Erinnern Sie sich an den riesigen Sturm, der Ende 2010 auf dem Saturn ausbrach? Es war einer der größten Stürme, die jemals auf dem Ringplaneten beobachtet wurden, und es war sogar in Amateur-Teleskopen von der Erde aus sichtbar. Dies ist die erste Detektion von Wassereis auf dem Saturn, die von Instrumenten im nahen Infrarot des Cassini-Raumfahrzeugs beobachtet wurde.
"Das neue Ergebnis von Cassini zeigt, dass Saturn Material aus einer Entfernung von mehr als 160 Kilometern ausgraben kann", sagte Kevin Baines, Co-Autor des Papiers, der an der Universität von Wisconsin-Madison und im Jet Propulsion Laboratory der NASA arbeitet. Pasadena, Kalifornien. "Es zeigt in einem sehr realen Sinne, dass ein typisch zurückhaltender Saturn genauso explosiv oder sogar noch explosiver sein kann als ein typisch stürmischer Jupiter."
Während Saturnmonde viel Wassereis haben, besteht Saturn fast ausschließlich aus Wasserstoff und Helium, aber es enthält Spuren anderer Chemikalien, einschließlich Wasser. Wenn wir uns den Saturn ansehen, sehen wir tatsächlich die oberen Wolkendecken der Saturnatmosphäre, die hauptsächlich aus gefrorenen Ammoniakkristallen bestehen.
Unter dieser oberen Wolkenschicht glauben Astronomen, dass sich ein unteres Wolkendeck aus Ammoniumhydrogensulfid und Wasser befindet. Astronomen dachten, dort sei Wasser, aber nicht sehr viel und schon gar nicht Eis.
Aber der Sturm in den Jahren 2010-2011 scheint die verschiedenen Schichten zerstört zu haben und Wasserdampf aus einer unteren Schicht aufzusammeln, die kondensierte und gefroren war, als sie aufstieg. Die Wassereiskristalle schienen dann mit flüchtigeren Materialien wie Ammoniumhydrosulfid und Ammoniak beschichtet zu werden, wenn die Temperatur mit ihrem Aufstieg abnahm, sagten die Autoren.
"Das Wasser konnte nur von unten aufsteigen, angetrieben durch starke Konvektion, die tief in der Atmosphäre entsteht", sagte Lawrence Sromovsky, ebenfalls von der University of Wisconsin, der das Forschungsteam leitete. „Der Wasserdampf kondensiert und gefriert beim Aufsteigen. Es wird dann wahrscheinlich mit flüchtigeren Materialien wie Ammoniumhydrogensulfid und Ammoniak beschichtet, wenn die Temperatur mit ihrem Aufstieg abnimmt.
Große Stürme treten auf der Nordhalbkugel des Saturn etwa alle 30 Jahre oder ungefähr einmal pro Saturnjahr auf. Der erste Hinweis auf den jüngsten Sturm tauchte erstmals am 5. Dezember 2010 in Daten von Cassinis Radio- und Plasmawellen-Subsystem auf. Bald darauf war er in Bildern von Amateurastronomen und von Cassinis bildgebenden Wissenschaftssubsystem zu sehen. Der Sturm wuchs schnell zu Supersturm-Ausmaßen und umkreiste den Planeten bei etwa 30 Grad nördlicher Breite auf einer Fläche von fast 300.000 km (190.000 Meilen).
Die Forscher untersuchten die Dynamik dieses Sturms und stellten fest, dass er wie die viel kleineren konvektiven Stürme auf der Erde funktioniert, bei denen Luft und Wasserdampf hoch in die Atmosphäre gedrückt werden, was zu den hoch aufragenden, wogenden Wolken eines Gewitters führt. Die hoch aufragenden Wolken in Saturnstürmen dieser Art waren jedoch 10 bis 20 Mal höher und bedeckten ein viel größeres Gebiet. Sie sind auch weitaus heftiger als ein Erdsturm. Modelle sagen für diese seltenen Riesenstürme vertikale Winde von mehr als 500 km / h voraus.
Die Fähigkeit des Sturms, Wassereis aus großen Tiefen aufzurühren, ist ein Beweis für die explosive Kraft des Sturms, sagte das Team.
Ihre Forschung wird in der 9. September Ausgabe der Zeitschrift Icarus veröffentlicht.
Quellen: Universität von Wisconsin-Madison, JPL
