Jupiter. Bildekreditt: NASA / JPL Trykk for større bilde
Turbulens drevet av sollys og tordenværsaktivitet kan forklare de flere øst-vest-jetstrømmene på Jupiter og Saturn og til og med produsere sterk vind som strekker seg hundrevis eller tusenvis av kilometer inn i interiøret, langt under høydene der jetflyene blir drevet.
Forskere har prøvd å forstå mekanismene som danner jetstrømmer og kontrollere deres struktur siden de første høyoppløselige bildene av Jupiter ble returnert av romfartøyet Pioneer og Voyager på 1970-tallet.
På jorden utgjør jetstrømmene - smale luftstrømmer som flyter fra vest til øst i mellomlatitude - en viktig komponent av planeten vår globale sirkulasjon, og de kontrollerer mye av det store været som oppleves av USA og andre land utenfor tropene. Tilsvarende øst-vest jetstrømmer dominerer sirkulasjonen av de gigantiske planetene Jupiter, Saturn, Uranus og Neptune, og når opp til 400 miles per time på Jupiter og nesten 900 miles per time på Saturn og Neptune. Spørsmålet om hva som forårsaker disse jetstrømmene og hvor dypt de strekker seg inn i det indre av gigantplaneten, er fortsatt noen av de viktigste uløste problemene i studiet av planetariske atmosfærer.
Adam Showman og Yuan Lian fra University of Arizona i Tucson og Peter Gierasch fra Cornell University i Ithaca, New York, forklarte hvordan skylags-turbulens kan drive dype jetfly på det 37. årlige møtet i Divisjon planetary Sciences of the American Astronomical Society , holdt i Cambridge, England.
Lian, Showman og Gierasch utførte datasimuleringer som viser at horisontale temperaturkontraster - generert av sollys eller forskjeller i tordenværsaktivitet - kan produsere flere jetstrømmer som trenger dypt inn i det indre av en gigantisk planet. I simuleringene induserer temperaturkontrastene dyptgjennomtrengende sirkulasjonsceller som igjen driver de dype jetflyene. Studien, som bruker en avansert tredimensjonal datamaskinmodell, er blant de første som lar en vurdering av hvordan jetfly dannet nær toppen av atmosfæren samhandle med interiøret.
De fleste planetariske forskere har antatt at jetfly som pumpes nær toppen av atmosfæren vil forbli begrenset til de grunne lagene, og vi har vist at dette ikke er en gyldig antakelse, ”sa Showman.
NASAs Galileo Probe, som fallskjermhoppet gjennom Jupiters atmosfære i 1995, var delvis ment for å bidra til å svare på spørsmålet om hvor dypt jetstrømmene strekker seg. Sonden fant sterk vind som strekker seg minst 150 kilometer under skyene. Planetforskere har mye tolket denne målingen som bevis på at jetflyene er drevet fra dypt inne i Jupiters indre. Den nye studien utfordrer denne tolkningen.
"Vi vet fortsatt ikke om jetflyene på de gigantiske planetene blir drevet fra toppen eller innenfor det dype indre," sa Showman. "Men vår studie viser at de dype vindene målt ved Galileo-sonden like gjerne kan være et resultat av grunt skylagsturbulens som fra turbulens dypt inne i Jupiters indre."
"Dette resultatet er i strid med en mangeårig antakelse fra mange planetariske forskere."
Den nye studien viser også at under realistiske forhold kan turbulensen produsere ikke bare mange jetstrømmer, men en sterk østoverstrømning ved ekvator, som observert på Jupiter og Saturn. Slike strømmer er notorisk vanskelige å produsere i atmosfæriske modeller, bemerket Showman.
Opprinnelig kilde: NASA Astrobiology
