Energiobalans på Saturnus

 

I en banbrytande upptäckt av forskare vid University of Houston har nyligen avslöjats en massiv energiobalans på Saturnus vilket ger ny kunskap över planetvetenskap och evolution och utmanar befintliga klimatmodeller av solsystemets gasjättar. "Det här är första gången som en global energiobalans beroende på säsongsnivå har observerats på en gasjätte", beskriver Liming Li, fysikprofessor vid University of Natural Sciences and Mathematics. Detta ger oss inte bara nya insikter om hur planeter bildas och utvecklas utan det förändrar också hur vi bör tänka på planet- och atmosfärsvetenskap.

Med hjälp av data från Cassini-sonden som besökte Saturnus 2004 har Xinyue Wang, tredjeårsdoktorand vid NSM:s institution för geo- och atmosfärsvetenskaper hittat en betydande och tidigare okänd säsongsmässig energiobalans på Saturnus. 

"Planeter får energi från solen i form av solinstrålning och förlorar energi genom att avge värmestrålning", beskriver Wang. Men Saturnus, liksom de andra gasjättarna har en annan energitillförsel än solinstrålning i form av djup inre värme som påverkar planetens termiska struktur och klimat. Obalansen på Saturnus beror på Saturnus stora excentricitet av omloppsbana som varierar med nästan 20 % från aphelium (den punkt i omloppsbanan som ligger längst bort från solen) till perihelium (den punkt i omloppsbanan som är närmast solen), vilket resulterar i stora säsongsvariationer i absorberad solenergi.

Till skillnad från Saturnus upplever jorden inte en stor säsongsbetonad energiobalans då jorden har en mycket liten excentricitet i sin omloppsbana.

Lis team har nu siktet inställt på de andra gasjättarna, inklusive Uranus, då en sond planeras sändas till gasjättarna under det kommande decenniet.

"Våra data tyder på att dessa planeter också kan ha betydande energiobalanser, särskilt Uranus, som vi förutspår kommer att ha den starkaste obalansen på grund av dess banexcentricitet och mycket höga snedhet", påtalar Wang. – Det vi undersöker nu är att identifiera begränsningar i nuvarande observationer och formulera testbara hypoteser som kan gynna det framtida uppdraget.

Studiens resultat publiceras i den vetenskapliga publikationen Nature Communications.

Förutom forskarna vid UH inkluderar studiens författare forskare från NASA, University of Wisconsin, University of Maryland, University of Central Florida och University of California, Santa Cruz, samt forskare från Frankrike och Spanien.

Bild wikipedia. Saturnus, bild tagen av sonden Cassinis besök över planeten 2004.