Komputerowa symulacja Jowisza. Źródło zdjęcia: UCLA. Kliknij, aby powiększyć.
Nowy model komputerowy wskazuje, że ogromne wiatry Jowisza są generowane z głębi wnętrza gigantycznej planety, jak podają dziś naukowcy z UCLA i międzynarodowi koledzy w czasopiśmie Nature.
Silne wiatry Jowisza są bardzo różne od tych na Ziemi. Ciągle okrążają planetę i niewiele się zmieniły w ciągu 300 lat, kiedy naukowcy je badali. Ogromne wiatry wschód-zachód w regionie równikowym Jowisza osiągają około 340 mil na godzinę? dwa razy szybciej niż wiatry generowane przez silne huragany na Ziemi. Na wyższych szerokościach geograficznych wiatr zmienia się na naprzemienne strumienie, które ścigają się wokół planety.
Nikt nie był w stanie wyjaśnić, dlaczego wiatry są tak stałe lub co je wytwarza? ale to może się zmienić.
„Nasz model sugeruje konwekcję napędzaną przez głębokie wewnętrzne źródła ciepła zasilające wiatry powierzchniowe Jowisza”, powiedział Jonathan Aurnou, asystent profesora fizyki planetarnej na UCLA. „Model stanowi możliwą odpowiedź na pytanie, dlaczego wiatry są tak stabilne przez wieki. Powierzchnia Jowisza jest ogonem; pies to gorące wnętrze planety.
„Na Ziemi”, powiedział Aurnou, „otrzymujemy silne zmiany w strukturze wiatru o każdej porze roku. Na Jowiszu prawie nie ma zmian. Zmieniają się struktury chmur, ale wiatry na dużą skalę pozostają zasadniczo stałe. ”
Naukowcy zidentyfikowali kluczowe składniki, które wyjaśniają „super wiatry” Jowisza, i umieścili je w swoim modelu. Koledzy Aurnou to Moritz Heimpel, adiunkt fizyki na Uniwersytecie Alberta w Edmonton i Johannes Wicht z Instytutu Badań nad Układem Słonecznym Maxa Plancka w Niemczech.
Aurnou, Heimpel i Wicht stworzyli pierwszy trójwymiarowy model komputerowy, który generuje zarówno duży strumień równikowy na wschód, jak i mniejsze strumienie przemienne na wyższych szerokościach geograficznych. W szybko obracającej się skorupie płynu modelowali konwekcję napędzaną termicznie, która napędza ruch w garnku wrzenia.
„Trzy krytyczne składniki to poprawna geometria, burzliwa konwekcja i szybki obrót, a nasz model zawiera wszystkie trzy elementy”, powiedział Aurnou, członek wydziału na Wydziale Nauk o Ziemi i Kosmologii UCLA. „Po uwzględnieniu wszystkich, daje nam to właściwy przepis. W przyszłości udoskonalimy nasz model, dodając jeszcze więcej składników. ”
Promień Jowisza jest ponad 11 razy większy niż promień Ziemi. Ogromna ilość ciepła pochodzi z wnętrza.
„Ciepło z wnętrza Jowisza jest porównywalne z ciepłem, które planeta otrzymuje ze słońca”, powiedział Aurnou.
Model sugeruje, że trójwymiarowa konwekcja w głębokiej atmosferze Jowisza prawdopodobnie napędza przepływy strefowe, powiedział Aurnou.
Wnętrze Jowisza składa się głównie ze sprężonego wodoru i helu oraz gigantycznej plazmy.
Aurnou będzie nadal badał silne wiatry Jowisza, a także te na Saturnie, Uranie i Neptunie.
Oryginalne źródło: UCLA News Release
