Houston Üniversitesi araştırmacıları tarafından yapılan bir keşif, Satürn’de büyük bir enerji dengesizliğini ortaya çıkararak gezegen bilimi ve evrime yeni bir ışık tuttu ve güneş sistemindeki gaz devlerinin mevcut iklim modellerine meydan okudu. “Enerji dengesizliği”, gezegene giren enerji miktarı ile gezegenin uzaya geri yaydığı enerji arasındaki tutarsızlığı ifade eder.
“İlk kez bir gaz devinde mevsimsel ölçekte bir enerji dengesizliği gözlemleniyor. Bu sadece gezegenlerin oluşumu ve evrimi hakkında yeni bilgiler sağlamakla kalmıyor, aynı zamanda gezegen atmosferlerinin farklı yönlerine ilişkin anlayışı da değiştiriyor” dedi Houston Üniversitesi Fen ve Matematik Fakültesi fizik profesörü Liming Li.
Houston Üniversitesi Yer ve Atmosfer Bilimleri Bölümü’nde üçüncü sınıf yüksek lisans öğrencisi olan Xinyue Wang, Cassini sondasından elde edilen verileri kullanarak Satürn’de mevsimsel bir enerji dengesizliği keşfetti.
“Her gezegen Güneş’ten güneş radyasyonu şeklinde enerji alır ve termal radyasyon yayarak enerji kaybeder. Ancak diğer gaz devleri gibi Satürn’ün de termal yapısını ve iklimini etkileyen iç ısı formunda başka bir enerji kaynağı var” dedi Wang.
Dengesizliğe, Satürn’ün yörüngesinin büyük dış merkezliliği neden oluyor; bu, aphelion’dan (yörüngede Güneş’ten en uzak olan nokta) günberi’ye (yörüngede Güneş’e en yakın nokta) kadar neredeyse %20 oranında değişiyor ve bu da büyük mevsimsel değişikliklere neden oluyor. emilen güneş enerjisinde. Satürn’ün aksine Dünya, hafif yörüngesel eksantrikliği nedeniyle önemli mevsimsel enerji dengesizlikleri yaşamaz.
“Dünyanın ölçülebilir bir enerji dengesi var, ancak bu öncelikle emilen güneş enerjisi ve yayılan termal enerji tarafından belirleniyor. Atmosfer bilimleri profesörü Xun Jiang, “Dünya’nın çekirdeğinden gelen ısı ihmal edilebilir düzeyde ve Satürn’ün birkaç yıl süren mevsimleriyle karşılaştırıldığında mevsimler yalnızca birkaç ay sürüyor” dedi.
Veriler aynı zamanda Satürn’ün dengesiz enerji dengesinin, gezegenin atmosferik sisteminde baskın hava olayı olan dev fırtınaların gelişiminde önemli bir rol oynadığını gösteriyor. Bu veriler aynı zamanda Dünya’daki hava durumu hakkında da fikir verebilir.
Wang, “Bildiğimiz kadarıyla, Dünya’daki ıslak fırtınaların gelişiminde enerji dengesinin rolü tam olarak anlaşılmadı, bu nedenle bir bağlantı olup olmadığını görmek için bunu da incelemeyi planlıyoruz” dedi.
NASA, Avrupa Uzay Ajansı ve İtalyan Uzay Ajansı işbirliğiyle 1997 yılında başlatılan Cassini misyonu, yaklaşık 20 yıl boyunca Satürn’ü, halkalarını ve uydularını araştırdı. Profesör Lee, Satürn’ün ışınım enerji dengesini inceleyen üç yerleşik cihazın performansını izlemek üzere seçildi.
Wang, yüksek lisans öğrencileri Larry Guan (Fizik), Tishan D. Carandana J. ve Ronald Albright (Dünya ve Atmosfer Bilimleri) ile birlikte araştırmayı Profesör Li ve Jiang’ın gözetiminde gerçekleştirdi.
“Gaz devlerinin atmosferi, iklimi ve evrimiyle ilgili mevcut modeller ve teoriler, küresel enerji bütçesinin dengeli olduğunu varsayıyor. Ancak mevsimsel enerji dengesizliği keşfimizin bu modellerin ve teorilerin yeniden değerlendirilmesini gerektirdiğine inanıyoruz” dedi Wang.
Lee’nin ekibi, önümüzdeki on yıl içinde bir keşif görevi için planlanan Uranüs de dahil olmak üzere diğer gaz devlerine odaklanmış durumda.
“Verilerimiz, bu gezegenlerin, özellikle de yörüngesinin eksantrikliği nedeniyle en güçlü dengesizliğe sahip olacağını tahmin ettiğimiz Uranüs’te de önemli enerji dengesizliklerine sahip olacağını gösteriyor. Daha fazla araştırma, mevcut gözlemlerdeki sınırlamaları belirleyecek ve gelecekteki uçuş misyonuna fayda sağlayacak test edilebilir hipotezler formüle edecektir” dedi Wang.
