Πιστωτική εικόνα: NASA
Όταν το διαστημικό σκάφος Voyager έπεσε πέρα από τον Κρόνο το 1980/81, έβλεπαν τους δακτυλιοειδείς ανέμους του ισημερινού πλανήτη στα 1700 km / h. Αν και οι άνεμοι του ισημερινού έχουν επιβραδυνθεί, άλλοι πίδακες πιο μακριά από τον ισημερινό κινούνται με την ίδια ταχύτητα. Αυτό οδήγησε τους αστρονόμους να πιστεύουν ότι η επιβράδυνση έχει να κάνει με την αλλαγή των εποχών στον Κρόνο.
Ο Κρόνος, ένας από τους πιο άνεμους πλανήτες, πρόσφατα είχε μια απροσδόκητη και δραματική αλλαγή στον καιρό: οι άνεμοι του ισημερινού ανέμου υποχώρησαν από ταχεία 1700 χλμ / ώρα κατά τη διάρκεια των διαστημικών αεροσκαφών Voyager το 1980-81 σε μέτριο 990 χλμ / ώρα από το 1996 έως το 1996. 2002. Αυτή η επιβράδυνση των ανέμων έχει εντοπιστεί από μια ισπανό-αμερικανική ομάδα επιστημόνων, συμπεριλαμβανομένου του Richard French του Wellesley College στη Μασαχουσέτη, οι οποίοι αναφέρουν τα ευρήματά τους στο τεύχος της περιοδικής Nature, στις 5 Ιουνίου. (5 Ιουνίου 2003, τόμος 423, σελ. 623-625)
Χρησιμοποιώντας εικόνες διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble (HST) του δακτυλιοειδούς γιγαντιαίου πλανήτη, οι επιστήμονες (A. Sanchez-Lavega, S. Perez-Hoyos, JF Rojas και R. Hueso από το Universidad Pais Vasco στο Μπιλμπάο της Ισπανίας και Γάλλοι από το Wellesley College ), μέτρησε τις κινήσεις των χαρακτηριστικών του cloud και των συστημάτων καταιγίδας στον γιγαντιαίο πλανήτη.
«Ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια στις ατμοσφαιρικές επιστήμες είναι γιατί οι γιγαντιαίοι πλανήτες Δία και Κρόνος - τεράστιες σφαίρες που αποτελούνται κυρίως από υδρογόνο και ήλιο - έχουν ένα εναλλασσόμενο μοτίβο ανέμων Ανατολής-Δύσης, οι οποίοι ποικίλλουν σε κατεύθυνση με το γεωγραφικό πλάτος», εξηγεί ο Γάλλος. «Σε αντίθεση με τους ανέμους σε επίγειους πλανήτες όπως η Γη, που τροφοδοτούνται κυρίως από το φως του ήλιου, οι άνεμοι στους γιγαντιαίους πλανήτες έχουν μια επιπλέον πηγή ενέργειας στη θερμότητα που διαφεύγει από τα βαθιά εσωτερικά τους. Παρόλο που η ισχύς αυτής της εσωτερικής θερμότητας είναι ένα απλό κλάσμα του ηλιακού φωτός στη Γη, οι άνεμοι των γιγαντιαίων πλανητών είναι δέκα φορές πιο έντονοι από τους επίγειους ανέμους. "
Ο ρόλος αυτών των εσωτερικών πηγών ενέργειας στη διατήρηση αυτών των ισχυρών ανέμων σε γιγαντιαίους πλανήτες και η κατανόηση του γιατί επιτυγχάνεται η μέγιστη ταχύτητα στον ισημερινό αποτελούν σημαντικές προκλήσεις για τις θεωρίες της ατμοσφαιρικής κίνησης σε πλανήτες και αστέρια.
Υπάρχουν επί του παρόντος δύο εντελώς διαφορετικές εξηγήσεις για το σύστημα των πίδακες σε γιγαντιαίους πλανήτες. Στο ένα άκρο, οι άνεμοι πιστεύεται ότι εκτείνονται πολύ βαθιά στο εσωτερικό του πλανήτη, αγγίζοντας τη θερμότητα που απελευθερώνεται από τον πλανήτη για να οδηγήσουν τις κινήσεις τους. Στο άλλο άκρο, η ατμοσφαιρική κυκλοφορία διαμορφώνεται όπως στους επίγειους πλανήτες, καθοδηγούμενη από την ηλιακή θερμότητα που εναποτίθεται σε ένα ρηχό ανώτερο ατμοσφαιρικό στρώμα. Και οι δύο εξηγήσεις έχουν σημαντικά μειονεκτήματα και δεν μπορούν να εξηγήσουν τους ισχυρούς ανέμους.
