Kredit gambar: NASA
Ketika kapal angkasa Voyager melepasi Saturnus pada tahun 1980/81, mereka memerhatikan angin khatulistiwa planet berdering dengan kecepatan 1700 km / jam. Walaupun angin khatulistiwa perlahan, jet lain yang jauh dari khatulistiwa masih bergerak dengan kelajuan yang sama. Ini telah menyebabkan para astronom percaya bahawa perlambatan itu ada kaitannya dengan perubahan musim di Saturnus.
Saturnus, salah satu planet paling berangin, baru-baru ini mengalami perubahan cuaca yang tidak dijangka dan dramatik: angin khatulistiwanya reda dari kecepatan 1700 km / jam semasa kapal terbang angkasa Voyager pada tahun 1980-81 menjadi 990 km / jam sederhana dari tahun 1996 hingga 2002. Kelembapan angin ini telah dikesan oleh pasukan saintis Sepanyol-Amerika, termasuk Richard French dari Wellesley College di Massachusetts, yang melaporkan penemuan mereka dalam jurnal edisi 5 Jun, Nature. (5 Jun 2003, Jilid 423, hlm. 623-625)
Dengan menggunakan gambar-gambar Hubble Space Telescope (HST) planet gergasi yang berdering, para saintis (A. Sanchez-Lavega, S. Perez-Hoyos, JF Rojas, dan R. Hueso dari Universidad Pais Vasco di Bilbao, Sepanyol, dan Perancis dari Wellesley College ), mengukur pergerakan ciri-ciri awan dan sistem ribut di planet gergasi berdering.
"Salah satu misteri utama dalam sains atmosfer adalah mengapa planet-planet raksasa Jupiter dan Saturnus - sfera besar yang terdiri terutamanya dari hidrogen dan helium - mempunyai corak angin timur-barat yang bergantian, yang berbeza arah dengan garis lintang," jelas Perancis. "Tidak seperti angin di planet daratan seperti Bumi, yang digerakkan terutamanya oleh cahaya matahari, angin di planet raksasa mempunyai sumber tenaga tambahan dalam panas yang keluar dari kawasan dalam mereka. Walaupun kekuatan panas dalaman ini hanyalah sebahagian dari cahaya matahari di Bumi, angin planet raksasa itu sepuluh kali lebih kuat daripada angin darat. "
Peranan sumber tenaga dalaman ini dalam menahan angin kencang ini di planet gergasi dan memahami mengapa kelajuan maksimum dicapai di khatulistiwa merupakan cabaran utama teori pergerakan atmosfera di planet dan bintang.
Terdapat dua penjelasan yang sangat berbeza untuk sistem jet di planet gergasi. Pada satu tahap yang ekstrim, angin dianggap meluas jauh ke bahagian dalam planet ini, mengetuk panas yang dikeluarkan dari planet ini untuk mendorong pergerakan mereka. Pada tahap ekstrim yang lain, peredaran atmosfera dimodelkan seperti pada planet terestrial, didorong oleh panas suria yang tersimpan di lapisan atmosfera atas yang cetek. Kedua-dua penjelasan ini mempunyai kelemahan penting, dan tidak ada yang dapat menjelaskan angin khatulistiwa yang kuat.
Salah satu cara untuk menguji model ini adalah dengan menganalisis tingkah laku angin jangka panjang dengan mengukur kepekaan mereka terhadap perubahan jumlah cahaya matahari akibat kesan musim atau pengaruh lain. Kajian terdahulu menunjukkan bahawa angin Musytari cukup stabil, dan tidak sensitif terhadap perubahan musim, tetapi sedikit yang diketahui mengenai Saturnus, yang ciri-ciri awan yang diredam jauh lebih sukar untuk diukur.
Menggunakan kemampuan resolusi tinggi Kamera Planet Wide Field di atas HST, pasukan Sepanyol-Amerika telah dapat mengesan elemen awan yang cukup di Saturnus untuk mengukur halaju angin pada jarak lintang yang luas. Angin khatulistiwa yang diukur pada tahun 1996-2001 hanya setengah kuat seperti yang dijumpai pada tahun 1980-81, ketika kapal angkasa Voyager mengunjungi planet ini. Sebaliknya, jet berangin yang jauh dari khatulistiwa tetap stabil dan menunjukkan simetri hemisfera yang kuat yang tidak dijumpai di Musytari.
Perilaku angin Saturnus yang berbeza mungkin mempunyai penjelasan sederhana, perhatikan para saintis. Kitaran bermusim yang panjang di atmosfer Saturnus (satu tahun Saturnus adalah kira-kira tiga puluh tahun daratan) dan bayang-bayang khatulistiwa oleh cincin gergasi planet ini dapat menyebabkan penurunan secara tiba-tiba dalam angin khatulistiwa. Daripada terikat dengan bahagian dalam Saturnus yang dalam, didorong terutamanya oleh panas dalaman, angin khatulistiwa mungkin merupakan fenomena permukaan yang cetek, juga dipengaruhi oleh perubahan cahaya matahari musiman. Sebenarnya, kawasan khatulistiwa Saturnus adalah lokasi sistem ribut raksasa, seperti yang dilihat pada tahun 1990 dan 1994. Ribut ini mungkin telah menyebabkan perubahan dinamik yang kuat, mungkin mengakibatkan angin kencang lemah.
Kemungkinan lain ialah angin yang diukur oleh pasukan berada pada ketinggian yang lebih tinggi di mana angin cenderung berkurang dalam kelajuan. Dalam artikel Nature, pasukan mencatat bahawa angin Saturnus tidak berubah sepanjang masa ini, menyerupai Musytari dalam hal ini, yang mengisyaratkan bahawa angin ini dapat berakar lebih dalam.
Pemerhatian HST baru oleh pasukan Sepanyol-Amerika dirancang untuk akhir tahun ini. Data baru dan pencitraan resolusi tinggi yang akan diperoleh oleh misi orbit NASA-ESA Cassini yang dijangka tiba di Saturnus pada pertengahan tahun 2004 akan membolehkan mereka dan saintis lain mengetahui sama ada corak angin semasa akan berterusan atau akan berubah sepanjang perjalanan kitaran bermusim Saturnus. Dalam kedua-dua kes tersebut, kata Perancis, "hasil ini akan menjadi ujian penting bagi pemahaman teori kita mengenai angin di planet raksasa."
Sumber Asal: Siaran Berita Wellesley College
