Een nieuwe schatting van de rotatiesnelheid van Saturnus onthult dat dagen op de gasreus vijf minuten korter zijn dan eerder werd aangenomen - en dat de atmosfeer van Saturnus veel gemeen heeft met die van zijn planetaire buurman, Jupiter.
De nieuwe resultaten verschijnen vandaag in het tijdschrift Natuur.
(Fotobijschrift: Saturnus zoals gefotografeerd door Cassini-Huygens. Credit: NASA)
Voor planeten met vaste oppervlakken kan de spinsnelheid eenvoudig worden bepaald door de beweging van landvormen te volgen terwijl ze over het oppervlak roteren.
Net als de rotsachtige planeten draaien gasreuzenplaneten zoals Jupiter en Saturnus om hun assen met goed gedefinieerde rotatieperioden. Maar omdat er geen solide oppervlaktekenmerken te volgen zijn, is het meten van de rotatieperiode van een gasreus een uitdaging. De aanpak die voor Jupiter, Uranus en Neptunus heeft gewerkt - gebruikmakend van de rotatie van het magnetische veld van de planeet om de bulkrotatie ervan af te leiden - geeft resultaten voor Saturnus die met de tijd veranderen, en impliceert een patroon van atmosferische winden dat heel anders is dan wat we zagen op Jupiter.
Peter Read, van de Universiteit van Oxford in het VK, en zijn collega's gebruikten atmosferische dynamica op Saturnus om een rotatiesnelheid af te leiden die iets sneller is dan die afgeleid van magnetische metingen. Wanneer de atmosferische winden van Saturnus worden bekeken ten opzichte van dit nieuwe referentiekader aan de binnenkant, vertonen ze een patroon van afwisselende oostelijke en westelijke stralen, vergelijkbaar met het patroon dat te zien is op Jupiter.
"Dit verschoven referentiekader komt overeen met een patroon van afwisselende stralen op Saturnus dat meer symmetrisch is tussen oost- en westwaartse stroming", schrijven Read en zijn co-auteurs. "Dit suggereert dat de winden van Saturnus veel meer op die van Jupiter lijken dan tot nu toe werd aangenomen."
De auteurs stellen een nieuwe rotatiesnelheid van 10 uur en 34 minuten voor, in tegenstelling tot de eerdere schatting van 10 uur en 39 minuten. Het nieuwe tarief werpt ook licht op de binnenstructuur van Saturnus, inclusief de dichtheid en de massa van een mogelijke rotsachtige kern. En het draagt op de breedtegraad van temperaturen onder de wolken.
In een verwant redactioneel artikel schrijft Adam Showman van de Universiteit van Arizona in Tucson dat er belangrijke verschillen blijven bestaan tussen de sferen van Saturnus en Jupiter: “De winden van Saturnus zijn sterker dan die van Jupiter, de gestreepte wolkenpatronen en populaties van orkaanachtige wervelingen verschillen aanzienlijk, en zijn magnetische veld, dat bijna symmetrisch is om zijn as - een puzzel op zich - staat in contrast met de gekantelde dipool van Jupiter, ”merkt hij op. "Deze contrasten geven aan dat de planeten neven zijn en geen tweelingen, waarvan de intrigerende mix van overeenkomsten en verschillen de planetaire wetenschappers jarenlang bezig zullen houden."
Bijschrift tweede afbeelding: Een afbeelding van Saturnus van NASA's Cassini-ruimtevaartuig, met duidelijk de 'geografische' zuidpool van de planeet (in het midden van de wolkencirkel, linksonder). De bulkrotatie van de planeet is rond een as die door de zuidpool gaat en de wolken van Saturnus (van ammoniakijs) zijn georganiseerd in donkere 'banden' en lichte 'zones' die over het algemeen zijn uitgelijnd met breedtegraden, wat de invloed van de planeet aangeeft rotatie op zijn meteorologie.
Bron: natuur