Ένας τρόπος για να δοκιμάσετε αυτά τα μοντέλα είναι να αναλύσετε τη μακροπρόθεσμη συμπεριφορά των ανέμων μετρώντας την ευαισθησία τους σε αλλαγές στην ποσότητα του ηλιακού φωτός λόγω εποχιακών επιδράσεων ή άλλων επιδράσεων. Προηγούμενες μελέτες έδειξαν ότι οι άνεμοι του Δία είναι αρκετά σταθεροί, και δεν είναι ευαίσθητοι σε εποχιακές αλλαγές, αλλά λίγα ήταν γνωστά για τον Κρόνο, του οποίου τα χαρακτηριστικά του σιωπηλού νέφους είναι πολύ πιο δύσκολο να μετρηθούν.
Χρησιμοποιώντας την ικανότητα υψηλής ανάλυσης της κάμερας Wide Field Planetary στο HST, η ισπανική-αμερικανική ομάδα μπόρεσε να παρακολουθήσει αρκετά στοιχεία cloud στον Κρόνο για να μετρήσει την ταχύτητα του ανέμου σε ένα ευρύ φάσμα γεωγραφικών πλάτους. Οι άνεμοι του Ισημερινού που μετρήθηκαν το 1996-2001 είναι μόνο οι μισοί ισχυροί από εκείνους που βρέθηκαν το 1980-81, όταν το διαστημικό σκάφος Voyager επισκέφθηκε τον πλανήτη. Αντίθετα, οι θυελλώδεις πίδακες μακριά από τον ισημερινό παρέμειναν σταθεροί και δείχνουν μια ισχυρή ημισφαιρική συμμετρία που δεν βρέθηκε στον Δία.
Η διαφορετική συμπεριφορά των ανέμων του Κρόνου θα μπορούσε να έχει μια απλή εξήγηση, σημειώνουν οι επιστήμονες. Ο μακρύς εποχιακός κύκλος στην ατμόσφαιρα του Κρόνου (ένα έτος Κρόνου είναι περίπου τριάντα επίγεια χρόνια) και η ισημερινή σκίαση από τους γιγάντιους δακτυλίους του πλανήτη θα μπορούσε να εξηγήσει την ξαφνική επιβράδυνση στους ισημερινούς ανέμους. Αντί να συνδέονται με το βαθύ εσωτερικό του Κρόνου, κυρίως λόγω της εσωτερικής θερμότητας, οι άνεμοι του ισημερινού θα μπορούσαν εν μέρει να είναι ένα ρηχό επιφανειακό φαινόμενο, επηρεασμένο επίσης από εποχιακές μεταβολές στο φως του ήλιου. Στην πραγματικότητα, η ισημερινή περιοχή του Κρόνου ήταν η θέση των γιγαντιαίων συστημάτων καταιγίδας, όπως αυτά που παρατηρήθηκαν το 1990 και το 1994. Αυτές οι καταιγίδες μπορεί να έχουν προκαλέσει ισχυρές δυναμικές αλλαγές, ίσως με αποτέλεσμα την παρατηρούμενη αποδυνάμωση των ισημερινών ανέμων.
Μια άλλη πιθανότητα είναι ότι οι άνεμοι που μετρώνται από την ομάδα βρίσκονται σε υψηλότερα υψόμετρα όπου οι άνεμοι είναι πιθανό να μειώσουν την ταχύτητα. Στο άρθρο της Φύσης, η ομάδα σημειώνει ότι οι άνεμοι του Κρόνου δεν έχουν παραμείνει αμετάβλητοι κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, μοιάζοντας με τον Δία από αυτή την άποψη, κάτι που υποδηλώνει ότι αυτοί οι άνεμοι θα μπορούσαν να ριζωθούν πιο βαθιά.
Νέες παρατηρήσεις HST από την ισπανική-αμερικανική ομάδα προγραμματίζονται για το τέλος του τρέχοντος έτους. Τα νέα δεδομένα και η απεικόνιση υψηλής ανάλυσης που θα αποκτηθούν από την τροχιακή αποστολή NASA-ESA Cassini που αναμένεται να φτάσουν στον Κρόνο στα μέσα του 2004 θα επιτρέψουν σε αυτούς και άλλους επιστήμονες να μάθουν εάν το τρέχον μοτίβο ανέμου θα παραμείνει ή θα αλλάξει κατά τη διάρκεια της πορείας του εποχιακού κύκλου του Κρόνου. Σε κάθε περίπτωση, σημειώνει η γαλλική γλώσσα, «αυτά τα αποτελέσματα θα είναι σημαντικές δοκιμές της θεωρητικής μας κατανόησης των ανέμων στους γιγαντιαίους πλανήτες».
Αρχική πηγή: Δελτίο ειδήσεων Wellesley College
