Emlékszel a hatalmas viharra, amely 2010 végén tört ki a Saturnán? Ez volt az egyik legnagyobb vihar, amelyet valaha megfigyelt a gyűrűs bolygón, és amatőr méretű távcsövekben még a Földről is látható volt. Ez a vízjég első felismerése a Saturn-on, amelyet a Cassini űrhajón lévő infravörös eszközök észleltek.
"A Cassini új felfedezése azt mutatja, hogy a Saturn több mint 100 mérfölden [160 kilométerre] képes kotrni az anyagokat." - mondta Kevin Baines, a cikk társszerzője, aki a Wisconsin-Madison Egyetemen és a NASA Jet-meghajtó laboratóriumában dolgozik, Pasadena, Kalifornia. "Nagyon valódi értelemben bebizonyítja, hogy a tipikusan roppant megjelenésű Saturn ugyanolyan robbanásveszélyes lehet, vagy akár inkább, mint általában a viharos Jupiter."
Míg a Szaturnusz holdjai sok vízjéggel rendelkeznek, a Szaturnusz szinte teljes egészében hidrogén és hélium, ám nyomokban tartalmaz más vegyi anyagokat, beleértve a vizet is. Amikor a Szaturnuszra nézzünk, valójában a Szaturnusz légkörének felső felhő tetejét látjuk, amelyek többnyire ammónia fagyasztott kristályaiból készülnek.
A felső felhőréteg alatt a csillagászok úgy gondolják, hogy van egy alsó felhőfedél, amely ammónium-hidroszulfidból és vízből készül. A csillagászok szerint ott volt víz, de nem nagyon, és minden bizonnyal nem jég.
De a 2010-2011-es vihar úgy tűnik, hogy megbontotta a különféle rétegeket, elárasztva a vízgőzöket az alsó rétegből, amely kondenzálódott és megfagyott, amint felemelkedett. A vízjégkristályok ezután illékonyabb anyagokkal, például ammónium-hidroszulfiddal és ammóniával borultak be, amikor a hőmérséklet emelkedésükkel csökkent - mondták a szerzők.
"A víz csak alulról emelkedhetett fel, amelyet a mélyen a légkörből származó erős konvekció hajtott felfelé" - mondta Lawrence Sromovsky, a Wisconsini Egyetemen is, aki a kutatócsoportot vezette. „A vízgőz kondenzálódik és lefagy, amint felemelkedik. Ezután valószínűleg illékonyabb anyagokkal, például ammónium-hidrogén-szulfiddal és ammóniával borítják, amikor a hőmérséklet emelkedésükkel csökken.
Hatalmas viharok jelentkeznek a Saturn északi féltekéjén kb. 30 évente, vagy Saturn évente nagyjából egyszer. A legfrissebb vihar első utalása először a Cassini rádió- és plazmahullám-alrendszeréből, 2010. december 5-én jelent meg. Nem sokkal ezután láthattuk amatőrcsillagászok képein és Cassini képalkotó tudományos alrendszerén. A vihar gyorsan szupersztáriumra nőtt, és körülbelül 30 000 fok északi szélességgel körülvette a bolygót, közel 300 000 km szélesre (190 000 mérföld).
A kutatók megvizsgálták a vihar dinamikáját, és rájöttek, hogy ez úgy működik, mint a Földön sokkal kisebb konvektív viharok, ahol a levegő és a vízgőzök magasan kerülnek a légkörbe, ami zivatar tornyosuló, hullózó felhőit eredményezi. Az ilyen jellegű Saturn-viharokban a magasodó felhők 10-20-szor magasabbak voltak, és sokkal nagyobb területet fedtek le. Sokkal erősebbek is, mint a Földvihar, a modellek körülbelül 300 mérföld / órás (500 kilométer / órás) szélirányú szeleket várnak e ritka óriási viharok esetén.
A vihar robbanóképességének bizonyítéka a vihar azon képessége, hogy nagy mélységből megmeneti vízjeget, jelezte a csapat.
Kutatásaikat az Icarus folyóirat szeptember 9-i kiadásában teszik közzé.
Források: Wisconsini Egyetem, Madison, JPL
