Güneş sistemimizdeki dev gezegenlerin (Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün) en dikkat çekici özelliklerinden biri, ekvator çevresinde gözlenen aşırı rüzgarlardır. Bu gezegenlerin bazılarında doğuya doğru ekvator rüzgarları varken, bazılarında batıya doğru bir jet akımı var. Leiden Gözlemevi ve SRON liderliğindeki uluslararası bir bilim insanı ekibi, ilk kez tek bir model kullanarak tüm dev gezegenlerdeki rüzgarları açıklayabiliyor.
Dev gezegenlerin atmosferlerindeki sözde hızlı dönen konveksiyon, hem doğuya hem de batıya doğru jet akımlarını yönlendirmede çok önemli bir rol oynayabilir. Leiden Gözlemevi ve SRON’dan doktora sonrası araştırmacı Keren Duer-Milner liderliğindeki gökbilimcilerden oluşan bir ekip bunu buldu. Araştırma dergide yayımlandı Bilim Gelişmeleri.
Ekip, küresel dolaşım modellerini kullanarak, atmosferik derinlikteki farklılıkların, Jüpiter ve Satürn’de doğuya doğru jetler ve Uranüs ve Neptün’de batıya doğru jetler üretebileceğini buldu. Sistem, çatallanma olarak adlandırılan bir durumu gösteriyor: Aynı koşullar altında, atmosfer, jet yönü ile atmosferik derinlik arasında doğrudan bir bağlantı kurarak, doğuya veya batıya doğru ekvator jetleri olmak üzere iki kararlı durumdan birine yerleşebilir.
Güneş sistemindeki en hızlı rüzgarlar
Onlarca yıldır bilim insanları, dev gezegenlerde saatte 500 ila 2.000 km arasındaki hızlara sahip süper hızlı rüzgarları harekete geçiren mekanizma karşısında şaşkınlığa düşmüştü. Jet akımları, güneş sisteminde gözlemlenen en hızlı rüzgarlardır ve Dünya’daki tipik rüzgar hızlarını büyük ölçüde aşmaktadır.
Özellikle Jüpiter ve Satürn’ün rüzgarlarının doğuya doğru esmesi, Uranüs ve Neptün’ün jetlerinin ise batıya doğru esmesi esrarengizdi. Bu gezegenlerdeki akışları etkileyebilecek ana faktörlerin benzer olduğu düşünülüyor. Gezegenler çok az güneş ışığı alıyor, orta düzeyde bir iç ısıtma kaynağına ve hızlı bir dönüşe sahipler. Rüzgârların farklı yönlerini açıklayabilecek bilinen hiçbir kuvvet yoktur. Şimdiye kadar jet rüzgarlarının farklı yönlerinin, onları yönlendiren farklı mekanizmalardan kaynaklandığı düşünülüyordu.
Şimdi, Duer-Milner ve meslektaşları ekvatordaki hızlı dönen konveksiyon hücrelerinin yüzeyde bir “taşıma bandı” görevi görerek jet akımlarını farklı gezegenlerde hem doğuya hem de batıya doğru yönlendirebildiğini buldular. Konveksiyon, dolaşım yoluyla ısıyı bir atmosfer veya sıvı içinde taşıyabilen süreçtir. Gaz gezegenlerinin içindeki ısının yüzeye taşındığı ana süreç olduğuna inanılıyor.
Galaksideki atmosferler
Duer-Milner, “Gaz devleri Jüpiter ve Satürn’de etkili olduğuna inandığımız mekanizmanın, buz devleri Uranüs ve Neptün’deki ekvator jetlerini de açıklayabileceğini göstermeyi umuyorduk” diyor. “Heyecanlıyız çünkü sonunda karmaşık bir fenomen için basit ve zarif bir açıklama bulduk.” Bilim adamları şimdi önerilen mekanizmanın Jüpiter’in atmosferinde var olduğuna dair kanıt bulmak için Juno uzay aracından alınan ölçümleri kullanıyor.
Duer-Milner sonuçlarının güneş sistemimiz dışındaki gezegenlere de uygulanabileceğini umuyor. “Bu rüzgarları anlamak çok önemli çünkü yalnızca güneş sistemimizde değil galaksideki gezegenlerin atmosferlerini yöneten temel süreçleri anlamamıza yardımcı oluyor. Bu keşif bize evrendeki gezegen atmosferlerinin ve iklimlerinin çeşitliliğini anlamamız için yeni bir araç sağlıyor” diyor.
