Jupiter. Kép jóváírása: NASA / JPL Kattintson a nagyításhoz
A napfény és a zivatar aktivitása által okozott turbulencia megmagyarázhatja a Jupiter és a Szaturnusz több kelet-nyugati sugárhajtását, és akár erős szeleket is eredményezhet, amelyek több száz vagy ezer kilométerre terjednek a belső térbe, messze a tengerszint feletti magasságtól, ahol a fúvókákat hajtják.
A tudósok megpróbálták megérteni azokat a mechanizmusokat, amelyek képezik a sugárhajtású áramlatokat és ellenőrzik azok szerkezetét, mióta a Jioniter első nagy felbontású képeit a Pioneer és a Voyager űrhajó visszaküldte az 1970-es években.
A Földön a sugárfolyamok - keskeny levegőből nyugatról keletre áramló keskeny levegőáramok - képezik bolygónk globális keringésének fő alkotóelemét, és nagy mennyiségű időjárást kontrollik az Egyesült Államokban és más, az Egyesült Államokon kívüli országokban. a trópusokon. Hasonló kelet-nyugati sugárfolyamok uralják a Jupiter, a Szaturnusz, az Uránusz és a Neptunusz óriási bolygók forgalmát: akár 400 mérföld / óra Jupiterön, majdnem 900 mérföld / óra Saturn és Neptunuszon. Az a kérdés, hogy mi okozza ezeket a sugárfolyamokat, és milyen mélyen terjednek az óriásbolygók belsejébe, továbbra is a bolygó légkörének vizsgálata során felmerült legfontosabb problémák közé tartozik.
Adam Showman és Yuan Lian az arizonai egyetemen (Tucson) és Peter Gierasch (a new yorki Ithacai Cornell Egyetemen) elmagyarázta, hogy a felhő-réteg turbulenciája milyen mély fúvókákat vezethet az amerikai csillagászati társaság bolygótudományi osztályának 37. éves ülésén. , az angliai Cambridge-ben tartották.
Lian, Showman és Gierasch számítógépes szimulációkat hajtottak végre, amelyek azt mutatták, hogy a vízszintes hőmérsékleti kontrasztok - amelyeket napfény vagy a zivatarok aktivitásának különbsége generál - több sugárhajtóst eredményez, amelyek mélyen áthatolnak egy óriási bolygó belsejébe. A szimulációkban a hőmérsékleti kontrasztok mélyen áthatoló cirkulációs cellákat indukálnak, amelyek viszont meghajtják a mély fúvókákat. A fejlett háromdimenziós számítógépes modellt alkalmazó tanulmány az egyik az első, amely lehetővé teszi annak felmérését, hogy a légkör teteje közelében kialakult fúvókák hogyan hatnak egymással a belső terekre.
A legtöbb bolygó tudós úgy gondolta, hogy a légkör teteje közelében szivattyúzott fúvókák ezekre a sekély rétegekre korlátozódnak, és megmutattuk, hogy ez nem érvényes feltételezés - mondta Showman.
A NASA Galileo szondáját, amelyet 1995-ben ejtőernyőztek a Jupiter légkörén keresztül, részben az a célja, hogy segítsen megválaszolni azt a kérdést, hogy a sugárfolyamok milyen mélyen terjednek. A szonda erős szeleket talált, amelyek legalább 150 kilométerre (majdnem 100 mérföldre) kiterjedtek a felhők alatt. A bolygó tudósai széles körben értelmezték ezt a mérést bizonyítékul arra, hogy a fúvókákat a Jupiter belsejének mélyén vezetik. Az új tanulmány vitatja ezt az értelmezést.
"Még mindig nem tudjuk, hogy az óriási bolygók fúvókái felülről vagy a mély belső térben haladnak-e" - mondta Showman. "De a tanulmányunk kimutatja, hogy a Galileo szonda által mért mély szelek ugyanolyan könnyen következhetnek be a sekély felhő-réteg turbulenciából, mint a Jupiter belsejében található mély turbulenciából."
"Ez az eredmény ellentmond a sok bolygó tudósának régóta fennálló feltételezésének."
Az új tanulmány azt is kimutatja, hogy reális körülmények között a turbulencia nem csak számos sugárfolyamot eredményezhet, hanem erős egy-egy keleti irányú áramlást eredményez az Egyenlítőn, amint azt a Jupiter és a Szaturnusz megfigyelte. Ilyen légáramlási modellek rendkívül nehéz előállítani - jegyezte meg Showman.
Eredeti forrás: NASA Astrobiology
