Încercarea de a determina comportamentul atmosferei unui Jupiter fierbinte - un gigant al gazului atât de aproape de steaua sa, fie este blocat în ordine sau prins într-o rezonanță lentă orbitală - este complicat, având în vedere că nu avem precedente aici în sistemul nostru solar. Dar este posibil să explorăm în detaliu ce atmosfere exoplanetare ar putea fi ca, bazat pe exemple de sistem solar.
De exemplu, există Venus - care, deși nu este blocat în mod corect, are o rotație atât de lentă (o dată la 243 de zile pe Pământ) încât dinamica sa se potrivește practic cu cele ale unei planete blocate în mod corect.
Interesant este că atmosfera superioară a lui Venus super-roteșteceea ce înseamnă că circulă în aceeași direcție cu rotația planetei, dar mult mai rapid - în cazul lui Venus, de șaizeci de ori viteza de rotație a planetei. Este probabil ca aceste vânturi să fie determinate de gradientul mare de temperatură care există între laturile de zi și de noapte ale planetei.
În schimb, Pământul, cu rotația sa rapidă, are o diferență potențială mult mai mică între temperaturile sale pe timp de zi și noaptea - astfel încât sistemele sale meteorologice sunt mult mai puternic influențate de rotația reală a planetei și, de asemenea, de gradientul de temperatură între ecuator și pol. Rezultatul urzii este o mulțime de sisteme meteorologice circulare, cu direcția lor determinată de efectul Coriolis - în sens contrar acelor de ceasornic în emisfera nordică și în sensul acelor de ceasornic în sud.
Și, desigur, avem giganți pe gaz, chiar dacă nu sunt fierbinți. Fiind atât de departe de Soare, gradienții de temperatură de pe litoralul nopții și ai ecuatorului au o influență mică asupra circulației atmosferice a gigantilor noștri. Problemele cele mai semnificative sunt viteza de rotație a fiecărei planete și dimensiunea fiecărei planete.
Raza mai mare a lui Jupiter și Saturn depășește scara lor Rin, forțând fluxul major al atmosferelor lor să se despartă în benzi distincte, cu vâlce turbulente între ele. Cu toate acestea, raza mai mică de Uranus și Neptun permite cea mai mare parte a atmosferei să circule ca un întreg neîntrerupt, divizându-se doar în două benzi mai mici la fiecare pol.
Parțial pentru că este mai răcoroasă, dar mai ales pentru că este mai mică, atmosfera lui Neptun are un flux mult mai puțin turbulent decât Jupiter - ceea ce explică de ce are cele mai rapide viteze stratosferice ale vântului în sistemul solar.
Toți acești factori sunt utili în încercarea de a determina cum se poate comporta atmosfera unui Jupiter fierbinte. Fiind atât de aproape de steaua lor, este posibil ca aceste planete să fie parțial sau complet blocate în mod corect - astfel încât principalul motor al circulației atmosferice va fi, precum Venus, gradientul de temperatură de la malul zilei. Deci o stratosferă super-rotativă, care circulă de mai multe ori mai repede decât părțile interioare ale planetei, este plauzibilă.
De acolo, modelarea sugerează că combinația de viteză rapidă a vântului și rotație lentă înseamnă că scara Rinilor va deveni mai mare decât o rază planetară de dimensiune Jupiter, astfel încât va exista un debit mai puțin turbulent și atmosfera superioară ar putea circula ca una, fără a se despărți în multiplele benzi pe care le vedem pe Jupiter.
Oricum, mă interesează un articol arXiv interesant de 50 de pagini, cu o mulțime de (pentru mine) formule derutante, dar și o mulțime de narațiuni și diagrame inteligibile. Articolul consolidează gândirea actuală și pune bazele solide pentru a înțelege datele viitoare de observație - ambele elemente caracteristice ale unei „recenzii” bine elaborate.
