Astronomy Without A Telescope - Exoplanet Weather Report

Pin
Send
Share
Send

Å prøve å bestemme oppførselen til atmosfæren til en varm Jupiter - en gassgigant så nær stjernen at den enten er tidvis låst eller fanget i en langsom orbitalresonans - er vanskelig, gitt at vi ikke har noen presedens her i solsystemet vårt. Men det er mulig å utforske i detalj hvilke eksoplanettatmosfærer kanskje være som, basert på eksempler på solsystem.

For eksempel er det Venus - som, selv om den ikke er tidløst låst, har en så langsom rotasjon (en gang hver 243 jorddag), at dynamikken tilnærmet samsvarer med en tidevis låst planet.

Interessant er Venus 'øvre atmosfære super-roterer, noe som betyr at den sirkulerer i samme retning som planetens rotasjon, men mye raskere - i Venus 'tilfelle, seksti ganger hastigheten på planetens rotasjon. Det er sannsynlig at disse vindene blir drevet av den store temperaturgradienten som eksisterer mellom dag- og nattsidene på planeten.

Motsatt har Jorden, med sin raske rotasjon, mye mindre potensiell forskjell mellom dag- og nattetemperaturer - slik at værsystemene blir sterkere påvirket av den faktiske rotasjonen av planeten og også av temperaturgradienten mellom ekvator og pol. Nettoresultatet er mange sirkulære værsystemer med deres retning bestemt av Coriolis-effekten - mot klokken på den nordlige halvkule og med klokken i den sørlige.

Og selvfølgelig har vi gassgiganter, selv om de ikke er varme. Når du er så langt fra solen, har temperaturen på dagen ved nattetid og ekvator-pol liten påvirkning på atmosfærens sirkulasjon av gassgiganten. De viktigste problemene er hver planets rotasjonshastighet og hver planets størrelse.

Jupiter og Saturns større radius overskrider Rhines skala og tvinger bulkstrømmen av atmosfærene til å bryte opp i distinkte band med turbulente virvler mellom seg. Imidlertid tillater den mindre radiusen til Uranus og Neptune hoveddelen av atmosfæren å sirkulere som en ubrutt helhet, og bare bryte i to mindre bånd på hver pol.

Delvis fordi det er kjøligere, men mest fordi det er mindre, Neptuns atmosfære har mye mindre turbulent strøm enn Jupiter - noe som går på en måte å forklare hvorfor den har de raskeste stratosfæriske vindhastighetene i solsystemet.

Alle disse faktorene er nyttige for å prøve å bestemme hvordan atmosfæren til en varm Jupiter kan oppføre seg. Når de er så nær stjernen sin, er det sannsynligvis at disse planetene vil være delvis eller helt tidløst låst - så hoveddriveren for atmosfærisk sirkulasjon vil være, som Venus, temperaturen på kvelden ved nattetid. Så en superroterende stratosfære, som sirkulerer mange ganger raskere enn de indre delene av planeten, er plausibel.

Derfra antyder modellering at kombinasjonen av rask vindhastighet og langsom rotasjon betyr at Rhinens skala blir større enn en Jupiter-størrelse planetarius, så det vil være mindre turbulent strøm og den øvre atmosfæren kan sirkulere som en, uten å bryte opp i flere band vi ser på Jupiter.

Det er uansett min interessante artikkel på 50 sider med mange (for meg) forvirrende formler, men også mange forståelige fortellinger og diagrammer. Artikkelen befester dagens tenkning og legger et godt grunnlag for å gi mening om fremtidige observasjonsdata - begge kjennetegnene for en pent utformet ‘tent anmeldelse’.

Pin
Send
Share
Send