Pillantás egy szaturnuszi vihar mélyére

A Naprendszer második legnagyobb bolygójának atmoszférája általában békésnek, nyugodtnak tűnik. Azonban egyszer egy szaturnuszi évben - körülbelül harminc földi évenként -, ahogyan a tavasz beköszönt a bolygó északi féltekéjén, valami megmozdul mélyen a felhők alatt, ami aztán az egész légkörre kiterjedő drámai változásokhoz vezet. A legutóbbi ilyen vihar első jeleit a Cassini űrszonda plazmahullámokat detektáló műszere észlelte 2010 decemberében, a bekövetkező változásokat pedig amatőrcsillagászok is követni kezdték a látható tartományban.

A ritka viharral kapcsolatos legújabb vizsgálatokat Leigh Fletcher és munkatársai végezték el az ESO VLT távcsőrendszerén üzemelő VISIR infravörös kamera és spektrométer, illetve a Cassini szonda CIRS műszerének adatai alapján.

A Szaturnuszon 1990 szeptemberében feltűnt óriási fényes folt. Ezt megelőzően 1876-ban, 1903-ban, 1933-ban és 1960-ban is észleltek hasonló viharokat, de az 1990-es mindegyiknél nagyobb volt. A felvétel a 2,2 méteres ESO/MPG teleszkóppal készült. [ESO]

Bár a vihar méretét tekintve 1876 óta csak a hatodik, de az első, melyet űrszondával is vizsgáltak, illetve az infravörös mérések alapján a hőmérséklet változását is nyomon követték. Fletcher szerint a korábbi észlelések során csak a visszavert napfény észlelésére volt lehetőség, most azonban - köszönhetően a Cassini-szondának - a direkt infravörös hőmérsékleti sugárzás detektálására is mód nyílt, ennek eredményeként pedig a légkör eddig rejtett rétegei tárultak fel, és lehetővé vált az eseménnyel kapcsolatos hőmérsékletváltozások és szelek nyomon követése is.

A vihar oka valószínűleg valahol mélyen a Szaturnusz atmoszférájában keresendő, ahol a földi zivatarokhoz hasonló jelenség játszódhat le: a mélyben felmelegedett gáztömegek felfele áramlanak és áttörnek a bolygó egyébként nyugodt felsőlégkörén. Ezek a nagy zavarok kölcsönhatásba kerülnek a nyugat-keleti áramlási rendszerrel és a hőmérséklet drámai változását idézik elő a légkör felső rétegeiben. A kutatócsoport egyik tagja, Glenn Orton szerint az új észlelések jól jelzik, hogy a vihar milyen nagy hatást gyakorolt az atmoszférára: az általa nagy távolságon keresztül szállított anyag és energia kanyargó áramlásokat és óriási örvényeket létrehozva módosította a légköri szélrendszert, és megzavarta a Szaturnusz lassú, évszakos változását.

A Szaturnusz három különböző hullámhossztartományban rögzített felvétele. A bal oldali, látható tartománybeli képet Trevor Barry ausztrál amatőr készítette 2011. január 19-én, a vihar jól kifejlett állapotában, míg a két másik felvételt az ESO VLT VISIR műszerével rögzítették két infravörös tartományban (18 μm és 8,6 μm). A középső képen inkább az alsólégkör szerkezetét lehet tanulmányozni, míg a jobb oldali kép a felsőlégkört, az általában nyugodt sztratoszférát mutatja, a vihar központi hideg részét övező jól látható emisszióval, a "jelzőfényekkel". [ESO/University of Oxford/L.N. Fletcher/T. Barry]

A VISIR képein néhány új, meglepő alakzat is feltűnik, ezeket a kutatók sztratoszférikus jelzőfényeknek nevezték el. Igazából a Szaturnusz sztratoszférájában, 250-300 kilométerrel az alsólégkör felhőteteje felett bekövetkező nagyon erős hőmérsékletváltozásokról van szó, ezek egyben azt is mutatják, hogy a vihar hatása milyen messze terjed az atmoszférában. Ebben az évszakban a sztratoszféra hőmérséklete -130 °C körüli, a "jelzőfények" helyén a mért hőmérséklet azonban ennél 15-20 °C-kal nagyobb. Ezek a légköri képződmények egyébként a visszavert napfényben egyáltalán nem láthatók, a bolygó VISIR által észlelt infravörös sugárzásából viszont kiugrik az emissziójuk. Korábban még soha nem detektálták őket, így nem lehetünk teljesen biztosak benne, hogy mindig velejárói-e ezeknek a viharoknak.

5 könyv
Több mint 600 meghökkentő, érdekes és tanulságos történet!

MEGVESZEM

Kövesse az Indexet Facebookon is!

Követem!