Próba ustalenia zachowania atmosfery gorącego Jowisza - gazowego giganta tak blisko jego gwiazdy, że jest albo zablokowana pływowo, albo złapana w powolny rezonans orbitalny - jest trudna, biorąc pod uwagę, że nie mamy tutaj precedensów w naszym Układzie Słonecznym. Można jednak szczegółowo zbadać atmosferę egzoplanety moc być jak na podstawie przykładów Układu Słonecznego.
Na przykład, jest Wenus - która choć nie jest zablokowana pod względem pływów, ma tak wolny obrót (raz na 243 dni Ziemi), że jej dynamika praktycznie odpowiada dynamice planety zablokowanej pod względem pływów.
Co ciekawe, górna atmosfera Wenus super-obraca się, co oznacza, że krąży w tym samym kierunku co obrót planety, ale znacznie szybciej - w przypadku Wenus, z prędkością sześćdziesięciokrotnie większą niż prędkość obrotu planety. Jest prawdopodobne, że wiatry te są napędzane przez duży gradient temperatury, który istnieje pomiędzy stroną dzienną i nocną planety.
Z drugiej strony Ziemia, z jej szybkim obrotem, ma znacznie mniejszą różnicę potencjałów między temperaturami po stronie dnia i nocy - tak więc na jej układy pogodowe silniejszy wpływ ma faktyczny obrót planety, a także gradient temperatury między równikiem a biegunem. Wynik netto to wiele okrągłych systemów pogodowych, których kierunek zależy od efektu Coriolisa - przeciwnie do ruchu wskazówek zegara na półkuli północnej i zgodnie z ruchem wskazówek zegara na południu.
I oczywiście mamy gazowych gigantów, nawet jeśli nie są gorące. Będące tak daleko od Słońca gradienty temperatury w ciągu dnia i nocy oraz bieguny równikowe mają niewielki wpływ na cyrkulację atmosferyczną naszych gazowych gigantów. Najważniejsze problemy to prędkość obrotu każdej planety i rozmiar każdej planety.
Większy promień Jowisza i Saturna przekracza skalę Rhinesa, zmuszając masowy przepływ ich atmosfery do rozpadu na odrębne pasma z turbulentnymi wirami między nimi. Jednak mniejszy promień Urana i Neptuna pozwala, aby większość atmosfery krążyła jako nieprzerwana całość, rozpadając się tylko na dwa mniejsze pasma na każdym biegunie.
Częściowo dlatego, że jest chłodniejszy, ale głównie dlatego, że jest mniejszy, atmosfera Neptuna ma znacznie mniej turbulentny przepływ niż Jowisz - co w pewien sposób wyjaśnia, dlaczego ma najszybsze prędkości wiatru stratosferycznego w Układzie Słonecznym.
Wszystkie te czynniki są przydatne przy ustalaniu, jak może zachowywać się atmosfera gorącego Jowisza. Będąc tak blisko swojej gwiazdy, istnieje prawdopodobieństwo, że planety te zostaną częściowo lub całkowicie zablokowane pod względem pływów - więc głównym czynnikiem napędzającym obieg atmosferyczny będzie, podobnie jak Wenus, gradient temperatury w ciągu dnia i nocy. Zatem prawdopodobna jest superobrotowa stratosfera, krążąca wiele razy szybciej niż wewnętrzne części planety.
Stamtąd modelowanie sugeruje, że połączenie dużej prędkości wiatru i wolnego obrotu oznacza, że skala Rhinesa stanie się większa niż promień planetarny wielkości Jowisza, więc będzie mniej turbulentny przepływ i górna atmosfera może krążyć jako jedna, bez rozpadu na wiele pasm, które widzimy na Jowiszu.
Tak czy inaczej, to moje zdanie na temat interesującego 50-stronicowego artykułu arXiv z wieloma (dla mnie) oszałamiającymi formułami, ale także z dużą ilością zrozumiałej narracji i diagramów. Artykuł utrwala bieżące myślenie i stanowi solidną podstawę do zrozumienia przyszłych danych obserwacyjnych - są to cechy charakterystyczne dobrze przygotowanej „świeżej recenzji”.
