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

Saturn widziany teleskopem Hubble'a

Źródło: NASA Goddard

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.

Zaburzenia w emisji

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.

Opada i się podnosi

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.