A cada 20 a 30 anos, a atmosfera de Saturno roils com gigantes, de abrangência planeta trovoadas que produzem intensa raios e enormes distúrbios em nuvem. A cabeça de uma dessas tempestades-popularmente chamados "grandes manchas brancas", em analogia com a Grande Mancha Vermelha de Júpiter pode ser tão grande quanto a Terra. Ao contrário do ponto de Júpiter, que é calma no centro e não tem um raio, as manchas de Saturno são ativos no centro e têm caudas longas que, eventualmente, envolver em torno do planeta.
Seis tais tempestades têm sido observadas em Saturno ao longo dos últimos 140 anos, alternando entre o equador e latitudes médias, com o mais recente emergente em dezembro de 2010 e em torno do planeta dentro de seis meses. As tempestades ocorrem geralmente quando hemisfério norte de Saturno está mais inclinado em direção ao sol. Apenas o que lhes provoca e por que eles são tão infrequentes, no entanto, tem sido pouco clara.
Agora, um novo estudo feito por dois cientistas planetários Caltech sugere uma possível causa para essas tempestades. O estudo foi publicado em 13 de abril, na edição on-line da revista Nature Geoscience.
Usando modelagem numérica, Professor de Ciência Planetária Andrew Ingersoll e seu aluno de pós-graduação Cheng Li simulou a formação das tempestades e descobriram que eles podem ser causados pelo peso das moléculas de água na atmosfera do planeta.Porque essas moléculas de água são pesados em comparação com o hidrogênio e hélio, que compõem a maior parte da atmosfera do planeta gigante gasoso, eles fazem a atmosfera superior mais leve quando chover, e que suprime convecção.
Ao longo do tempo, isto conduz a um arrefecimento da atmosfera superior. Mas que o resfriamento eventualmente substitui a convecção suprimida, e ar quente e úmido sobe rapidamente e desencadeia uma tempestade. "A atmosfera superior é tão frio e tão enorme que leva de 20 a 30 anos para que esse resfriamento para acionar uma outra tempestade", disse Ingersoll.
Ingersoll e Li descobriu que este mecanismo combina observações do grande mancha branca de 2010 tomado pela sonda Cassini da NASA, que tem vindo a observar Saturno e suas luas desde 2004.
Os pesquisadores também propõem que a ausência de tempestades de abrangência planeta em Júpiter poderia ser explicado se a atmosfera de Júpiter contém menos vapor de água do que a atmosfera de Saturno. Isto é porque o gás saturado (gás que contém a quantidade máxima de humidade que ele pode conter a uma dada temperatura) numa atmosfera de hidrogénio em hélio e passa por um mínimo de densidade à medida que arrefece. Isto é, torna-se menos denso primeira como a água precipita, e depois torna-se mais densa como rendimentos arrefecimento adicional. "Passando por esse mínimo é a chave para suprimir a convecção, mas tem que ser o suficiente de vapor de água para começar", diz Li.
Ingersoll e Li note que observações da sonda Galileo e do Telescópio Espacial Hubble indicam que Saturno, de fato, ter água suficiente para passar por este mínimo densidade, enquanto que Júpiter não. Em novembro de 2016, Juno da NASA, agora a caminho de Júpiter, vai começar a medir a abundância de água no planeta. "Isso deve ajudar-nos a compreender não só a meteorologia, mas também a formação do planeta, já que a água é esperado para ser a terceira molécula mais abundante depois de hidrogênio e hélio em um ambiente planeta gigante", diz Ingersoll.
O trabalho no jornal, "Convecção úmida em atmosferas de hidrogênio e da freqüência das tempestades gigantes de Saturno", foi apoiado pela National Science Foundation e do Projeto Cassini da NASA.
The Daily Galaxy via Caltech
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