Satürn’ün altıgen fırtınası

Satürn’ün kuzey kutbundaki devasa altıgen yapı ilk olarak 1988’de, NASA’nın Voyager sondalarının 1980 ve 1981 yıllarında Satürn’den yakın geçişleri sırasında elde ettiği verileri inceleyen bilim insanlarınca keşfedildi. Gezegenin atmosferindeki bu garip oluşumun varlığı, yıllar sonra Satürn’e ulaşan Cassini uzayaracı ile teyit edildi.

Satürn’ün kuzey kutbundan, 78° kuzey enlemine kadar uzanan devasa altıgen yapının Güneş Sistemi’nde bir eşi daha görülmüş değil. Altıgenin her kenarı yaklaşık 13,000 km uzunlukta; Dünya’nın çapının 12,700 km olduğunu düşünürsek, İçine rahatça 4 Dünya’nın sığabileceği bu eşsiz atmosferik fenomenin boyutları daha iyi anlaşılabilir.

Satürn’ün altıgeni ile Dünya’nın boyutlarının karşılaştırması. (Bkz: Satürn – Dünya karşılaştırması)

Bu altıgen fenomene benzer bir şey daha önce hiçbir gezegende görülmemişti. 32,000 kilometre genişlikteki yapının, Satürn’ün kuzey kutbuna denk gelen merkezinde büyük bir fırtına gözü var. Onun çevresinde daha küçük girdaplar altıgene ters yönde dönmekteler. Bu küçük girdaplar da esasen 3500 km çapa erişebilmekte: Dünya’daki en büyük fırtınaların iki katı.

Dünya’daki büyük fırtınalar bir hafta içinde son bulurken, bu fırtınalar yıllardır hatta yüz yıllardır devam etmekte. Bilim insanları bunu Satürn’de fırtınaların enerjisini Dünya’daki gibi sürtünme yoluyla katı yüzeye aktaramamasına bağlıyor.

Satürn altıgeninin merkezindeki fırtınanın gözü.
Merkezdeki fırtınanın gözü (fotoğrafta gerçek olmayan renklerle gözüküyor) 2,000 km genişlikte ve bulutların hızı saatte 530 kilometreyi buluyor.

Voyager ve Cassini’nin bulut gözlemleri sayesinde Satürn’deki rüzgar hızlarını biliyoruz. Voyager ve Cassini gözlemleri arasında hız farkı var bu fark. Voyager daha hızlı rüzgarlar ölçmüştü. Bunlar yukarıda kesikli çizgiler ile gösterilmiş. En hızlı esen rüzgarlar gezegenin ekvator bölgesinde görülüyor. (şekilde 0 noktası ekvatoru ifade ediyor) Ekvatordan ilerledikçe batı ve doğu yönünde ilerleyen jet akıntılarına rastlıyoruz.

Ana Aguiar ve ekibinin yaptığı çalışma önemli olanın rüzgarların hızı değil, hızlar arasındaki fark olduğunu gösteriyor. Satürn atmosferinde birbirine komşu rüzgarlar arasında yukarıda göreceğiniz gibi büyük farklılıklar var. Bu farka akışkanın düzensiz davranışları, dahili dalgalar, hortumlar ve anaforlar sepep oluyor. Rüzgar hızı grafiğinde 78. kuzey enlemi civarı yüksek ve düşük hızların en dar alanda en sık görüldüğü bölge. Aguiar ve ekibine göre Satürn’ün garip atmosfer özelliği için burası bu nedenle uygun bir nokta.

Aguiar ve ekibi çalışmalarında rüzgar hızındaki aşırı farkların yüksk enlemdeki jetin dalga hareketi oluşturabileceğini ve gezegeni çevreleyen tam altı dalganın altıgeni nasıl kuracağını gösteren bir matematiksel modeli gözden geçirmiş. Bu dalga jet akımlarıyla tam olarak aynı hızda yayılır. Bunun anlamı altıgenin Satürn’ün dönüşüne göre neredeyse durağan gözükeceğidir. Dahası, ekip güney kutbu yakınında gözlenen rüzgar koşullarının kuzey kutup bölgesindekilerden yeterince farklı olduğunu gösteriyor.Bu, güney kutbunda altıgen oluşmadığı için araştırmacıların modelinin doğruluğunu destekleyen bir durum.

Telif: Ana Aguiar

İşin deney kısmında 10 cm derinliğinde ve 60 cm genişliğinde dönebilen bir tank hazırlamışlar. Tank, içinde bulunan bir kapak sayesinde eşmerkezli bölümlere ayrılmış. Kapağın içini ve tankın tabanını tankın dış kenarına göre farklı devirlerde döndürebiliyorlar. Bu sayede Satürn atmosferindeki hız farkları taklit edilebilmekte. İki diskin göreli hızlarına (birbirleriyle olan hız farkına) bağlı olarak farklı şeyler meydana gelmekte. Düşük göreli hızlarda farklı bir durum meydana gelmezken, göreli hız, dolayısıyla hız farkı arttığında iki disk arasında bir sınır oluşmaya başlıyor.

Koşullara göre, dalgalar düzensiz bir hale evriliyor ya da bazen son derece stabil duruma geçiyorlar. Dönme eksenini çevreleyen 2 ile 8 arasında dalga olabiliyor ancak oldukça geniş bir deney parametresi aralığında 6 adet dalga, yani bir altıgen üretiyorlar.

kaynakplanetary.orgbulutsu.orgastronomidiyari.com |