이미지 크레디트 : NASA
보이저 우주선이 1980/81 년에 토성을지나 갔을 때, 그들은 1700km / h에서 고리 형 행성 적도 바람을 clock습니다. 적도의 바람은 느려졌지만 적도에서 멀리 떨어진 다른 제트기는 여전히 같은 속도로 움직이고 있습니다. 이로 인해 천문학 자들은 속도 저하가 토성의 계절 변화와 관련이 있다고 믿었습니다.
가장 바람이 많이 부는 행성 중 하나 인 토성은 최근 예상치 못하게 급격한 날씨 변화를 겪었습니다. 1980-81 년 Voyager 우주선 비행 중 적도 풍이 시속 1700km / hr에서 1996 년에서 990km / hr로 감소했습니다. 이 바람의 속도 저하는 매사추세츠 주 Wellesley College의 Richard French를 포함한 스페인계 미국인 과학자 팀에 의해 발견되었습니다. (2003 년 6 월 5 일, 423 권, 623-625 쪽)
고리 형 거대 행성의 허블 우주 망원경 (HST) 이미지를 사용하여 과학자들 (A. Sanchez-Lavega, S. Perez-Hoyos, JF Rojas, R. Hueso, 스페인 빌바오의 Universidad Pais Vasco, Wellesley College의 프랑스어) ), 고리 형 거대한 행성에서 구름 특징과 폭풍 시스템의 움직임을 측정했습니다.
“대기 과학의 주요 미스터리 중 하나는 주로 수소와 헬륨으로 구성된 거대한 구체 인 목성과 토성의 거대 행성이 위도에 따라 방향이 다른 동 서풍 패턴이 번갈아 나타나는 이유입니다. “주로 햇빛에 의해 구동되는 지구와 같은 지구 행성의 바람과는 달리, 거대한 행성의 바람은 열 속에서 깊은 내부에서 탈출하는 추가 에너지 원을 가지고 있습니다. 이 내부 열의 강도가 지구의 햇빛의 일부 일지라도 거대한 행성의 바람은 지구의 바람보다 10 배 더 강합니다.”
거대 행성에서 이러한 강한 바람을 유지하고 적도에서 최대 속도에 도달하는 이유를 이해하는 데있어 이러한 내부 에너지 원의 역할은 행성과 별의 대기 운동 이론에 대한 주요 과제를 구성합니다.
현재 거대한 행성의 제트 시스템에 대한 두 가지 다른 설명이 있습니다. 극단적으로, 바람은 행성 내부로 매우 깊숙이 확장되어 행성에서 방출되는 열을 가볍게 두드려 움직임을 유도합니다. 다른 극단적 인 경우, 대기 순환은 지상 행성에서와 같이 모델링되며, 얕은 상부 대기층에 증착 된 태양열에 의해 구동됩니다. 두 가지 설명 모두 중요한 결점이 있으며, 적도의 강한 바람을 설명 할 수 없습니다.
이러한 모델을 테스트하는 한 가지 방법은 계절 효과 또는 기타 영향으로 인한 햇빛 양의 변화에 대한 민감도를 측정하여 바람의 장기적인 동작을 분석하는 것입니다. 이전 연구에 따르면 목성의 바람은 상당히 안정적이며 계절 변화에 민감하지 않지만 음소거 된 구름 특징을 측정하기가 훨씬 어려운 토성에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다.
스페인계 미국인 팀은 HST에 탑재 된 Wide Field Planetary Camera의 고해상도 기능을 사용하여 토성의 충분한 구름 요소를 추적하여 넓은 범위의 위도에서 풍속을 측정 할 수있었습니다. 1996-2001 년에 측정 된 적도 바람은 보이저 우주선이 지구를 방문했을 때 1980-81 년에 발견 된 것의 절반에 불과합니다. 반면 적도에서 멀리 떨어진 바람이 부는 제트는 안정적으로 유지되었으며 목성에서는 볼 수없는 반구형 대칭을 나타냅니다.
토성의 바람의 다른 행동은 간단한 설명이 될 수 있다고 과학자들은 지적했다. 토성의 대기 (1 토성 연도는 약 30 년)에서 긴 계절주기와 행성의 거대한 고리에 의한 적도 그림자는 적도 바람의 갑작스런 둔화를 설명 할 수 있습니다. 주로 내부 열에 의해 구동되는 토성의 깊은 내부에 묶여 있지 않고, 적도 바람은 부분적으로 얕은 표면 현상 일 수 있으며 햇빛의 계절 변화에 영향을받습니다. 실제로 토성의 적도 지역은 1990 년과 1994 년에 볼 수있는 것과 같은 거대한 폭풍 시스템의 위치였습니다.이 폭풍은 강한 역학적 변화를 일으켜 적도 풍의 약화를 초래했을 수 있습니다.
또 다른 가능성은 팀이 측정 한 바람의 속도가 높아질 가능성이 높은 고도에있을 수 있습니다. 자연 기사에서 팀은 토성의 비적도 적도 바람은이 기간 동안 변하지 않았으며,이 점에서 목성과 닮았으며, 이는 이러한 바람이 더 깊이 뿌리 내릴 수 있음을 암시합니다.
스페인-미국 팀의 새로운 HST 관측은 올해 말에 계획되어 있습니다. 2004 년 중반 토성에 도착할 것으로 예상되는 NASA-ESA Cassini 궤도 임무에서 얻을 수있는 새로운 데이터와 고해상도 이미지는 현재 과학자들과 다른 과학자들이 현재의 바람 패턴이 지속 될지 아니면 코스를 통해 변경 될지 알 수있게 해줄 것입니다. 토성의 계절주기. 두 경우 모두 프랑스어는“이 결과는 거대한 행성의 바람에 대한 이론적 이해에 대한 중요한 시험이 될 것”이라고 지적했다.
원본 출처 : Wellesley College News Release
