کشف ساختار ابری مرموز و ده ضلعی در قطب جنوب سیاره زحل - باشگاه فوتبال بارسلونا

علت پنهان ماندن این ساختار غول پیکر از دید اخترشناسان

انحراف مداری سیاره زحل موجب شد نیمکره جنوبی آن بین سال های 2012 تا 2023 از زاویه دید ناظران زمینی پنهان بماند. با تغییر زاویه و موقعیت مداری سیاره، تلسکوپ هابل تصاویری ثبت کرد که برای نخستین بار وجود این ساختار هندسی را آشکار کرد. پژوهشگران دانشگاه باسک (University of the Basque Country) سال ها در تصاویر ارسالی در پی ساختارهای چندضلعی در قطب جنوب بودند، اما تا پیش از این هیچ اثری از چنین الگویی وجود نداشت.

این الگوی ابری ده ضلعی در جو زحل با سرعتی آهسته جابه جا می گردد و گردش کامل آن به دور سیاره نزدیک به 800 روز طول می کشد.

سازوکار فیزیکی شکل گیری الگوهای هندسی در اتمسفر زحل

شش ضلعی قطب شمال زحل در اثر جریان جت استریم پرسرعتی شکل گرفته که به سمت شرق حرکت می نماید و بر اثر تلاطم های جوی موج دار شده است. شبیه سازی های رایانه ای و آزمایش های آزمایشگاهی در لایه های کم عمق مایع نشان می دهند که ده ضلعی جنوبی نیز حاصل به دام افتادن امواج نوسانی درون جریانی جوی و خمیده است.

برخلاف شش ضلعی شمالی که لبه ها و زاویه های آن طی چند دهه تیرگی یکنواختی داشته اند، تیرگی و شفافیت بخش های مختلف ساختار ده ضلعی قطب جنوب زحل متغیر است. این ناهمگونی رنگی نشان می دهد که این الگوی جوی احتمالاً ساختاری جوان است و هنوز در مراحل تکامل فیزیکی به سر می برد.

سرنوشت ده ضلعی زحل در گذر زمان

اخترشناسان در پی آن هستند که دگرگونی های این پدیده را طی سال های آینده زیر نظر بگیرند. با افزایش تابش نور خورشید در نیمکره جنوبی زحل که اوج آن در سال 2032 در عرض جغرافیایی 60 درجه جنوبی رخ خواهد داد، معین می گردد که آیا این ساختار متلاطم و ناپایدار خواهد شد یا بر پایداری آن افزوده می گردد. داده های تکمیلی درباره ساختار سه بعدی ابرها، مه دودها و دمای این ناحیه به دانشمندان امکان می دهد مدل های جامع تری برای دینامیک جوی سیارات گازی تدوین نمایند.

امواج راسبی و چرایی پیدایش چندضلعی ها در غول های گازی

پدیده های چندضلعی در سیارات گازی ریشه در سازوکاری به نام امواج راسبی (Rossby waves) دارند؛ نوسان های عظیمی در دینامیک شاره ها که در اثر چرخش سیاره و تغییرات شتاب کوریولیس در عرض های مختلف جغرافیایی ایجاد می شوند. در آزمایش های فیزیک سیالات، اگر مخزنی استوانه ای از آب با سرعت های ناهمسان در مرکز و لبه ها به چرخش درآید، جریان های گردابی متقارنی فراوری می شوند که می توانند اشکال مثلثی، شش ضلعی یا ده ضلعی تشکیل دهند. در جو متلاطم زحل، تعادل پایدار میان سرعت بادهای مداری و گرادیان تاوایی جو، این امواج را در قالب ساختاری هندسی و بسته قفل می نماید.

تفاوت الگوهای قطبی زحل با طوفان های هندسی مشتری

کشف الگوهای هندسی زحل درک ما را از تمایز جوی غول های منظومه شمسی دگرگون نموده است. فضاپیمای جونو (Juno) در قطب های مشتری نیز ساختارهای چندضلعی منظمی را ثبت نموده بود، اما تفاوت بنیادینی میان این دو سیاره وجود دارد. الگوهای مشتری از قرارگیری چند طوفان و گردباد مستقل در کنار یکدیگر پدید آمده اند، در حالی که ساختارهای زحل حاصل جریانی پیوسته و یکپارچه از باد هستند که مسیری موج دار را در پیرامون قطب طی می نماید.

منبع

پیشنهاد اختصاصی سردبیر (علیرضا مجیدی)

این مقاله مجذوب کننده و جالب بود؟! پس برای خواندن این نوشته های مرتبط کلیک کنید:

• دزدان ناشی گنجینه طلا، ارزشمندترین شاهکار را جا گذاشتند!
• دوربین سلفی پاپ آپ | علت صعود و سقوط ایده خوب
• تاریخچه خواندن در سکوت و شکل گیری خلوت ذهنی و تفکر فردی انسان
• افرادی که این ویژگی شخصیتی را دارند، از دید بقیه مجذوب کننده تر هستند
• گوگل بیش از پیش، نتایج جستجو را زیر خلاصه های هوش مصنوعی دفن می نماید!
• شکارچی بزرگراه؛ پرونده جنایت های زنجیره ای پل جان نولز و گریز خونین در جاده ها