کاوشگر کاسینی نشان می‌دهد که طوفان‌های سیاره زحل در اثر گرمای فصلی ایجاد می‌شوند

تحلیل جدیدی از داده‌های فضاپیمای کاسینی ناسا نشان می‌دهد که زحل مانند یک لامپ که بین حالت‌های پرمصرف و کم مصرف جابجا می‌شود، مقادیر مختلفی گرما را بر اساس فصول خود به فضا پمپ می‌کند.

دانشمندان در مقاله ای که روز سه شنبه (۱۸ ژوئن) در ژورنال Nature Communications منتشر شد، یک اثر قابل توجه این شار، تلاطم در جو زحل است، که طوفان هایی را در نیمکره شمالی و جنوبی آن به وجود می آورد که به اندازه کافی قوی است که بتواند به دور سیاره بپیچد.

لیمینگ لی، استاد فیزیک دانشگاه، چنین تغییرات فصلی در گرمای تابشی از زحل و دیگر غول‌های گازی هنوز در مدل‌هایی که آب و هوا و تحولات آن‌ها را توصیف می‌کنند، گنجانده نشده است. از هیوستون، که یک دهه پیش متوجه شد زحل به طور یکنواخت انرژی ساطع نمی کند و یکی از نویسندگان این مطالعه جدید است.

Xinyue Wang از دانشگاه هیوستون در تگزاس، که رهبری مطالعه جدید را بر عهده داشت، در بیانیه اخیر گفت: ‘ما معتقدیم که کشف این عدم تعادل انرژی فصلی نیاز به ارزیابی مجدد این مدل ها و نظریه ها دارد.’

ستاره شناسان مدت هاست می دانند که زحل دو برابر انرژی جذب شده از خورشید را به فضا باز می گرداند. انرژی اضافی از اعماق زحل می آید، جایی که گرمای باقی مانده از تولد آن، دما را به حدود ۱۵۰۰۰ درجه فارنهایت (۸۳۰۰ درجه سانتیگراد) می رساند – داغتر از سطح خورشید. بیشتر این گرمای داخلی محصول جانبی سیاره است که به آرامی به دلیل گرانش آن فشرده می شود و برخی ممکن است از اصطکاک ناشی از فرورفتن مقدار زیادی هلیوم به سمت هسته سیاره ایجاد شوند.

وقتی فضاپیمای کاسینی ناسا در سال ۲۰۰۴ به زحل رسید، این غول گازی در میانه تابستان جنوبی با قطب جنوبی آن به سمت خورشید بود، در حالی که نیمکره شمالی آن در تاریکی زمستان پوشیده شده بود. در سال ۲۰۰۹، زمانی که اعتدال فرا رسید، مقدار مساوی از نور خورشید، هر دو نیمه سیاره را گرم کرد. کاسینی پیش از سقوط عمدی کاوشگر در جو غول گازی در سپتامبر ۲۰۱۷، شاهد سه فصل در نیمکره شمالی زحل بود: بهار، تابستان و زمستان که هر کدام حدود هفت سال زمینی طول می کشد.

در حالی که تحقیقات قبلی به رهبری لی نشان داده بود که گرمای تابش شده توسط زحل با فصول آن مطابقت دارد، مطالعه جدید نشان می‌دهد که این تغییرات دوره‌ای نیز به دلیل تغییر مقادیر جذب نور خورشید است که غول گازی به طور گسترده بین نزدیک‌ترین و دورترین نقاط در تخم خود نوسان می‌کند. مداری شکل و ۳۰ ساله به دور خورشید.

لی در این بیانیه گفت: «این نه تنها بینش جدیدی در مورد شکل‌گیری و تکامل سیارات به ما می‌دهد، بلکه طرز تفکر ما را در مورد علوم سیاره‌ای و جوی نیز تغییر می‌دهد.