Wielka Czerwona Plama, największa burza w Układzie Słonecznym, gigantyczny antycyklon o średnicy 16000 kilometrów od setek lat zdobi powierzchnię największej planety Układu Słonecznego. Łatwo przy jej majestacie zapomnieć, że Saturn, który wydaje się od Jowisza znacznie spokojniejszy, także posiada gigantyczne i długotrwałe burze, które potrafią trwać w saturnianej atmosferze przez całe stulecia.
W ramach najnowszych badań astronomowie z University of California, Berkeley i University of Michigan w Ann Arbor przyjrzeli się emisjom radiowym docierającym do nas spod widocznej gazowej powierzchni planety. Za ich pomocom odkryli intrygujące, długoterminowe zakłócenie w rozkładzie gazowego amoniaku. Wyniki badań zostały właśnie opublikowane w periodyku Science Advances.
Megaburze występują na Saturnie co około 20 do 30 lat i są podobne do huraganów na Ziemi, chociaż są od nich znacznie większe. Ale w przeciwieństwie do ziemskich huraganów, nikt nie wie, co powoduje burze w atmosferze Saturna składającej się głównie z wodoru i helu ze śladami metanu, wody i amoniaku.
„Zrozumienie mechanizmów największych burz w Układzie Słonecznym umieszcza teorię huraganów w szerszym kontekście kosmicznym, rzucając wyzwanie naszej obecnej wiedzy i przesuwając granice ziemskiej meteorologii” – przekonuje główny autor Cheng Li, adiunkt na Uniwersytecie Michigan.
Imke de Pater z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, od ponad czterdziestu lat bada gazowe olbrzymy, aby lepiej zrozumieć ich skład i to, co czyni je wyjątkowymi, wykorzystując do tego teleskop Karl G. Jansky Very Large Array w Nowym Meksyku. W swoich projektach badawczych de Pater skupia się na analizie emisji radiowych z głębokiego wnętrza planety.
Co się dzieje we wnętrzu Saturna?
„Na falach radiowych możemy badać, co się dzieje pod widocznymi warstwami chmur gazowych olbrzymów. Ponieważ reakcje chemiczne i dynamika zmieniają skład atmosfery planety, obserwacje pod tymi warstwami chmur są niezbędne, aby określić prawdziwy skład atmosfery planety, kluczowy parametr dla modeli formowania planet” – powiedziała. „Obserwacje radiowe pomagają scharakteryzować procesy dynamiczne, fizyczne i chemiczne, w tym transport ciepła, tworzenie się chmur i konwekcję w atmosferach gigantycznych planet, zarówno w skali globalnej, jak i lokalnej”.
W ramach najnowszego projektu badawczego de Pater, Li i doktorant z UC Berkeley, Chris Moeckel, odkryli coś zaskakującego w emisjach radiowych z planety: anomalie stężenia gazowego amoniaku w atmosferze, które od dawna wiąże się z występowaniem megaburz w przeszłości na północnej półkuli planety.
Zdaniem zespołu stężenie amoniaku jest niższe na średnich wysokościach, tuż poniżej najwyższej warstwy chmur amoniakowo-lodowych, ale wzrasta na niższych wysokościach, 100 do 200 kilometrów głębiej w atmosferze. Astronomowie są przekonani, że amoniak jest transportowany z górnej do dolnej atmosfery poprzez procesy wytrącania i ponownego parowania. Co więcej, proces ten może trwać setki lat.
W ramach badań udało się także ustalić, że chociaż zarówno Saturn, jak i Jowisz są zbudowane z wodoru, oba gazowe olbrzymy bardzo się od siebie różnią. Chociaż Jowisz ma anomalie troposferyczne, to są one związane z jego poszczególnymi strefami (białawe pasma) i pasami (ciemne pasma) i nie są wywoływane przez burze, jak na Saturnie. Znacząca różnica między tymi sąsiadującymi z sobą gazowymi olbrzymami stawia pod znakiem zapytania wiedzę naukowców na temat powstawania megaburz na gazowych olbrzymach i innych planetach i może wpływać na procesy ich poszukiwania i analizowania na powierzchni egzoplanet.
Obserwuj nas w Google News