Nowe szacunki prędkości rotacji Saturna pokazują, że dni na gazowym gigamencie są o pięć minut krótsze niż wcześniej sądzono - a atmosfera Saturna ma wiele wspólnego z atmosferą jego planetarnego sąsiada, Jowisza.
Nowe wyniki pojawiają się dziś w czasopiśmie Natura.
(Podpis pod zdjęciem: Saturn sfotografowany przez Cassini-Huygens. Źródło: NASA)
W przypadku planet o powierzchniach stałych szybkość wirowania można po prostu określić, śledząc ruch kształtów terenu obracających się na powierzchni.
Podobnie jak planety skaliste, gigantyczne planety gazowe, takie jak Jowisz i Saturn, obracają się wokół swoich osi z dobrze określonymi okresami rotacji. Ale bez śledzenia obiektów o stałej powierzchni pomiar czasu rotacji gazowego giganta jest wyzwaniem. Podejście, które sprawdziło się w przypadku Jowisza, Urana i Neptuna - wykorzystując obrót pola magnetycznego planety, aby wywnioskować jego obrót masowy - daje wyniki dla Saturna, które zmieniają się w czasie, i implikuje układ wiatrów atmosferycznych, który jest bardzo różny od obserwowanego na Jowisz.
Peter Read z University of Oxford w Wielkiej Brytanii i jego koledzy wykorzystali dynamikę atmosferyczną na Saturnie, aby uzyskać prędkość obrotową nieco wyższą niż te wynikające z pomiarów magnetycznych. Kiedy wiatry atmosferyczne Saturna są oglądane w odniesieniu do tej nowej wewnętrznej ramy odniesienia, pokazują one wzór naprzemiennych strumieni na wschód i na zachód, podobny do wzoru widocznego na Jowiszu.
„Ta przesunięta rama odniesienia jest spójna ze wzorem przemiennych strumieni na Saturnie, który jest bardziej symetryczny między przepływem na wschód i zachód”, piszą Read i jego współautorzy. „To sugeruje, że wiatry Saturna są znacznie bardziej podobne do wiatrów Jowisza, niż dotychczas sądzono”.
Autorzy proponują nowy wskaźnik rotacji wynoszący 10 godzin i 34 minut, w przeciwieństwie do wcześniejszych szacunków 10 godzin i 39 minut. Nowe tempo rzuca również światło na wewnętrzną strukturę Saturna, w tym jego gęstość i masę możliwego skalistego rdzenia. I opiera się na poprzecznym gradiencie temperatur poniżej chmur.
W powiązanym artykule wstępnym Adam Showman z University of Arizona w Tucson pisze, że pozostają kluczowe różnice między atmosferami Saturna i Jowisza: „Wiatry Saturna są silniejsze niż Jowisza, jego pasmowe wzory chmur i populacje wirów podobnych do huraganu różnią się znacznie, a jego pole magnetyczne, które jest prawie symetryczne wokół własnej osi - sama w sobie łamigłówka - kontrastuje z przechylonym dipolem Jowisza ”- zauważa. „Kontrasty te wskazują, że planety są raczej kuzynami niż bliźniakami, których intrygująca mieszanka podobieństw i różnic utrzyma planetologów na długie lata”.
Drugi podpis obrazu: Zdjęcie Saturna ze statku kosmicznego Cassini NASA, wyraźnie pokazujące „geograficzny” biegun południowy planety (w środku koła chmur, w lewym dolnym rogu). Masowy obrót planety odbywa się wokół osi przechodzącej przez Biegun Południowy, a chmury Saturna (lodu amoniakalnego) są zorganizowane w ciemne „pasy” i lekkie „strefy”, które są zasadniczo wyrównane z liniami szerokości geograficznej, co wskazuje na wpływ planety rotacja na jego meteorologii.
Źródło: Nature
