Saturn

Hvad er der med den sekskant på Saturn? Vi kunne måske endelig have fundet ud af det

2024

Jupiter kan være planeten, hvis hvirvlende gasformige storme har fascineret jordboere, siden de først blev observeret gennem et teleskops linse, men Saturn stjæler nu noget af den opmærksomhed.

Undskyld, Jupiter. Selv din Store Røde Plet er ikke sekskantet.

Saturn har en mystisk sekskant ved sin nordpol, der har nægtet at opgive sine hemmeligheder, sandsynligvis fordi ingen af dem Rejser 1 heller ikke Cassini kunne dyppe så dybt og overleve. Harvard -forskere Rakesh Yadav og Jeremy Bloxham kan have endelig begyndt at finde ud af hvad der forårsager denne særegne funktion. Det tror de på hvirvler forekomme ved planetens nordpol på grund af atmosfæriske strømme dybt inde i gasgiganten, og at disse hvirvler klemmer en intens vandret stråle nær ækvator - hvilket er, hvad der stormer stormen ind i en sekskant.

Saturns sekskantede storm i bevægelse. Kredit: NASA

Det sekskantede strømningsmønster på Saturn er et slående eksempel på turbulent selvorganisering. Imidlertid er mekanismen for dens dannelse og dens dybde uklar, Yadav og Bloxham sagde i en undersøgelse, der for nylig blev offentliggjort i PNAS .

Voyager 1 fik første gang øje på denne mærkelige turbulens i 1981. Cassini skimte den også, men ingen sonde var designet til at dykke dybt nok til at finde ud af, præcis hvor den kommer fra. Der har været to vedvarende hypoteser om sekskantens oprindelse. Den ene antyder, at sekskanten er en lav (hvis man kalder dybder, der går op til hundredvis af miles overfladisk) dannelse forårsaget af skiftevis gasstråler. Den anden, som holdet fandt mere sandsynlig, siger, at de østlige jetfly faktisk er tusinder af miles dybe. Denne uudforskede zone af Saturns lag menes at være ekstremt højtryk og have et meget mere flygtigt temperament. Betydning, planetens rotation og muligvis dens andre træk er bare ved at starte en storm på et sted, hvor trykket er titusindvis af gange større end i de øverste lag.

Intet rumfartøj har kunnet se noget skjult af Saturns skyer. Sollys trænger ikke for langt ind. Dette kan i det mindste forklare hvorfor, selvom Cassini hjalp forskere med at forstå, hvad der ligger bag gasstrømmen på overfladen, kunne det ikke gå meget længere.

Når gas dybt inde i Saturn opvarmes og derefter forvilder sig længere ud, tager den al den varmeenergi med sig, hvilket tvinger lagene af gas ovenover til at ekspandere, miste densitet og stige. Dette er konvektion . På Jorden er konvektion den kraft, der forårsager tornadoer og orkaner. Yadav og Bloxham skabte en 3D computersimulering af et fænomen kendt som turbulent komprimerbar konvektion . Gasser kan let komprimeres fordi det meste af deres volumen er tomt rum, hvor partikler flyder langt fra hinanden. Højt tryk vil skubbe disse partikler tættere sammen og efterlade mindre plads mellem dem. Trykket bliver mere og mere intens længere inde i Saturn.

Forskernes model viste, at turbulent komprimerbar konvektion på planeten angiveligt sker, når voldsomt hvirvlende komprimerbar gas, der stammer fra en højtrykszone dybt inde i planetens ydre lag, undergår konvektion. Disse hvirvler klemmer Saturns gasstråle mod øst og udløser en voldsom storm en form, der er uventet .

Selv kaldte NASA sekskantmysteriet 'irriterende'. Kredit: NASA

Mens simuleringen producerede en ni-sidet form i stedet for den sekskant, forskerne havde forventet, tyder dette stadig på, at Yadav og Bloxham er på noget.

Sekskanten er sandsynligvis meget dyb, de sagde . Vores model producerer samtidigt og selvkonsistent vekslende zonalstråler, polarcyklonen og sekskantlignende polygonale strukturer, der ligner dem, der blev observeret på Saturn.

Selvom en bizar livsform bare næsten ikke kunne overleve på Saturn, er det usandsynligt, at noget ville.