Jupiter. Obrazový kredit: NASA / JPL Klikněte pro zvětšení
Turbulence poháněné slunečním světlem a bouřkovou činností mohou vysvětlit několik proudových proudů z východu na západ na Jupiteru a Saturn a dokonce mohou produkovat silné větry sahající do stovek nebo tisíc kilometrů dovnitř, hluboko pod výškami, kde jsou trysky poháněny.
Vědci se snažili porozumět mechanismům, které vytvářejí proudové proudy a ovládat jejich strukturu, protože první snímky Jupiteru s vysokým rozlišením byly vráceny kosmickou lodí Pioneer a Voyager v 70. letech 20. století.
Na Zemi tvoří proudové proudy - úzké proudy vzduchu proudící od západu na východ ve středních výškách - hlavní součást globální oběhu naší planety a ovládají velkou část velkého počasí, které zažívají Spojené státy a další země mimo tropy. Podobné proudy z východu na západ dominují oběhu obřích planet Jupiter, Saturn, Uran a Neptun, dosahující až 400 mil za hodinu na Jupiteru a téměř 900 mil za hodinu na Saturn a Neptunu. Otázka toho, co tyto proudové proudy způsobuje a jak hluboko zasahují do vnitřku obřích planet, zůstává jedním z nejdůležitějších nevyřešených problémů ve studiu planetárních atmosfér.
Adam Showman a Yuan Lian z University of Arizona v Tucsonu a Peter Gierasch z Cornell University v Ithaca v New Yorku vysvětlili, jak turbulence v cloudové vrstvě mohou řídit hluboké trysky na 37. výročním zasedání divize planetárních věd americké astronomické společnosti , která se konala v anglickém Cambridge.
Lian, Showman a Gierasch provedli počítačové simulace, které ukazují, že horizontální teplotní kontrasty - generované slunečním světlem nebo rozdíly v bouřkové činnosti - mohou produkovat více proudů, které pronikají hluboko do vnitřku obří planety. V simulacích indukují teplotní kontrasty hluboce pronikající cirkulační buňky, které zase pohánějí hluboké trysky. Studie, která používá pokročilý trojrozměrný počítačový model, je mezi prvními, která umožňuje posoudit, jak trysky vytvářené blízko vrcholu atmosféry interagují s interiérem.
Většina planetárních vědců předpokládala, že trysky čerpané v blízkosti horní části atmosféry zůstanou omezeny na tyto mělké vrstvy, a my jsme ukázali, že to není platný předpoklad, “řekl Showman.
Sonda Galileo sonda NASA, která v roce 1995 padla do Jupiterovy atmosféry, měla zčásti pomoci odpovědět na otázku, jak hluboko se tryskové proudy rozšiřují. Sonda našla silné větry sahající nejméně 150 kilometrů (téměř 100 mil) pod mraky. Planetární vědci toto měření široce interpretovali jako důkaz, že trysky jsou poháněny hluboko uvnitř Jupitera. Nová studie zpochybňuje tuto interpretaci.
"Stále nevíme, zda trysky na obřích planetách jsou poháněny shora nebo uvnitř hlubokého interiéru," řekl Showman. "Naše studie však ukazuje, že hluboké větry měřené sondou Galileo by mohly stejně snadno vyplynout z turbulence na mělké oblačnosti jako z turbulence hluboko v Jupiterově interiéru."
"Tento výsledek je v rozporu s dlouhodobým předpokladem mnoha planetárních vědců."
Nová studie také ukazuje, že za realistických podmínek mohou turbulence produkovat nejen četné proudové proudy, ale silný tok směrem na východ na rovníku, jak bylo pozorováno na Jupiteru a Saturn. Showman poznamenal, že tyto toky jsou notoricky obtížné vyrobit v atmosférických modelech.
Původní zdroj: NASA Astrobiology
