Kommer du ihåg den enorma stormen som bröt ut på Saturnus i slutet av 2010? Det var en av de största stormarna som någonsin har observerats på den ringade planeten, och den var till och med synlig från jorden i amatörstorska teleskoper. Detta är den första upptäckten av vattenis på Saturnus, observerad av de nära infraröda instrumenten på Cassini-rymdskeppet.
"Det nya konstaterandet från Cassini visar att Saturnus kan muddra upp material från mer än 160 mil," sade Kevin Baines, en medförfattare till tidningen som arbetar vid University of Wisconsin-Madison och NASAs Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornien. "Det visar i verklig mening att vanligtvis Saturnus kan vara lika explosiv eller till och med mer än stormig Jupiter."
Medan Saturns månar har massor med vattenis, är Saturn nästan helt väte och helium, men det har spårmängder av andra kemikalier, inklusive vatten. När vi tittar på Saturnus ser vi faktiskt de övre molntopparna i Saturnus-atmosfären, som främst är gjorda av frysta ammoniakkristaller.
Under detta övre molnskikt tror astronomer att det finns ett nedre molndäck av ammoniumhydrosulfid och vatten. Astronomer trodde att det fanns vatten där, men inte så mycket, och verkligen inte is.
Men stormen 2010-2011 verkar ha stört de olika lagren och lyft upp vattenånga från ett lägre lager som kondenserade och frös när det steg. Vattnets iskristaller tycktes sedan beläggas med mer flyktiga material som ammoniumhydrosulfid och ammoniak när temperaturen sjönk med stigningen, sade författarna.
"Vattnet kunde bara ha stigit underifrån, drivet uppåt av kraftfull konvektion som har sitt ursprung djupt i atmosfären," sa Lawrence Sromovsky, också från University of Wisconsin, som leder forskarteamet. ”Vattenångan kondenserar och fryser när den stiger. Det blir då troligt belagt med mer flyktiga material som ammoniumhydrosulfid och ammoniak när temperaturen sjunker med deras stigning.
Stora stormar förekommer på Saturns norra halvkula en gång var 30 år eller så, eller ungefär en gång per Saturnusår. Den första antydan om den senaste stormen dök först upp i data från Cassinis delsystem för radio- och plasmavåg den 5 december 2010. Strax efter det kunde det ses i bilder från amatörastronomer och från Cassinis undersystem för bildvetenskap. Stormen växte snabbt till superstormförhållanden och omkretsade planeten på cirka 30 grader norr latitud för en yta på nästan 300 000 km (190 000 miles).
Forskarna studerade dynamiken i denna storm, och insåg att den fungerade som de mycket mindre konvektiva stormarna på jorden, där luft och vattenånga skjuts högt ut i atmosfären, vilket resulterade i de höga, böljande molnen i åskväder. De höga molnen i Saturnestormar av denna typ var dock 10 till 20 gånger högre och täckte ett mycket större område. De är också mycket mer våldsamma än en jordstorm, med modeller som förutsäger vertikala vindar på mer än cirka 300 km / h (500 kilometer per timme) för dessa sällsynta jättestormar.
Stormens förmåga att kämpa upp vattenis från stora djup är bevis på stormens explosiva kraft, sade teamet.
Deras forskning kommer att publiceras i september 9-upplagan av tidskriften Icarus.
Källor: University of Wisconsin-Madison, JPL
