Infraröd kartläggning av Saturnus moln av Cassini. Bildkredit: NASA / JPL / SSI Klicka för förstoring
Cassini-forskare har upptäckt ett oväntat menageri av moln som lurar i djupet i Saturnus komplicerade atmosfär.
"Till skillnad från de disiga, breda, globala molnbanden som regelbundet ses i Saturnus övre atmosfär, verkar många av de djupare molnen vara isolerade, lokaliserade funktioner," sade Dr Kevin H. Baines, medlem av det visuella och infraröda kartläggningspektrometerteamet från NASA: s Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornien. "De finns i en mängd olika storlekar och former, inklusive cirkulära och ovala former, munkformar och virvlar."
Dessa moln ligger djupt i atmosfären, cirka 30 kilometer under de övre molnen som vanligtvis ses på Saturnus. De uppför sig också annorlunda än de i den övre atmosfären och är gjorda av olika material. De är gjorda av antingen ammoniumhydrosulfid eller vatten, men inte av ammoniak - allmänt trott att omfatta de övre molnen.
Forskare använder rörelserna från dessa moln för att förstå det dynamiska vädret i Saturnus djupa atmosfär och få en tredimensionell global cirkulationsbild av Saturnus. De har kartlagt vindar med låg höjd över nästan hela planeten. Att jämföra dessa vindar med vindarna i högre höjder har lett till dem att dra slutsatsen att det finns betydande vindskärare vid Saturnus ekvator. Dessa saxar liknar vindskjuvning som observerats av Galileo vid Jupiter, vilket indikerar att liknande processer förekommer på båda planeterna. De nya vindhastigheterna mätt med kartläggningsspektrometern visar att vindar blåser ungefär 275 kilometer per timme (170 miles per timme) snabbare djupare ner än i den övre atmosfären.
Förutom de munkformade och andra lokaliserade molnsystemen, visas dussintals planterande molniga banor i de nya bilderna. Sådana körfält - kända som "zoner" - ses ofta i de övre molnen i Saturnus och de andra stora planeterna. Dessa djupare körfält är dock förvånansvärt smala och mer rikliga än sett någon annanstans, inklusive de övre molnen i Saturnus. De har också en mycket mer trådliknande struktur än normalt sett i Jupiter eller Saturns övre atmosfär, med många av de trådliknande strukturerna och virvlar anslutna till diskreta molnceller, som ser ut som konvektiva celler på jorden.
Den visuella och infraröda kartläggningspektrometern tog högupplösta, nära-infraröda bilder av de djupa molnen under fyra nära passeringar av Saturnus mellan februari och juli i år. Bilderna var en våglängd sju gånger större än synlig för det mänskliga ögat och fem gånger större än tillgängligt för Cassini-visuella kameran.
Forskarna använde en ny teknik som gjorde det möjligt för dem att föreställa sig de djupa molnen silhuett mot bakgrundens värmestrålning genererad av planetens inre. Hittills har avbildningsmoln i djupet av Saturnus inte varit praktiskt eftersom övre nivåhumlor och moln döljer vyn.
"I stället för att använda solljus som strålningskälla för att avbilda de djupa molnen som ligger under det dolda skiktet av övre nivåmoln, utvecklade vi en ny teknik som använder Saturnus egen termiska värme som en ljuskälla," sade Baines. "Det är som att titta ner på en väl upplyst stad från ett flygplan på natten och se de svarta områdena mot stadsljusen, som säger att det finns ett moln där som blockerar ljuset. Saturnus släpper ut sin egen strålande glöd, som liknar glödet av stadsljus på natten. ”
Att spåra dessa termiskt bakgrundsbelysta moln under flera dagar gjorde det möjligt att bestämma vindhastigheter på de djupaste nivåerna som någonsin har uppmättts på Saturnus.
"Att förstå molnutvecklingen i djupet i Saturn kommer att skärpa vår förståelse för den globala cirkulationen i hela Saturn och de stora planeterna," sade Baines.
Dessa fynd presenterades i en nyhetsbriefing vid det 37: e årsmötet i Division for Planetary Sciences-mötet som hölls denna vecka i Cambridge, England.
Mer information om uppdraget Cassini-Huygens finns på http://saturn.jpl.nasa.gov och http://www.nasa.gov/cassini.
Cassini-Huygens-uppdraget är ett samarbetsprojekt från NASA, Europeiska rymdorganisationen och den italienska rymdbyrån. JPL, en avdelning vid California Institute of Technology i Pasadena, hanterar uppdraget Cassini-Huygens för NASA: s Science Mission Directorate, Washington, D.C. Cassini-banan designades, utvecklades och monterades vid JPL. Det visuella och infraröda kartläggningspektrometerteamet är baserat vid University of Arizona.
Originalkälla: NASA / JPL / SSI News Release
