Οι στροβιλιστικές καταιγίδες στον Κρόνο και τον Δία δεν μοιάζουν με τίποτα στη Γη

Ποια Ταινία Θα Δείτε;
 
>

Οι σπείρες και οι σβούρες στον Δία και τον Κρόνο μπορεί να φαίνονται μαγευτικές, αλλά είναι ταραχώδεις καταιγίδες που είναι έξω από αυτόν τον κόσμο κυριολεκτικά και αλλιώς. Τίποτα τέτοιο δεν συμβαίνει στη Γη.



Οι θυελλώδεις καταιγίδες σε αυτούς τους γίγαντες αερίου θεωρούνταν ότι προέρχονταν από τη χαμηλότερη ατμόσφαιρα, όπως αυτές του πλανήτη μας - μέχρι τώρα. Νέα έρευνα υποδηλώνει ότι αυτές οι απόκοσμες καταιγίδες πιθανότατα τροφοδοτούνται από βαθύτερες εσωτερικές δυνάμεις και όχι από τις εξωτερικές δυνάμεις που τροφοδοτούν καταιγίδες ακριβώς πάνω από την επιφάνεια της Γης. Οι προσομοιώσεις του Δία και του Κρόνου έχουν δείξει ότι τα καιρικά τους συστήματα, από κυκλώνες και αντικυκλώνες έως πίδακες και μαγνητικά λοφία, προκαλούνται κυρίως από βίαιες εσωτερικές διεργασίες.

αναφορά βιβλίου του άρχοντα των μυγών

Η Μεγάλη Κόκκινη Κηλίδα του Δία, η οποία πιστεύεται ότι σχηματίστηκε όταν η εσωτερική δυναμό που δημιουργεί τεράστιο μαγνητικό πεδίο στον πλανήτη αντικυκλώνες -συστήματα σε περιοχές υψηλής πίεσης στις οποίες βυθίζεται ο αέρας και δεν σχηματίζονται σύννεφα ή βροχή-είναι μόνο ένα από αυτά τα φαινόμενα.







Αυτοί οι γιγάντιοι πλανήτες δεν έχουν κανένα σταθερό έδαφος που μπορεί να καταστέλλει ισχυρά ρεύματα και καταιγίδες (για παράδειγμα, οι τυφώνες μπορούν να διαρκέσουν στον ωκεανό αλλά δεν επιβιώνουν για πολύ στη στεριά) », δήλωσε ο Rakesh Kumar Yadav, ο οποίος ηγήθηκε μιας μελέτης που δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο Επιστήμη Προχωρεί , είπε στο SYFY WIRE. «Αυτοί οι πλανήτες επίσης περιστρέφονται πολύ γρηγορότερα από τη Γη και οι ατμόσφαιρές τους (και τα βαθύτερα μέρη τους επειδή δεν έχουν συμπαγή επιφάνεια) βράζουν πιο έντονα από την ατμόσφαιρά μας. Αυτοί οι παράγοντες είναι πιθανό να συμβάλλουν στις διαφορετικές καιρικές συνθήκες τους ».

Υπάρχουν περισσότερες καταιγίδες που δημιουργούνται στον Δία και τον Κρόνο παρά απλώς η Μεγάλη Κόκκινη Κηλίδα και η εξαγωνική καταιγίδα του Κρόνου, που έχουν τραβήξει τη μεγαλύτερη προσοχή. Ένα από τα τελευταία πράγματα που αποκαλύφθηκαν Cassini Πριν εξαφανιστεί στην ατμόσφαιρα του Κρόνου υπήρχαν για πάντα δεδομένα βαρύτητας και αυτό, μαζί με τα δεδομένα από την αποστολή Juno, βοήθησαν την ομάδα του Yadav να προσδιορίσει ότι τα ρεύματα τζετ και στους δύο πλανήτες πρέπει να βυθιστούν σε βάθος χιλιάδων μιλίων. Αυτό προκάλεσε ερωτήματα εάν ορισμένες από τις δίνες της καταιγίδας που μπορούν να δουν σε αυτούς τους πλανήτες προέρχονται από τη μεταφορά που συμβαίνει πολύ κάτω από την επιφάνεια.

«Διαπιστώσαμε ότι μεγάλες καταιγίδες στην προσομοίωσή μας κινούνται αργά προς τη δυτική κατεύθυνση, παρόμοια με το μεγάλο κόκκινο σημείο του Δία», είπε.

Για να μάθει πώς θα μπορούσαν να γεννηθούν καταιγίδες στα σπλάχνα αυτών των πλανητών, η ερευνητική ομάδα διαμόρφωσε αυτό που αποκαλούσαν προσομοίωση λεπτού κελύφους και παχύς κελύφους. Και οι δύο αυτές προσεγγίσεις προχώρησαν περισσότερο από το να υποθέσουμε πού εμφανίζονται τα καιρικά συστήματα. Κάθε τύπος προσομοίωσης που βασίζεται στη γρήγορη μεταφορά που προκαλεί αναταράξεις σε σφαιρικά κελύφη σε σχήμα πλανήτη που προγραμματίστηκαν να περιστρέφονται ακριβώς όπως οι πλανήτες που προσομοίαζαν.





