Auf Saturn wurde ein großes Energieungleichgewicht entdeckt: ScienceAlert

Werden Saturns Spielereien niemals enden? Wissenschaftler haben herausgefunden, dass der Ringplanet weltweit unter einem massiven saisonalen Energieungleichgewicht leidet.

Diese Entdeckung stellt einen Wendepunkt in unserem Verständnis des Wetters und Klimas auf Gasriesenplaneten, ihrer langfristigen Entwicklung und den laufenden Veränderungen dar.

„Dies ist das erste Mal, dass bei einem Gasriesen ein globales Energieungleichgewicht auf saisonaler Ebene beobachtet wurde.“ sagt der Physiker Liming Li Von der University of Houston. „Dies gibt uns nicht nur neue Einblicke in die Planetenentstehung und -entwicklung, sondern verändert auch die Art und Weise, wie wir über die Planeten- und Atmosphärenwissenschaft denken sollten.“

Hier erfahren Sie, was das bedeutet. Das kraftvolle Sonnenlicht, das durch das Sonnensystem strömt, erfüllt alles, was es trifft, mit Energie. Planeten verlieren außerdem Energie durch Abkühlung und strahlen hauptsächlich als Wärmestrahlung in den Weltraum ab.

Bei Gasriesenplaneten, zu denen auch der Saturn gehört, gibt es tief in ihrem Inneren auch eine Energiequelle, die von innen heraus auf das Klima des Planeten einwirkt.

Ein Team unter der Leitung des Atmosphärenforschers Xinyu Wang von der University of Houston untersuchte Cassini-Daten über Saturn, um seine Helligkeit zu untersuchen, als ihnen etwas Interessantes auffiel. Der Unterschied zwischen der Energieaufnahme und der Energieabgabe kann bis zu 16 Prozent betragen, wobei die Schwankungen mit den Jahreszeiten auf dem Planeten übereinstimmen.

Nach sorgfältiger Untersuchung stellten die Forscher fest, dass dies damit zusammenhängt, wie weit Saturn zu einem bestimmten Zeitpunkt von der Sonne entfernt ist. Die Umlaufbahn des Saturn ist nicht perfekt kreisförmig; Es hat tatsächlich eine elliptische Form – eine Eigenschaft, die Exzentrizität genannt wird –, was zu einem Abstandsunterschied von etwa 20 Prozent zwischen seiner nächsten Entfernung zur Sonne und ihrer entferntesten Entfernung führt.

Wenn Saturn näher ist, empfängt er viel mehr Strahlung von der Sonne als wenn er weiter entfernt ist, was zu einem saisonalen Energieungleichgewicht führt. Das unterscheidet sich stark von der Funktionsweise der Erde. Seine Umlaufbahn ist kreisförmiger, sodass wir nicht den gleichen scharfen Kontrast erleben.

Das ist auch nicht das, was irgendjemand von den Gasriesen erwartet hat.

„In aktuellen Modellen und Theorien zur Atmosphäre, zum Klima und zur Entwicklung der Gasriesen wird davon ausgegangen, dass der globale Energiehaushalt ausgeglichen ist.“ Wang erklärt. „Aber wir glauben, dass unsere Entdeckung dieses saisonalen Energieungleichgewichts eine Neubewertung dieser Modelle und Theorien erfordert.“

Dies würde bedeuten, dass die unausgeglichene Energie des Saturn eine bisher unbekannte Rolle bei der Erzeugung massiver konvektiver Stürme spielen könnte, die sich tief in die Atmosphäre bohren, und dass ähnliche Prozesse bei anderen Gasriesenplaneten wie Jupiter auftreten könnten, deren Exzentrizität nur weniger ausgeprägt ist . Ein bisschen Saturn.

Es könnte uns auch helfen, das Wetter auf der Erde etwas besser zu verstehen, wo das Energieungleichgewicht zwar viel geringer, aber immer noch nicht Null ist. Andere gasbedeckte Planeten wie Neptun und Uranus, deren unzureichend erforschte Innen- und Außenabläufe für uns Menschen ein großes Rätsel bleiben.

„Unsere Daten deuten darauf hin, dass auch diese Planeten erhebliche Energieungleichgewichte aufweisen werden, insbesondere Uranus, von dem wir aufgrund seiner Orbitalexzentrizität und seiner sehr hohen Neigung erwarten, dass er das stärkste Ungleichgewicht aufweist.“ [tilt]“, Wang sagen.

„Was wir jetzt untersuchen, wird die Grenzen aktueller Beobachtungen identifizieren und überprüfbare Hypothesen formulieren, die dieser zukünftigen Großmission zugute kommen werden.“

Ändere dich nie, Saturn.

Die Forschung wurde veröffentlicht in Naturkommunikation.