Astronomi, kas izmanto Keka I teleskopu Havaju salās, daudz vairāk uzzina par dīvaino, termisko “karsto punktu” Saturnā, kas atrodas planētas dienvidu pola galā. Ko komanda sauc par asākajiem termiskajiem Saturna skatiem, kas jebkad ņemti no zemes, jaunais infrasarkano attēlu komplekts liek domāt par siltu polāro virpuļojumu Saturna dienvidu polā - pirmo, kas jebkad ticis atklāts Saules sistēmā. Šajā siltajā polārajā vāciņā atrodas izteikta kompakta karstā vieta, kas, domājams, satur augstāko izmērīto temperatūru Saturnā. Raksts par rezultātiem tiek parādīts “Zinātnes” 4. februāra numurā.
“Polārais virpulis” ir noturīgs, liela mēroga laika apstākļu modelis, pielīdzināms reaktīvajai straumei uz Zemes, kas notiek atmosfēras augšējā daļā. Uz Zemes ziemeļu polārais virpuļviesulis parasti atrodas virs Kanādas Ziemeļamerikas austrumiem un novirza aukstu mākslīgo gaisu uz Ziemeļu līdzenumiem Amerikas Savienotajās Valstīs. Zemes Antarktikas polārais virpulis, kura centrā ir Antarktīda, ir atbildīgs par gaisa ieslodzīšanu un neparastas ķīmijas radīšanu, piemēram, tādiem efektiem, kas rada “ozona caurumu”. Polārie virpuļi ir sastopami uz Zemes, Jupitera, Marsa un Venēras, un tie ir aukstāki par apkārtni. Bet jaunie W. M. Keck observatorijas attēli parāda pirmos pierādījumus par polāro virpuļu daudz siltākā temperatūrā. Un siltāks, kompakts reģions pie paša staba ir diezgan neparasts.
"Zemes atmosfērā nekas līdzīgs šim kompaktajam siltajam vāciņam nav nekas līdzīgs," sacīja Dr Glenn S. Orton no Pasadena reaktīvo dzinēju laboratorijas un rezultātiem aprakstītā darba galvenā autore. “Meteorologi ir pamanījuši pēkšņu staba sasilšanu, taču uz Zemes šis efekts ir ļoti īslaicīgs. Šī parādība Saturnā ir ilgstošāka, jo vismaz divus gadus mēs esam redzējuši mājienus par to mūsu datos. ”
Puzle nav tā, ka Saturna dienvidu pole būtu silta; galu galā tas ir bijis pakļauts pastāvīgiem saules stariem 15 gadu laikā, tikko sasniedzis vasaras saulgriežus 2002. gada beigās. Bet gan siltā polārā virpuļa atšķirīgā robeža aptuveni 30 grādu platumā no dienvidu pola, gan ļoti karsts “gals” pa labi pie staba bija pilnīgi negaidīti.
? Ja paaugstināta dienvidu temperatūra ir tikai sezonalitātes rezultāts, tad temperatūrai vajadzētu pakāpeniski paaugstināties, palielinoties platumam, bet tā nav ,? piebilda doktors Ortons. Mēs redzam, ka temperatūra pēkšņi palielinās par vairākiem grādiem netālu no 70 grādiem uz dienvidiem un atkal pie 87 grādiem uz dienvidiem.
Pēkšņas temperatūras izmaiņas var izraisīt saules gaismu absorbējošu daļiņu koncentrācija atmosfēras augšējā daļā, kas aiztur siltumu stratosfērā. Šī teorija izskaidro, kāpēc karstais punkts redzamajā gaismā ir tumšs un satur augstāko izmērīto temperatūru uz planētas. Tomēr tas vien neizskaidro, kāpēc pašas daļiņas ir ierobežotas ar Saturna dienvidu daļu un it īpaši kompaktu zonu netālu no Saturna dienvidu pola gala. Šis efekts, kas saskan ar citiem troposfēras mākoņu novērojumiem, tiktu izspiests relatīvi sausa gaisa piespiedu nolaišanās, bet ir nepieciešami vēl citi novērojumi.
Plašāku informāciju var iegūt no infrasarkanā spektrometra kopīgajā NASA / ESA Cassini misijā, kura šobrīd riņķo ap Saturnu. Kompozītais infrasarkanais spektrometrs (CIRS) mēra nepārtrauktu spektrālo informāciju, kas aptver tos pašus viļņu garumus kā Keka novērojumiem, taču ir paredzams, ka abi eksperimenti papildinās viens otru. No 2005. gada marta līdz maijam CIRS instruments Cassini pirmo reizi varēs sīki aplūkot dienvidu polāro reģionu. Karstā punkta atklāšana Saturna dienvidu pole ir pamudinājusi CIRS zinātnes komandu, kuras viens no locekļiem ir Dr. Ortons, pavadīt vairāk laika, apskatot šo teritoriju.
“Viens no acīmredzamiem jautājumiem ir par to, vai Saturna ziemeļpols ir anomāli auksts un vai tur ir izveidojies auksts polārais virpulis ,? piebilda Dr.? Tas ir jautājums, uz kuru tuvākajā laikā var atbildēt tikai ar Cassini's CIRS eksperimentu, jo šo reģionu nevar redzēt no Zemes, izmantojot uz zemes balstītus instrumentus. ”
Saturna novērojumi tika veikti Keck Long Wavelength Spektrometer (LWS) attēlveidošanas režīmā 2004. gada 4. februārī. Attēli tika iegūti pulksten 8.00 mikronos, kas ir jutīgi pret stratosfēras metāna emisiju, kā arī ar 17.65 un 24.5 mikroniem, kas ir jutīgi. līdz temperatūrai dažādos slāņos Saturna augšējā troposfērā. Pilns planētas attēls tika mozaīkā veidots no daudziem individuālo ekspozīciju kopumiem.
Turpmākais darbs, kas vēro Saturnu, ietvers vairāk Saturnas augstas izšķirtspējas termisko attēlu, īpaši tāpēc, ka tuvāko gadu laikā var mainīties lielāks polārā virpuļa reģions. Komanda ir atklājusi arī citas parādības, kuras varētu būt atkarīgas no laika un kuras vislabāk raksturo attēlveidošanas instrumenti Kekā, piemēram, virkne austrumu-rietumu temperatūras svārstību, visredzamāk netālu no 30 grādiem uz dienvidiem. Šķiet, ka šie efekti nav ar kaut ko saistīti Saturna salīdzinoši bezjēdzīgajā redzamo mākoņu sistēmā, taču mainīgums atgādina austrumu-rietumu temperatūras viļņus Jupiterā, kas pārvietojas ļoti lēni, salīdzinot ar ātrajām strūklām, kuras seko mākoņu kustības.
Finansējumu šim pētījumam nodrošināja NASA Kosmosa zinātņu un lietojumu birojs, Planetārā astronomijas disciplīna un NASA Cassini projekts. Cassini-Huygens misija ir NASA, Eiropas Kosmosa aģentūras un Itālijas Kosmosa aģentūras sadarbības projekts. Jet Propulsion Laboratory, Kalifornijas Tehnoloģiju institūta Pasadena nodaļa, pārvalda Cassini-Huygens misiju NASA Zinātnes misijas direktorātā Vašingtonā, D.C.
The W.M. Keka observatoriju vada Kalifornijas astronomijas pētījumu asociācija, bezpeļņas zinātniskā partnerība no Kalifornijas Tehnoloģiju institūta, Kalifornijas universitātes un NASA.
Sākotnējais avots: W.M. Keck ziņu izlaidums
