Mapowanie w podczerwieni chmur Saturna przez Cassini. Źródło zdjęcia: NASA / JPL / SSI Kliknij, aby powiększyć
Naukowcy Cassini odkryli nieoczekiwaną menażerię chmur czających się w głębinach skomplikowanej atmosfery Saturna.
„W przeciwieństwie do zamglonych, szerokich globalnych pasm chmur regularnie obserwowanych w górnej atmosferze Saturna, wiele głębszych chmur wydaje się być odizolowanymi, zlokalizowanymi obiektami” - powiedział dr Kevin H. Baines, członek zespołu spektrometru mapowania w podczerwieni z Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornia, „Są one dostępne w wielu różnych rozmiarach i kształtach, w tym w kształcie okrągłym i owalnym, w kształcie pączków i wirów”.
Chmury te znajdują się głęboko w atmosferze, około 30 kilometrów (19 mil) pod górnymi chmurami zwykle widocznymi na Saturnie. Zachowują się również inaczej niż w górnej atmosferze i są wykonane z różnych materiałów. Są one wykonane z wodorosiarczku amonu lub wody, ale nie z amoniaku - ogólnie uważa się, że stanowią górne chmury.
Naukowcy wykorzystują ruchy tych chmur, aby zrozumieć dynamiczną pogodę głębokiej atmosfery Saturna i uzyskać trójwymiarowy obraz globalnej cyrkulacji Saturna. Odwzorowali wiatry na niskich wysokościach na prawie całej planecie. Porównanie tych wiatrów z wiatrami na wyższych wysokościach doprowadziło ich do wniosku, że na równiku Saturna istnieją znaczne siły ścinające. Nożyce te są podobne do ścinania wiatru obserwowanego przez Galileusza w Jowiszu, co wskazuje, że podobne procesy zachodzą na obu planetach. Nowe prędkości wiatru zmierzone spektrometrem mapującym pokazują, że wiatry wieją z prędkością około 275 kilometrów na godzinę (170 mil na godzinę) szybciej niżej niż w górnej atmosferze.
Oprócz puzzli w kształcie pączków i innych zlokalizowanych systemów chmur, na nowych obrazach pojawiają się również dziesiątki pasów chmur oblatujących planety. Takie pasy - znane jako „strefy” - są powszechnie widoczne w górnych chmurach Saturna i innych dużych planetach. Jednak te głębsze pasy są zaskakująco wąskie i bardziej obfite niż w innych miejscach, w tym górne chmury Saturna. Mają także znacznie bardziej podobną do nitki strukturę niż zwykle w górnej części atmosfery Jowisza lub Saturna, z wieloma nitkowatymi strukturami i wirami połączonymi z dyskretnymi „komórkami chmur”, które wyglądają jak komórki konwekcyjne na Ziemi.
Spektrometr do wizualizacji i podczerwieni wykonał zdjęcia głębokich chmur w bliskiej podczerwieni w wysokiej rozdzielczości podczas czterech bliskich przelotów Saturna między lutym a lipcem tego roku. Obrazy miały długość fali siedem razy większą niż widzialna dla ludzkiego oka i pięć razy większa niż dostępna dla kamery wizualnej Cassini.
Naukowcy zastosowali nową technikę, która pozwoliła im zobrazować głębokie chmury sylwetki na tle promieniowania cieplnego generowanego przez wnętrze planety. Do tej pory obrazowanie chmur w głębinach Saturna nie było praktyczne, ponieważ mgły i chmury na wyższych poziomach przesłaniają widok.
„Zamiast wykorzystywać światło słoneczne jako źródło promieniowania do obrazowania głębokich chmur znajdujących się pod zasłaniającą warstwą chmur górnych, opracowaliśmy nową technikę, która wykorzystuje własne ciepło cieplne Saturna jako źródło światła”, powiedział Baines. „To tak, jakby patrzeć w nocy na dobrze oświetlone miasto z samolotu i widzieć czarne obszary pod światłami miasta, co oznacza, że jest tam chmura blokująca światło. Saturn emituje własny promienny blask, który w nocy przypomina blask świateł miejskich. ”
Śledzenie termicznie podświetlanych chmur przez kilka dni umożliwiło określenie prędkości wiatru na najgłębszych poziomach, jakie kiedykolwiek mierzono na Saturnie.
„Zrozumienie rozwoju chmur w głębinach Saturna poprawi nasze rozumienie globalnej cyrkulacji w całym Saturnie i na głównych planetach” - powiedział Baines.
Odkrycia te zostały zaprezentowane na konferencji prasowej podczas 37. dorocznego spotkania Division for Planetary Sciences, które odbyło się w tym tygodniu w Cambridge w Anglii.
Więcej informacji na temat misji Cassini-Huygens można znaleźć na stronie http://saturn.jpl.nasa.gov i http://www.nasa.gov/cassini.
Misja Cassini-Huygens to wspólny projekt NASA, Europejskiej Agencji Kosmicznej i Włoskiej Agencji Kosmicznej. JPL, oddział California Institute of Technology w Pasadenie, zarządza misją Cassini-Huygens dla Dyrekcji Misji Naukowej NASA, Waszyngton, D.C. Orbiter Cassini został zaprojektowany, opracowany i zmontowany w JPL. Zespół spektrometru do mapowania wizualnego i podczerwonego pracuje na University of Arizona.
Oryginalne źródło: NASA / JPL / SSI News Release