«Η προσέγγιση του λεπτού κελύφους υποδηλώνει ότι ακριβώς λόγω του γεγονότος ότι αυτοί οι πλανήτες περιστρέφονται και συγκλίνουν γρήγορα, δεν είναι πολύ δύσκολο να προκαλέσει σημαντικά μεγάλες καταιγίδες», δήλωσε ο Yadav. «Τέτοιες καταιγίδες σχηματίζονται αυθόρμητα από μια διαδικασία που ονομάζεται ταραγμένη αυτοοργάνωση. Ωστόσο, αν χρειαστεί να κάνουμε ακόμα μεγαλύτερες καταιγίδες, τότε τα μαγνητικά πεδία μπορεί να παίξουν ρόλο ».

Σε αυτούς τους γίγαντες αερίου, η μεταφορά γίνεται όπως στη Γη από θερμότερο, λιγότερο πυκνό αέριο που ανεβαίνει και ψυχρότερο, πυκνότερο αέριο βυθίζεται. Αν και εδώ εμπλέκεται μόνο αέριο, μπορεί τεχνικά να συμβεί με οποιοδήποτε υγρό , ή ουσία που μπορεί να ρέει και να αλλάξει σχήμα όταν μια δύναμη δρα επάνω της για να αλλάξει.

Ζεύς

Στροβιλισμοί καταιγίδων στον Δία. Πίστωση: NASA

Η υπόθεση του λεπτού κελύφους διερεύνησε τι συμβαίνει στα στρώματα μεταφοράς στην ανώτερη ατμόσφαιρα του Δία και του Κρόνου. Συμβαίνει αναταραχή μεταξύ πιο σκοτεινών ατμοσφαιρικών ζωνών ή ζωνών, στις οποίες βυθίζεται πιο ψυχρό αέριο, και ελαφρύτερων ζωνών γνωστών ως ζωνών, όπου αυξάνεται θερμότερο αέριο. Η προσομοίωση λεπτού κελύφους δημιούργησε κυκλώνες, αντικυκλώνες σαν αυτούς που πιστεύεται ότι δημιούργησαν τη Μεγάλη Κόκκινη Κηλίδα και οι ζώνες και οι ζώνες επίσης γνωστές ως ζωνικά πίδακες σε γίγαντες αερίου όπως ο Δίας και ο Κρόνος.

Τώρα για τα πραγματικά βαριά πράγματα. Το δυναμό ενός πλανήτη δημιουργεί το μαγνητικό του πεδίο από βαθιά μέσα. Το δυναμό της Γης είναι ο συνεχώς ρέον υγρός σίδηρος στον εξωτερικό πυρήνα (έξω από τον εσωτερικό πυρήνα του στερεού σιδήρου) και δημιουργούνται ηλεκτρικά ρεύματα καθώς τα ηλεκτρόνια ρέουν μαζί του και η ενέργεια αυτή μεταμορφώνεται σε μαγνητικό πεδίο. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι πλανήτες με μαγνητικά πεδία πιστεύεται ότι έχουν μεταλλικούς πυρήνες. Η προσομοίωση παχού κελύφους αναδημιουργούσε τον τρόπο υδροδυναμική στρώματα αερίων γιγάντων, που συμπεριφέρονται όπως πρέπει να κάνουν τα υγρά, αλληλεπιδρούν με τα μαγνητικά τους πεδία. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα τη μεταφορά βαθιά μέσα στο μαγνητικό πεδίο να την κάνει να κάνει εμετό λοβών στο διάστημα. Όπου υπήρχε υψηλότερη μαγνητική ενέργεια, δημιουργούσε επίσης περισσότερους αντικυκλώνες.

«Κάθε τόσο, το εσωτερικό στρώμα δυναμό εκτοξεύει ουσιαστικά μεγάλες ποσότητες υγρού στο εξωτερικό στρώμα», δήλωσε ο Yadav. «Αυτά τα λοφάκια δεν μπορούν να συνεχίσουν να σβήνουν για πάντα και σταματούν από το επιφανειακό στρώμα όπου βλέπουμε όλη τη δραστηριότητα της καταιγίδας. Εδώ, λόγω Δύναμη Coriolis , (παρόν λόγω της περιστροφής του Δία), αυτά τα λοφία πρέπει να γίνουν αντικυκονικές καταιγίδες. Αυτό είναι που οδηγεί στο σχηματισμό γιγαντιαίων καταιγίδων σε σχήμα τηγανίτας ».

Υπάρχουν κάποιες διαφορές μεταξύ των πλανητών. Ο Κρόνος έχει μια πιο επικίνδυνη ατμόσφαιρα, οπότε η ρευστή δυναμική πίσω από τις θύελλες του μοιάζει περισσότερο μεταξύ τους με αυτή του Δία. Αυτό θα μπορούσε να οφείλεται στο γεγονός ότι η παχύτερη ατμόσφαιρα καθιστά πιο δύσκολο να προσδιοριστεί εάν τα αέρια περιστρέφονται. Ούτε πολλοί αντικυκλώνες φαίνεται να συμβαίνουν στον Κρόνο.

Την επόμενη φορά που θα κοιτάξετε τις υπνωτικές στροφές του Κρόνου και του Δία, θυμηθείτε ότι πίσω από την ομορφιά, υπάρχει ένα θηρίο.