Credit de imagine: NASA
Când nava spațială Voyager a trecut prin Saturn în 1980/81, au urmărit cu vânt ecuatorial planetele inelate la 1700 km / h. Deși vântul ecuatorial a încetinit, alte jeturi mai departe de ecuator se mișcă în continuare aceeași viteză. Acest lucru i-a determinat pe astronomi să creadă că încetinirea are ceva de-a face cu schimbarea anotimpurilor de pe Saturn.
Saturn, una dintre cele mai vânturoase planete, a avut recent o schimbare neașteptată și dramatică a vremii: vânturile sale ecuatoriale au scăzut de la o viteză de 1700 km / oră în timpul zboarelor navei spațiale Voyager în 1980-81 la un modest 990 km / h din 1996 până la 2002. Această încetinire a vânturilor a fost detectată de o echipă de oameni de știință spaniol-americani, inclusiv Richard French de la Wellesley College din Massachusetts, care raportează descoperirile lor în numărul din 5 iunie al revistei, Nature. (5 iunie 2003, vol. 423, p. 623-625)
Folosind imagini ale telescopului spațial Hubble (HST) ale planetei gigantului inelat, oamenii de știință (A. Sanchez-Lavega, S. Perez-Hoyos, JF Rojas și R. Hueso de la Universitatea Pais Vasco din Bilbao, Spania și franceză de la Wellesley College ), a măsurat mișcările caracteristicilor norului și ale sistemelor de furtună de pe planeta uriașă inelată.
„Unul dintre misterele majore din științele atmosferice este motivul pentru care planetele uriașe Jupiter și Saturn - sfere imense compuse în principal din hidrogen și heliu - au un model alternativ de vânturi est-vest, care variază în direcție cu latitudinea”, explică francezul. „Spre deosebire de vânturile de pe planetele terestre precum Pământul, care sunt alimentate în principal de lumina soarelui, vânturile de pe planetele gigant au o sursă suplimentară de energie în căldura care scapă din interioarele lor adânci. Chiar dacă puterea acestei călduri interioare este o simplă fracție a luminii solare de pe Pământ, vânturile planetelor gigant sunt de zece ori mai intense decât vânturile terestre. "
Rolul acestor surse de energie interioară în susținerea acestor vânturi puternice în planetele uriașe și înțelegerea de ce se atinge viteza maximă la ecuator constituie provocări majore pentru teoriile mișcării atmosferice în planete și stele.
În prezent, există două explicații destul de diferite pentru sistemul de jeturi de pe planetele uriașe. La o extremă, se crede că vânturile se extind foarte adânc în interiorul planetei, atingând căldura eliberată de pe planetă pentru a-și conduce mișcările. La cealaltă extremă, circulația atmosferică este modelată ca pe planetele terestre, condusă de căldura solară depusă într-un strat atmosferic superior superficial. Ambele explicații au dezavantaje importante și nici una nu poate da socoteală vânturilor ecuatoriale puternice.
O modalitate de a testa aceste modele este analizarea comportamentului pe termen lung al vânturilor prin măsurarea sensibilității acestora la modificările cantității de lumină solară datorată efectelor sezoniere sau altor influențe. Studiile anterioare au arătat că vânturile lui Jupiter sunt destul de stabile și nu sunt sensibile la schimbările sezoniere, dar nu se știa prea puțin despre Saturn, ale cărui caracteristici ale norilor sunt mult mai greu de măsurat.
Folosind capacitatea de înaltă rezoluție a camerei planetare Wide Field la bordul HST, echipa hispano-americană a reușit să urmărească suficiente elemente de nor în Saturn pentru a măsura viteza vântului pe o gamă largă de latitudini. Vânturile ecuatoriale măsurate în 1996-2001 sunt doar jumătate mai puternice decât au fost găsite în 1980-81, când nava spațială Voyager a vizitat planeta. În schimb, jeturile de vânt îndepărtate de ecuator au rămas stabile și prezintă o simetrie emisferică puternică care nu se găsește în Jupiter.
Comportamentul diferit al vânturilor lui Saturn ar putea avea o explicație simplă, notează oamenii de știință. Ciclul sezonier lung în atmosfera lui Saturn (un an Saturn este de aproximativ treizeci de ani terestre) și umbrirea ecuatorială a inelelor gigantice ale planetei ar putea reprezenta încetinirea bruscă a vânturilor ecuatoriale. În loc să fie legat de interiorul profund al lui Saturn, condus în primul rând de căldura internă, vânturile ecuatoriale ar putea fi în parte un fenomen superficial superficial, afectat și de variațiile sezoniere ale soarelui. De fapt, regiunea ecuatorială a lui Saturn a fost localizarea unor sisteme uriașe de furtuni, precum cele văzute în 1990 și 1994. Aceste furtuni ar fi putut induce schimbări dinamice puternice, ceea ce poate duce la slăbirea observată a vânturilor ecuatoriale.
O altă posibilitate este ca vânturile măsurate de echipă să se afle la altitudini mai mari, unde vântul este probabil să scadă în viteză. În articolul Nature, echipa observă că vânturile necuatoriale ale lui Saturn au rămas neschimbate în această perioadă, asemănându-se cu Jupiter în acest sens, ceea ce sugerează că aceste vânturi ar putea fi mai adânc înrădăcinate.
Noi observații HST ale echipei spaniol-americane sunt planificate pentru sfârșitul acestui an. Noile date și imagistica de înaltă rezoluție care vor fi obținute de misiunea orbitală NASA-ESA Cassini, care se preconizează să ajungă la Saturn la jumătatea anului 2004, le va permite acestora și celorlalți oameni de știință să învețe dacă modelul actual al vântului va persista sau se va schimba pe parcurs. a ciclului sezonier al lui Saturn. În ambele cazuri, notează franceza, „aceste rezultate vor fi teste importante ale înțelegerii noastre teoretice a vânturilor de pe planetele gigant.”
Sursa originală: Comunicat de presă al colegiului Wellesley
