk kez keşfetmek için kullanabildik,” dedi Guerlet. “Kutup girdabı gittikçe daha görünür hale geldikçe, altıgen kenarları olduğunu fark ettik ve önceden var olan altıgeni daha önce düşündüğümüzden çok daha yüksek irtifalarda gördüğümüzü fark ettik.”
Çalışma, Satürn üzerindeki kutup bölgelerinin birbirinden çok farklı olduğunu gösteriyor. Cassini yaz aylarında güney bölgesini gözlemlediğinde, görevinin başlarında altıgen fırtına paterni yoktu. Kuzey fırtınası da daha serin, daha az olgun ve dinamikleri tamamen farklı. Şimdilik, bilim adamları bunun nedenini tahmin edebilirler.
Fletcher, “Bu, Satürn'ün kutupları arasında henüz anlamadığımız temel bir asimetri olduğu anlamına gelebilir veya kuzey kutup girdabının son gözlemlerimizde hala geliştiği ve Cassini'nin ölümünden sonra da devam ettiği anlamına gelebilir” dedi. Cassini’nin misyonu, uzay aracının kasıtlı olarak Satürn'ün atmosferine imha edilmek üzere daldığı gönderildiği Eylül 2017'de “Büyük Finale” ile sona erdi.
Bilim adamları uzun zamandır Satürn'ün hava durumu modellerini inceliyorlar ve gezegenin kalın bulut katmanlarının gezegenin havalarının çoğuna ev sahipliği yaptığı uzun zamandır biliyorlar. Kuzey kutupsal özellikleri ilk olarak 1980'lerde Voyager tarafından tespit edildi ve kuzeydeki kutup altıgeninin uzun ömürlü bir özellik olduğunu biliyoruz. Bilim adamları, bu özelliğin, Dünya'daki jet akışı gibi, gezegenin kendisinin dönüşüne bağlı olabileceğini düşünüyor.
Satürn'ün atmosferi hakkında öğrenecek çok şeyimiz olduğu açık. Stratosferdeki altıgen fırtına ile atmosferin derinliklerindeki altıgen fırtınanın aynı fırtına olması pek olası değildir. Rüzgar, atmosfer katmanlarında çok fazla değişiyor. Ancak başka bir şekilde bağlanabilirler. Kuzey bölgesindeki atmosferik özellikleri inceledikten sonra Fletcher ve meslektaşları, altıgen gibi dalgaların yukarı doğru yayılamayacağını ve bulut tepelerinde sıkışıp kalacağını belirlediler. Bu evanescence adı verilen bir süreçten geçer. Fletcher, “Dalga“ bilgisinin ”yukarı doğru sızabilmesinin bir yolu, bir dalganın gücünün yükseklikte azaldığı, ancak stratosfere hala devam edebilecek kadar güçlü olduğu evanesans adı verilen bir süreçtir.
Bu çalışmadaki daha büyük resim, enerjinin bir atmosferin farklı katmanları boyunca nasıl taşındığına dair devam eden sorudur, burada hala Dünya'da anlamak için çalıştığımız bir şey. Satürn'ün kuzey kutup girdabının altıgen bir şekle nasıl ve neden sahip olduğunu anlayabilirsek, bir atmosferde daha derine inen fenomenlerin yukarıdaki ortamı nasıl etkileyebileceğine ışık tutacaktır.
“Satürn'ün kuzey altıgeni, Güneş Sisteminin en karizmatik üyelerinden birinde ikonik bir özelliktir, bu yüzden hala büyük gizemleri barındırdığını keşfetmek çok heyecan vericidir” - Nicolas Altobelli, ESA Cassini-Huygens misyonu Projesi Bilim İnsanı.
Cassini görevi hala Satürn hakkında bir şeyler gösteriyor, şimdi bitti bile. Bu çalışmanın arkasındaki ekibe gelince, Cassini'nin sona ermesinden neredeyse bir yıl sonra kuzey altıgeni keşfetmenin acı tatlısı. Fletcher, “Sadece daha fazlasını bilmemiz gerekiyor. Bu stratosferik altıgeni sadece Cassini'nin ömrünün sonunda keşfetmemiz oldukça sinir bozucu. ”
