gov-civil-vilareal.ptPöörlevad tormid Saturnil ja Jupiteril on erinevalt millestki Maal
>Jupiteri ja Saturni spiraalid ja keerised võivad tunduda lummavad, kuid need on tormilised tormid, mis on sellest maailmast väljas sõna otseses mõttes ja muul viisil. Maal ei juhtu midagi sellist.
Arvati, et nende gaasihiiglaste raevukad tormid tekivad madalamast atmosfäärist, täpselt nagu meie planeedil - siiani. Uued uuringud näitavad, et need ebamaised tormid on tõenäoliselt tingitud sügavamatest sisejõududest, mitte välistest jõududest, mis õhutavad torme just Maa pinna kohal. Jupiteri ja Saturni simulatsioonid on näidanud, et nende ilmastikusüsteemid, alates tsüklonitest ja antitsüklonitest kuni jugade ja magnetvoogudeni, on enamasti põhjustatud vägivaldsetest siseprotsessidest.
Jupiteri suur punane laik, mis arvatakse olevat tekkinud sisemise ajal dünamo mis tekitab planeedi tohutu magnetvälja antitsüklonid -süsteemid kõrgrõhualadel, kus õhk vajub ning pilvi ega vihma ei teki-on vaid üks neist nähtustest.
Nendel hiiglaslikel planeetidel ei ole kindlat pinnast, mis suudaks tugevaid reaktiivjoad ja tormid maha suruda (näiteks orkaanid võivad kesta ookeanis, kuid ei ela kaua maismaal), 'ütles Rakesh Kumar Yadav, kes juhtis hiljuti Teaduse edusammud , rääkis SYFY WIRE. 'Need planeedid pöörlevad ka oluliselt kiiremini kui Maa ja nende atmosfäär (ja sügavamad osad, kuna neil pole tahket pinda) keeb jõulisemalt kui meie atmosfäär. Need tegurid aitavad tõenäoliselt kaasa nende erinevatele ilmastikutingimustele. ”
Jupiteril ja Saturnil on rohkem tormi kui suur punane laik ja Saturni kuusnurkne torm, mis on kõige rohkem tähelepanu pälvinud. Üks viimaseid asju paistis tagasi Cassini enne kui see Saturni atmosfääri igaveseks kadus, olid gravitatsiooniandmed ja see koos Juno missiooni andmetega aitas Yadavi meeskonnal kindlaks teha, et mõlema planeedi reaktiivjoad peavad sukelduma tuhandete miilide sügavusele. See tõi kaasa küsimusi, kas mõned nendel planeetidel näha olevad tormipöörised sünnivad kaugelt pinna all toimuvast konvektsioonist.
'Leidsime, et meie simulatsiooni suured tormid triivivad aeglaselt lääne suunas, sarnaselt Jupiteri suure punase laiguga,' ütles ta.
Et teada saada, kuidas nende planeetide soolestikus võivad tormid sündida, modelleeris uurimisrühm nn õhukese ja paksu kesta simulatsioone. Mõlemad lähenemisviisid läksid kaugemale kui lihtsalt eeldades, kus ilmastikusüsteemid tekivad. Iga simulatsioonitüüp on arvestatud kiire konvektsiooniga, mis põhjustab turbulentsi planeedikujulistes sfäärilistes kestades, mis olid programmeeritud pöörlema nagu planeedid, mida nad simuleerisid.
'Õhukese koorega lähenemine viitab sellele, et just seetõttu, et need planeedid pöörlevad kiiresti ja konvekteeruvad, ei ole väga raske tekitada märkimisväärselt suuri tormi,' ütles Yadav. 'Sellised tormid tekivad spontaanselt protsessi, mida nimetatakse turbulentseks eneseorganiseerimiseks. Kui aga peame tegema veelgi suuremaid tormi, võivad magnetväljad mängida rolli.
Nendel gaasigigantidel tekitab konvektsiooni sellisena nagu see on Maal soojema, vähem tiheda gaasi tõustes ja külmema, tihedama gaasi vajumisega. Kuigi siin on kaasatud ainult gaas, võib see tehniliselt juhtuda mis tahes gaasiga vedelik või aine, mis võib voolata ja kuju muuta, kui jõud sellele mõjub.
Tormide keerised Jupiteril. Krediit: NASA
Õhukese kestaga uuriti, mis toimub konvektsioonikihtides Jupiteri ja Saturni ülemises atmosfääris. Turbulents juhtub tumedamate atmosfääriribade või vööde vahel, milles vajub jahedam gaas, ja heledamate ribade vahel, mida tuntakse tsoonidena, kus soojem gaas tõuseb. Õhukese kestaga simulatsioon tekitas tsükloneid, antitsükloneid, nagu need, mis arvatavasti tekitasid Suure Punase Laigu, ning tsoone ja vöösid, mida tuntakse ka tsoonidüüsid gaasigigantidel nagu Jupiter ja Saturn.
Nüüd aga tõeliselt raskete asjade juurde. Planeedi dünamo tekitab oma magnetvälja sügavalt seestpoolt. Maa dünamo on pidevalt voolav vedel raud välissüdamikus (väljaspool tahke raua sisemist südamikku) ja elektrivoolud tekivad, kui elektronid koos sellega voolavad, ja see energia muutub magnetväljaks. Seetõttu arvatakse, et magnetväljadega planeetidel on metallist südamikud. Paksu kesta simulatsioon taastas viisi, kuidas hüdrodünaamiline gaasigigantide kihid, mis käituvad nagu vedelikud, peaksid suhtlema nende magnetväljadega. Selle tulemuseks oli konvektsioon sügaval magnetvälja sees, mis põhjustas selle kosmosesse oksendamise. Kõikjal, kus oli suurem magnetiline energia, tekitas see ka rohkem antitsükloneid.
'Aeg -ajalt paiskab sisemine dünamo kiht väliskihist sisuliselt välja suured vedelikupaisud,' ütles Yadav. 'Need ploomid ei saa igavesti välja minna ja neid peatab pinnakiht, kus näeme kogu tormitegevust. Siin, tänu Coriolise jõud , (esineb Jupiteri pöörlemise tõttu), peavad need ploomid muutuma antikoonilisteks tormideks. See viib pannkoogikujuliste hiiglaslike tormide tekkimiseni. '
Planeetide vahel on mõningaid erinevusi. Saturnil on ohtlikum atmosfäär, nii et vedeliku dünaamika selle tormide taga on üksteisega sarnasem kui Jupiteril. Selle põhjuseks võib olla asjaolu, et paksem atmosfäär raskendab selle kindlaksmääramist, kas ümberringi keerlevad gaasid. Ka Saturnil ei tundu toimuvat nii palju antitsükloneid.
Järgmine kord, kui vaatate Saturni ja Jupiteri hüpnootilisi keeriseid, pidage meeles, et ilu taga on metsaline.
