Csillagászat távcső nélkül - Exoplanet időjárási jelentés

Pin
Send
Share
Send

Megpróbálni meghatározni egy forró Jupiter - a csillagához olyan közel álló gáz óriás - atmoszférájának viselkedését, hogy az árapályon elzáródik, vagy lassú orbitális rezonanciába esik -, bonyolult, mivel a Naprendszerünkben nincsenek precedensek. De lehetséges, hogy részletesen megvizsgáljuk az exoplanet légkörét esetleg legyen olyan, mint a napenergia rendszer példáin

Például, van egy Vénusz - amely, bár nem árapályosan záródik, olyan lassú a forgása (243 Föld napján egyszer), hogy dinamikája gyakorlatilag megegyezik az árapályon elzárt bolygó dinamikájával.

Érdekes módon a Vénusz felső légköre szuper-forog, ami azt jelenti, hogy ugyanabban az irányban kering, mint a bolygó forgása, de sokkal gyorsabban - Vénusz esetén a bolygó forgásának hatvanszeres sebességével. Valószínű, hogy ezeket a szeleket a bolygó nappali és éjszakai oldala közötti nagy hőmérsékleti gradiens hajtja.

Ezzel szemben a Föld gyors forgásával sokkal kevesebb potenciálkülönbség van a nappali és az éjszakai oldal hőmérséklete között - tehát időjárási rendszereit erőteljesebben befolyásolja a bolygó tényleges forgása, valamint az Egyenlítő és a pólus közötti hőmérsékleti gradiens. A nettó eredmény sok kör alakú időjárási rendszer, amelynek irányát a Coriolis-hatás határozza meg - az óramutató járásával ellentétesen az északi féltekén és az óramutató járásával megegyező irányban a déli.

És természetesen vannak gázipari óriások, még akkor is, ha nem melegek. Ha naptól távol vannak, a nappali-éjszakai és az Egyenlítő-pólus hőmérsékleti gradiensei csekély mértékben befolyásolják gáz óriásaink légköri áramlását. A legfontosabb kérdések az egyes bolygók forgási sebessége és az egyes bolygók mérete.

A Jupiter és a Szaturnusz nagyobb sugara meghaladja Rajna skáláját, és arra kényszeríti a légkör ömlesztett áramlását, hogy különböző sávokra bomlanak egymással, ahol turbulens örvények vannak. Az Uránusz és a Neptunusz kisebb sugara azonban lehetővé teszi a légkör nagy részének tömör egészként keringését, csak két kisebb sávba törve az egyes pólusoknál.

Részben azért, mert hűvösebb, de leginkább azért, mert kisebb, Neptunusz légköre sokkal kevésbé turbulens áramlással rendelkezik, mint a Jupiter -, amely valamivel magyarázza, miért van a leggyorsabb sztratoszférikus szélsebesség a Naprendszerben.

Ezek a tényezők hasznosak annak meghatározásában, hogy a forró Jupiter légköre hogyan viselkedhet. Mivel annyira közel vannak csillagukhoz, valószínű, hogy ezek a bolygók részben vagy teljesen el vannak zárva az árapályokkal - tehát a légköri cirkuláció fő mozgatórugója, mint például a Vénusz, a nappali-éjszakai hőmérsékleti gradiens lesz. Tehát egy szuper-forgó sztratoszféra, amely sokszor gyorsabban kering a bolygó belső részein, valószínű.

Innentől kezdve a modellezés azt sugallja, hogy a gyors szélsebesség és a lassú forgás kombinációja azt jelenti, hogy a Rajna skála nagyobb lesz, mint egy Jupiter méretű bolygó sugara, tehát kevésbé lesz turbulens áramlás, és a felső légkör az egyik körében áramlik, anélkül hogy felbomlana a több sáv, amelyet a Jupiternél látunk.

Különben is, ez egy érdekes, 50 oldalas arXiv cikk, amely rengeteg (nekem) zavaró képletet tartalmaz, de rengeteg érthető narratívával és ábrával is rendelkezik. A cikk konszolidálja a jelenlegi gondolkodást, és megalapozott alapot teremt a jövőbeli megfigyelési adatok értelmezéséhez - ez egy szépen kidolgozott „megvilágítás” mindkét jellemzője.

Pin
Send
Share
Send