I lang tid har det vitenskapelige samfunnet slitt med et fenomen som ikke ga mening: Saturn så ut til å endre rotasjonshastigheten sin etter eget ønske. Målinger sendt tilbake fra romferder antydet at gassgiganten akselererte eller bremset rotasjonen sin, noe som Det trosset fullstendig fysikkens lover Og det forvirret astronomer over hele verden. Denne gåten, som Cassini-sonden ikke kunne løse fullt ut på den tiden, har endelig funnet en logisk forklaring takket være den banebrytende teknologien som Europa og partnerne har satt i bane.
Det viser seg at planeten ikke er en rebell uten grunn; dens egne nordlys spilte instrumentene våre et puss. Et team ledet av professor Tom Stallard ved Northumbria University har publisert en avslørende studie som gjør det klart at klokken vi brukte til å måle tid på Saturn... Den ble påvirket av atmosfæriske vinder og ikke på grunn av den faktiske rotasjonen av planetkjernen. Til slutt har det som så ut til å være en endring i vinkelmomentum vist seg å være en kompleks elektrisk interaksjon i de øvre lagene av dens tette gassformede konvolutt, en oppdagelse som endrer det vi visste om disse kolossene i solsystemet.
Den planetariske varmepumpen som beveger alt
James Webb-romteleskopet, i et oppdrag der Den europeiske romorganisasjonen (ESA) spiller en nøkkelrolle, rettet sitt infrarøde øye mot Saturns nordpol i en hel dag. Ved å analysere lyset fra et molekyl kalt trihydrogenkation, kunne forskerne med forbløffende klarhet se hvordan varme beveger seg der oppe. Det de fant er i hovedsak et selvopprettholdende system: nordlyset. De tilfører en enorm mengde energi i bestemte områder, noe som forårsaker en asymmetrisk oppvarming av gassene.
Denne varmen står ikke stille; i stedet genererer den vinder med orkanstyrke som igjen produserer elektriske strømmer. Det mest merkelige aspektet er at det er disse samme strømmene som driver nordlyset, og dermed lukker en ond sirkel som Stallard definerer som en planetarisk varmepumpe. Denne tilbakekoblingssløyfen Det holder systemet aktivt hele tiden. uten behov for at noe eksternt skulle gripe inn, noe som forklarer hvorfor radiosignalene vi brukte til å ta tiden på planeten svingte så mye; vi målte pulsen til den øvre atmosfæren i stedet for dens solide rotasjon.
En allianse av teleskoper for et tredimensjonalt syn
For å sikre at ingen detaljer går glipp av, har data fra James Webb-romteleskopet blitt kombinert med data fra det erfarne Hubble-romteleskopet, noe som resulterer i et virkelig imponerende kombinert bilde. Mens det ene fokuserer på varme og dype lag ved hjelp av det infrarøde spekteret, fanger det andre det synlige lyset øynene våre ser, slik at forskere kan... bygge en tredimensjonal modell av stormene og planetens kjemiske sammensetning. Denne felles strategien har bidratt til å identifisere sky- og tåkemønstre i forskjellige høyder med millimeterpresisjon som tidligere var ren science fiction.
Takket være denne teknologien har man bare oppdaget temperaturvariasjoner på fem grader Celsius, mens feilmarginene tidligere var ti ganger større. Dette har avslørt at Saturns atmosfære er et rikt meteorologisk aktivitetsområde, med jetstrømmer som opprettholder strukturer så uvanlige som den berømte polare sekskanten. Dessuten er lysstyrken til ringene i disse bildene spektakulær, fordi den rene isen som utgjør dem Den reflekterer stråling svært intenst, noe som letter studiet av dens nedbrytning og dens interaksjon med magnetfeltet.
Klimalærdommer fra hjørnet av gassgiganten
Å forstå hvordan disse ekstreme prosessene fungerer er ikke bare et spørsmål om astronomisk nysgjerrighet, men fungerer også som et naturlig laboratorium for å forstå fluiddynamikk under forhold vi ikke kan gjenskape på jorden. De supersoniske vindene og tiår lange stormene på Saturn gir oss ledetråder om hvordan atmosfærene i andre fjerne verdener oppfører seg. Det faktum at atmosfæren og magnetosfæren er koblet sammen Det faktum at den er så tettpakket tyder på at mange eksoplaneter med elektriske felt kan skjule lignende hemmeligheter under skyene sine.
Den fortsatte observasjonen av disse sesongmessige endringene, som på Saturn varer i mer enn sju jordår, er avgjørende for europeiske og globale romprogrammer. Nå som vi vet at planeten ikke endrer hastighet, men snarere at atmosfæren er en selvopprettholdende energimaskin, vil tilnærmingen til fremtidige oppdrag endre seg radikalt. Disse systemenes evne til å å stabilisere seg gjennom energiutveksling Termisk og elektrisk energi er en av de manglende brikkene i puslespillet rundt dannelsen av gassgigantene i kosmos.
All denne informasjonen avslører at Saturn er langt mer dynamisk enn vi mistenkte for bare noen få år siden. Å løse mysteriet om rotasjonen har åpnet en mye mer interessant dør ved å avsløre en klimamekanisme som forbinder verdensrommet med dypet av skyene. Disse funnene avkrefter ikke bare bildet av Saturn som en planet som trosser fysikkens lover, men plasserer den også som det beste eksemplet på hvordan En verden kan generere sitt eget klima ekstrem gjennom en usynlig dans av elektrisitet og varme som har vart i årtusener.