طبق مطالعات جدید، شش ضلعی مشهور زحل در بالای ابرها هم قرار دارد!

به نظر میرسد که ششضلعی زحل که به اندازه 2 برابر زمین میباشد، مانند چیزی که در هیچ دنیای دیگری دیده نمیشود، از ویژگی اتمسفر پایین آن است، جایی که آب و هوای زحل در آن رخ میدهد. در حال حاضر شواهدی وجود دارد که بالاتر از این ابرها هم رایج است.
فضاپیمای کاسینی از دوربین زاویه باز خود برای ضبط این تصویر از سیاره زحل در 2 آوریل 2014 استفاده کرده است. شما میتوانید شش ضلعی زحل را مشاهده کنید – تصویر از طریق ناسا.
دانشمندان با ویژگی شش ضلعی در قطب شمال زحل شگفتزده شدند، زیرا مأموریت ویجر در سال 1981 آن را کشف کرد. شش ضلعی- طوفانی در جو زحل میباشد که با سرعتی در حدود 200 مایل بر ساعت (320 کیلومتر در ساعت) حرکت میکند،که تصور میشد تنها حاصل اتمسفر پایین زحل و یا تروپوسفر میباشد. با این حال، به محض اینکه فصول سال زحل فرا میرسد، این شش ضلعی عجیب و غریب که بیشتر از اندازه دو برابر زمین است، تغییر کرده است. دانشمندان اظهار داشتند که در حال حاضر شواهدی وجود دارد که شش ضلعی در حدود 180 مایلی (300 کیلومتری) بالای ابرهای استراتوسفر زحل، حداقل در فصل بهار و تابستان شمالی زحل، گسترش داشته و این امر در مجله Nature Communications منتشر شده است.
کار جدید مطالعه طولانیمدتی است که با استفاده از دادههای فضاپیمای کاسینی که در سال 2004 از زحل بدست آورد و شروع به مشاهده شش ضلعی در سال 2006 کرد. ماموریت کاسینی به زحل در سال 2017 پایان یافت اما دانشمندان هنوز اطلاعات مربوط به این مأموریت را استخراج میکنند. لی فلچر از دانشگاه لستر، U.K.، نویسنده اصلی مطالعه جدید، گفت:
لبههای این گرداب تازه پیدا شده به نظر میرسد شش ضلعی است، دقیقا مطابق با الگوی ابری شش ضلعی معروف و عجیب و غریب که در اتمسفر عمیقتر زحل میبینیم.
گرداب قطب شمال زحل م تر شد، شکل آن واقعا تعجب آور است. یک شش ضلعی یکسان در دو ارتفاع مختلف، یکی پایینتر از ابرها و یکی در استراتوسفر بالا است، یا شش گوشه در واقع یک ساختار قوی است که محدوده عمودی چند صد کیلومتر است.
کاسینی تصاویری را در سال 2012 گرفته که برای ایجاد این انیمیشن از شش ضلعی قطب شمالی زحل استفاده شده است. تصویر از NASA / JPL-Caltech / SSI / Hampton University / ESA.
زمانی که کاسینی در سال 2004 وارد کیوان شد، تابستان در نیمکره جنوبی و زمستان در نیمکره شمالی آن در جریان بود. کاسینی یک گرداب وسیع، گرم و ارتفاع بالا را در قطب جنوب زحل دید، اما هیچکدام ازین گردابها در در قطب شمال سیاره نبود.
در سالهای پس از ورود کاسینی به زحل، فصلهای زحل، در نتیجه چرخه فصلی که 30 سال طول میکشد، تغییر کرد. در سالهای بعد کاسینی در زحل، تابستان در نیمکره شمالی این جهان را مشاهده کرد، دانشمندان یک گرداب قطبی را در قطب شمال زحل دیدند. این کار جدید نشان میدهد که این گرداب در جو بالایی البته صدها کیلومتر بالای ابرها در استراتوسفر زحل، نیز وجود دارد.
لایهها در جو زحل، از KHadley.com.
