Tutejsze burze są tak wielkie, że ich skutki utrzymują się przez setki lat

Saturn to szósta planeta Układu Słonecznego i druga pod względem wielkości. Jest najbardziej charakterystyczna, z uwagi na lodowo-skaliste pierścienie, które ją otaczają. I chociaż to Jowisz uważany jest za najbardziej "burzowe" ciało niebieskie z powodu ogromnego antycyklonu zwanego Wielką Czerwoną Plamą, na Saturnie także nie jest zbyt spokojnie.

Według najnowszych badań, także na Saturnie zachodzą megaburze, które mogą utrzymywać się przez stulecia.

Badanie, które ukazało się w piątek w czasopiśmie naukowym "Science Advances", zostało przeprowadzone przez astronomów z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley oraz Uniwersytetu Michigan. Za pomocą radioteleskopów naukowcy chcieli zobaczyć, co dzieje się na planecie po burzy, którą zaobserwowano w 2010 roku. Zamiast tego znaleziono dowody na to, że w atmosferze Saturna nadal były ślady zjawisk, które zdarzyły się w 1876 roku, a być może nawet wcześniej.

Atmosfera Saturna składa się głównie z wodoru i helu, ale także z metanu, wody i amoniaku. Co około 20-30 lat występują w niej megaburze, przypominające ziemskie huragany, choć o wiele większej skali. Naukowcy nie są w stanie jednak stwierdzić, co je wywołuje.

- Zrozumienie mechanizmów powstawania największych burz w Układzie Słonecznym sprawia, że teoria huraganów zyskuje szerszy, kosmiczny kontekst i rzuca wyzwanie naszej obecnej wiedzy, przesuwając granice ziemskiej meteorologii - stwierdził główny autor badań Cheng Li.

- Dzięki falom radiowym sondujemy niskie warstwy chmur na gigantycznych planetach. Ponieważ reakcje chemiczne i dynamika zmieniają skład atmosfery planety, ich obserwacje są niezbędne do ustalenia rzeczywistego składu atmosfery planety - kluczowego parametru dla modeli formowania się ciał niebieskich. Obserwacje radiowe pomagają scharakteryzować procesy dynamiczne, fizyczne i chemiczne, w tym transport ciepła, tworzenie się chmur i konwekcję w atmosferach gazowych olbrzymów - tłumaczyła Imke de Pater, która od ponad 40 lat zajmuje się badaniem dalszych planet Układu Słonecznego, wykorzystując radioteleskopy Very Large Array w Nowym Meksyku.

Wspólnie z Chrisem Moeckelem, de Pater i Li odkryli zaskakującą anomalię w emisjach amoniaku w atmosferze Saturna. Powiązali ją z megaburzami, które występowały w przeszłości na północnej półkuli planety.

Naukowcy dostrzegli, że stężenie amoniaku jest niższe na średnich wysokościach atmosfery, tuż poniżej najwyższej warstwy chmur amoniakowo-lodowych, a niżej - około 100-200 kilometrów głębiej w atmosferze - jest większe. Stwierdzili, że związek chemiczny jest transportowany poprzez opady i ponowne parowanie.

- Na Ziemi, gdy pada ulewny deszcz, woda gromadzi się w kałużach. Ale na planetach-olbrzymach, które nie mają powierzchni, gdzie ma się gromadzić? Po prostu wyparowuje - powiedział Li.

Zjawisko to może utrzymywać się przez setki lat.

- Wiemy, że burze są duże, ale w oparciu o nasze doświadczenia z pogodą nigdy nie braliśmy pod uwagę możliwości, że mogą pozostawić po sobie skutki trwające setki lat. Na Ziemi pogoda nadchodzi i odchodzi, a na Saturnie się trzyma - dodał Li.

Sposób, w jaki anomalie zachowywały się od czasu aktywności burzowej, może pomóc naukowcom dowiedzieć się więcej o pogodzie na Saturnie.

Badanie ujawniło także, że chociaż Jowisz i Saturn - dwie największe planety Układu Słonecznego - składają się z wodoru, tak naprawdę są zupełnie inne. I chociaż na Jowiszu także dochodzi do anomalii w atmosferze, są one związane raczej z obecnością "stref" (białych pasm) oraz "pasów" (ciemnych pasm), a nie jak w przypadku Saturna - z burzami. Najnowsze odkrycie podaje w wątpliwość dotychczasową wiedzę o gazowych olbrzymach i innych planetach, sugerując, że "zjawiska atmosferyczne" jakie na nich zachodzą, mogą mieć różne przyczyny i skutki.