Nova študija skrivnostne nevihte v obliki šesterokotnika na Saturnovem severnem polu kaže, da je ta pojav pravzaprav posledica dejavnosti, ki se pojavljajo po celem planetu.
V novem članku, objavljenem v Proceedings of the National Academy of Sciences, znanstveniki pravijo, da se orkan nenaravnega videza pojavi, ko atmosferski tokovi čez Saturn ustvarijo velike in majhne vrtince, podobne ciklonom. Te nevihte se zelo verjetno vrtinčijo globoko znotraj planeta in konvekcijske lijake nevihte 'stisnejo' atmosferske tokove in ga omejijo na vrh Saturna v šesterokotno obliko.
'Vzorec šesterokotnega toka na Saturnu je presenetljiv primer turbulentne samoorganizacije,' so zapisali raziskovalci v svojem prispevku. 'Naš model istočasno in samodosledno proizvaja izmenične conske curke, polarni ciklon in šesterokotne poligonalne strukture, podobne tistim, ki jih opazimo na Saturnu.'
Na Saturnu je Nasino vesoljsko plovilo Cassini posnelo slike, ki prikazujejo pogled v visoki ločljivosti na tok v obliki šesterokotnika. Zasluge: NASA/JPL-Caltech/SSI/Hampton
Nenavadna šeststranska struktura oblaka, ki kroži okoli celotnega Saturnovega severnega pola, je bila namigovana, ko je vesoljsko plovilo Voyager letelo mimo planeta pred 40 leti novembra 1980. Vesoljsko plovilo Cassini je v Saturnovo orbito prispelo leta 2004, a ni mogel posneti te regije do leta 2007. Osupljive slike so podrobno prikazale šesterokotno strukturo.
'Na Zemlji redno vidimo nevihte in so vedno spiralne, včasih krožne, vendar nikoli nekaj s šesterokotnimi segmenti ali poligoni z robovi,' je dejal Rakesh K. Yadav, znanstveni sodelavec na Oddelku za zemeljske in planetarne znanosti univerze Harvard, so- avtor na papirju. 'To je res presenetljivo in popolnoma nepričakovano. Vprašanje o Saturnu je, kako je nastal tako velik sistem in kako lahko tako velik sistem ostane nespremenjen na tem velikem planetu?
Šeststranska nevihta je le na severnem polu. Medtem ko ima južni pol Saturna tudi veliko nevihto, je bolj podoben orkanu z velikanskim očesom. Podatki Cassinija so pokazali, da se je šesterokotnik razširil veliko globlje, kot so znanstveniki prej pričakovali, pri čemer so prve ocene dosegle 100 km (60 milj) pod vrhovi oblaka.
Toda novi model, ki sta ga ustvarila Yadav in profesor geofizike Jeremy Bloxham, kaže, da bi lahko bila nevihta globoka na tisoče kilometrov.
Znanstveniki so en mesec izvajali računalniško simulacijo Saturnovih atmosferskih tokov. Pokazalo se je, da lahko pojav, imenovan globoka toplotna konvekcija, ki se zgodi, ko se toplota prenaša z enega mesta na drugega s gibanjem tekočin ali plinov, nepričakovano povzroči atmosferske tokove, ki ustvarjajo velike polarne ciklone in vzorec curka na visoki zemljepisni širini proti vzhodu. Ko se ti mešajo na vrhu planeta, tvorijo nepričakovano obliko. In ker se nevihte oblikujejo globoko v planetu, so znanstveniki dejali, da zaradi tega šesterokotnik postane besen in vztrajen.
Simulacija, ki temelji na dejanskih podatkih iz misije Cassini, je pokazala, da manjše nevihte v Saturnovi atmosferi obkrožajo večji vodoravni curek, ki piha na vzhod blizu severnega pola planeta. Manjše nevihte sodelujejo z večjim sistemom curka in posledično učinkovito stisnejo vzhodni curek in ga omejijo na vrh planeta. Postopek stiskanja tok ukrivi v šesterokotnik.
Saturnov šesterokotnik, kot ga je videl Voyager 1 leta 1980 (NASA)
'Ta curek kroži okoli in okoli planeta in mora soobstajati s temi lokaliziranimi [manjšimi] nevihtami,' je dejal Yadav. »Razmislite o tem takole: Predstavljajte si, da imamo gumijasti trak in okoli njega namestimo kup manjših gumijastih trakov, nato pa celotno stvar samo stisnemo od zunaj. Ta osrednji obroč bo stisnjen za nekaj centimetrov in bo oblikoval neko čudno obliko z določenim številom robov. To je v bistvu fizika tega, kar se dogaja. Imamo te manjše nevihte in v bistvu ščipajo večje nevihte na polarnem območju in ker morajo sobivati, morajo nekako najti prostor za v bistvu namestitev vsakega sistema. S tem naredijo to poligonalno obliko.'
Raziskovalci so povedali, da njihov računalniški model ni ustvaril popolnega šesterokotnika. Namesto tega je bila oblika, ki so jo videli, devetstranski poligon, ki se je premikal hitreje kot Saturnova nevihta. Kljub temu, pravijo, oblika služi kot dokaz koncepta za celotno tezo o tem, kako je nastala velikanska nevihta in zakaj je bila relativno nespremenjena že skoraj 40 let.
Yadev in Bloxham sta dejala, da potrebujeta več atmosferskih podatkov od Saturna, da bi še dodatno izboljšali svoj model, da bi ustvarili natančnejšo sliko o tem, kaj se dolgoročno dogaja z nevihto.
'Znanstvena motivacija je v bistvu razumevanje, kako je nastal Saturn in kako se sčasoma razvija,' je dejal Yadav.
Nadaljnje branje:
