Znanstvenici sa Sveučilišta Houston otkrili su ogromnu energetsku neravnotežu na Saturnu, što pruža novi uvid u planetarnu znanost i evoluciju te izaziva postojeće klimatske modele za plinovite divove u Sunčevom sustavu.
“Prvi put je opažena globalna energetska neravnoteža na sezonskoj razini kod plinovitog diva,” rekao je Liming Li, profesor fizike na Fakultetu prirodnih znanosti i matematike na sveučilištu u Houstonu. “Ovo nam ne samo da daje novi uvid u formiranje i evoluciju planeta, već mijenja način na koji bismo trebali razmišljati o planetarnoj i atmosferskoj znanosti.”
Koristeći podatke s misije sonde Cassini, Xinyue Wang, studentica treće godine doktorata na Odjelu za Zemaljske i atmosferske znanosti, otkrila je značajnu i prethodno nepoznatu sezonsku energetsku neravnotežu na Saturnu.
“Svaki planet dobiva energiju od Sunca u obliku sunčevog zračenja i gubi energiju emitirajući toplinsko zračenje,” rekla je Wang. “No, Saturn, poput ostalih plinovitih divova, ima dodatni izvor energije u obliku duboke unutarnje topline koja utječe na njegovu termalnu strukturu i klimu.”
Neravnoteža je posljedica velike ekscentričnosti Saturnove orbite, koja varira za gotovo 20% od afelija (točke u orbiti najudaljenije od Sunca) do perihelija (točke u orbiti najbliže Suncu), što rezultira velikim sezonskim varijacijama u apsorbiranoj sunčevoj energiji. Za razliku od Saturna, Zemlja nema značajnu sezonsku energetsku neravnotežu zbog svoje vrlo male orbitalne ekscentričnosti.
“Zemlja ima mjerljivi energetski ‘budžet’, ali on je prvenstveno određen apsorbiranom sunčevom energijom i emitiranom toplinskom energijom,” rekao je profesor atmosferskih znanosti Xun Jiang. “Unutarnja toplina Zemlje je zanemariva i njene sezone traju samo nekoliko mjeseci u usporedbi s sezonama koje na Saturnu traju nekoliko godina.”
Podaci također sugeriraju da neravnoteža u Saturnovom energetskom budžetu igra ključnu ulogu u razvoju divovskih oluja, koje su dominantna vremenska pojava u planetarnom atmosferskom sustavu. Ovi podaci također mogu pružiti uvid u vremenske prilike na Zemlji.
“Koliko znamo, uloga energetskog budžeta u razvoju vlažnih, konvektivnih oluja na Zemlji nije u potpunosti istražena, stoga planiramo istražiti postoji li veza,” rekla je Wang.
Cassini
Misija Cassini, ambiciozni, zajednički napor NASA-e, Europske svemirske agencije i Talijanske svemirske agencije, lansirana je 1997. godine i istraživala je Saturn te njegove prstene i mjeseca gotovo 20 godina. Profesor Li je odabran kao sudionik znanstvenik za praćenje tri instrumenta na brodu koji su promatrali Saturnov radijantni energetski budžet.
Wang, zajedno s kolegama diplomantima Larryjem Guanom (fizika) i Thishanom D. Karandanom G i Ronaldom Albrightom (zemaljske i atmosferske znanosti), provela je studiju pod vodstvom profesora Lija i Jianga.
“U trenutnim modelima i teorijama o atmosferi, klimi i evoluciji plinovitih divova, globalni energetski budžet se smatra uravnoteženim,” rekla je Wang. “Ali vjerujemo da naše otkriće ove sezonske energetske neravnoteže zahtijeva reevaluaciju tih modela i teorija.”
Tim profesora Lija sada usmjerava pažnju na druge plinovite divove, uključujući Uran, za koji je planirana misija sonde u narednom desetljeću.
“Naši podaci sugeriraju da će i ti planeti imati značajne energetske neravnoteže, posebno Uran, za kojeg predviđamo da će imati najjaču neravnotežu zbog svoje orbitalne ekscentričnosti i vrlo visoke osi nagnutosti,” rekla je Wang. “Ono što sada istražujemo identificirat će ograničenja u trenutnim promatranjima i formulirati testabilne hipoteze koje će koristiti toj budućoj misiji.”
Uz istraživače s UH-a, autori studije uključuju znanstvenike iz NASA-e, Sveučilišta Wisconsin, Sveučilišta Maryland, Sveučilišta Central Florida i Sveučilišta Kalifornija, Santa Cruz, kao i znanstvenike iz Francuske i Španjolske.
Rezultati istraživanja objavljeni su u časopisu Nature Communicationst.
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.
