Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Skiftende strømme og en østlig jet på høj breddegrad forklarer Saturns polære sekskant, rapporterer forskere

Saturns sekskantede storm som set i 2014 (øverst) og en lignende, men større storm med flere kanter produceret i simuleringen (nederst). Kredit:NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute (øverst) og Rakesh K. Yadav (nederst)

Et par forskere ved Harvard University har udviklet en computersimulering, der kan forklare Saturns mystiske polære sekskant. I deres papir udgivet i Proceedings of the National Academy of Sciences , Rakesh Yadav og Jeremy Bloxham beskriver de faktorer, der var med til at udvikle deres simulering, og hvad den viste.

Tilbage i 1981, rumsonden Voyager 2 passerede Saturn og tog billeder. En af de ting, der skilte sig ud, var en meget stor sekskantformet enhed (ca. 30 tusinde kilometer på tværs) nær planetens nordpol. Yderligere undersøgelser antydede, at sekskanten var et atmosfærisk fænomen, der sandsynligvis lignede en orkan på Jorden - men dens sekskantede form var et mysterium. Efterfølgende forskning viste, at den sekskantede form varede den dag i dag, næsten 40 år senere - men årsagen til dens form og vedholdenhed forbliver mysterium. Rumforskere har diskuteret sekskantens natur, og i løbet af de sidste mange år har de delt sig i to lejre:dem, der tror, ​​det er et overfladisk fænomen, og dem, der synes, det er meget dybt. I denne nye indsats, forskerne forsøgte at løse mysteriet om sekskanten ved at bygge en 3-D computersimulering for at efterligne dens adfærd.

For at bygge deres simulering, forskerne studerede og brugte data om planeten fra flere ressourcer, mest specifikt fra Cassini rumfartøjet, som genererede enorme mængder data i løbet af sin 13-årige mission.

Spor af partikler advektioneret af de simulerede strømme. Kredit:Rakesh K. Yadav

Simuleringen viste dyb termisk konvektion, der bevægede sig i de ydre lag af planetens atmosfære, hvilket førte til dannelsen af ​​tre store cykloner nær polerne - og en østpågående jet, der bevægede sig i et polygonalt mønster. Simuleringen viste også en af ​​de gigantiske hvirvler, der klemte jetflyet. I simuleringen, kræfterne fra cyklonerne og den østpågående jet kombineret for at skabe den sekskantede form af den centrale hvirvel, som spinder i modsat retning af de mindre hvirvler. Simuleringen viste også, at sekskanten var meget dyb, måske tusindvis af kilometer.

Forskerne foreslår, at grunden til, at de mindre tilstødende cykloner ikke er synlige på fotografier af planeten, er, at de er dækket af turbulente gasser.

© 2020 Science X Network




Varme artikler