درست مانند زمین، تروپوسفر زحل – یک لایه پایینتر از جو – دارد که محل رخدادن بسیاری از اتفاقات آب و هوایی این سیاره است. به نظر می رسید که شش ضلعی قطب شمالی در تروپوسفر زحل بوده و اساسا دارای این ویژگی آب و هوایی باشد. آژانس فضایی اروپا (ESA) در بیانیهای توضیح داد:
این ویژگی توسط فضاپیمای وییجر ناسا در دهه 1980 کشف شده است و برای چندین دهه مورد مطالعه قرار گرفته است؛ این یک موج طولانیمدت است که به طور بالقوه وابسته به چرخش زحل است، نوعی پدیده است که در ساختار طوفان قطبی در زمین هم دیده میشود.
خواص آن توسط کاسیی مشخص شد، که در طول موجهای چندگانه – از اشعه ماوراء بنفش تا مادون قرمز – با استفاده از ابزارهایی مانند اسپکترومتر مادون قرمز کامپوزیت (CIRS) آنها را مشاهده کرد. با این حال، در آغاز مأموریت این وسیله نمیتوانست در استراتوسفر شمالی که دمای آن در حدود -158 درجه سانتیگراد بود (-252 فرنهایت) بپردازد. برای مشاهدات مادون قرمز قابل اعتماد CIRS – ترک این مناطق در ارتفاع بالا برای سالهای زیادی نسبتا ناشناخته بود.
نویسنده همکارSandrine Guerlet از Laboratoire de Météorologie Dynamique فرانسه افزود:
یک سال زحل حدود 30 سال زمینی طول میکشد، بنابراین زمستان طولانیای دارد.
زحل تنها از عمق زمستان قطب شمال در سال 2009 شروع به خارج شدن کرد و به تدریج نیمکره شمالی نزدیک به تابستان گرم شد.
با افزایش یافتن درجه حرارت در اطراف قطب شمال زحل، فلچر و همکارانش قادر به مطالعه گرداب قطبی در نور مادون قرمز بودند. گارلت گفت:
ما توانستیم از ابزار CIRS برای کشف استراتوسفر شمالی برای اولین بار از سال 2014 استفاده کنیم. همانطور که گرداب قطبی بیشتر و بیشتر قابل مشاهده بود، متوجه شدیم که این لبههای شش ضلعی وجود دارد و متوجه شدیم که شش ضلعی که قبلا وجود داشته است، در ارتفاعات بسیار بالاتری نسبت به گذشته پیشبینی شده است.
نقشه های روشنایی گرداب شش ضلعی استراتوسفر در قطب شمال زحل از NASA/JPL-Caltech/University of Leicester/GSFC/L.N. Fletcher et al. 2018
دانشمندان با تفاوتهای بین دو قطب زحل روبرو هستند. آنها گفتند هیچ شش ضلعی در قطب جنوب وجود ندارد، یا در بالای ابرها یا بالاتر، زمانی که بالاخره شش شلعی در ماموریت کاسینی در تابستان جنوبی مشاهده شد. گرداب شمالی نیز تقریبا به اندازه گرداب جنوبی نیست، زیرا خنکتر بوده و پویاییهای مختلفی را از همتای جنوبی خود نشان میدهد. فلچر گفت:
این می تواند به این معنی باشد که عدم تقارن اساسی بین قطبهای زحل وجود دارد که ما هنوز درک نمیکنیم و یا این میتواند به این معنی باشد که گرداب قطبی شمالی هنوز در آخرین مشاهدات ما در حال توسعه است و پس از مرگ کاسینی همچنان ادامه دارد.
ماموریت طولانی مدت کاسینی در سپتامبر 2017 پایان یافت.
نیمکره شمالی زحل در ماه می 2017، قرن بیست و یکم ، کمی قبل از اینکه کاسینی به جو زحل برسد، و ماموریت خود را پایان دهد انقلاب تابستانی خود را تجربه کرد.
شش ضلعی زحل. تصویر از NASA / JPL-Caltech / موسسه علوم فضایی.
منبع: http://earthsky.org/space/saturn-hexagon-tower-above-cloudtops