کشف ارتباط گردبادهای قطبی زحل و مشتری با ساختار داخلی سیارات

گردبادهای اسرارآمیز مشتری و زحل

یکی از ویژگی‌های بارز و غیرمعمول سیارات مشتری و زحل، وجود گردبادهای «ابدی» در نزدیکی قطب‌های شمالی آن‌هاست. این گردبادها که هزاران کیلومتر قطر دارند و به شکل‌های هشت‌سر و شش‌ضلعی دیده می‌شوند، پس از کشف توسط کاوشگرهای جونو و وویجر، توجه زیادی را به خود جلب کرده‌اند. دانشمندان به دنبال درک فرآیندهای درونی سیارات هستند که منجر به شکل‌گیری و پایداری این پدیده‌های عظیم می‌شوند.

تفاوت‌های شگفت‌انگیز با وجود شباهت‌ها

با وجود اینکه مشتری و زحل از نظر ترکیب و اندازه کلی شباهت‌هایی دارند، گردبادهای قطبی آن‌ها تفاوت‌های چشمگیری با یکدیگر نشان می‌دهند. به عنوان مثال:

• زحل: گردباد قطبی زحل به مراتب بزرگتر از گردباد مشتری است.
• مشتری: گردباد قطبی مشتری توسط هشت گردباد کوچکتر احاطه شده است که حداقل در طول ماموریت جونو، پایداری خود را حفظ کرده‌اند.

این تفاوت‌ها، با توجه به شباهت‌های کلی سیارات، سوالات مهمی را برای محققان ایجاد کرده است.

مدل‌سازی کامپیوتری و نتایج آن

برای کشف دلایل این تفاوت‌ها، دانشمندان سیاره‌ای در دانشگاه MIT یک مدل کامپیوتری پیشرفته از فضای داخلی مشتری و زحل طراحی کردند. در این مدل، مواد در ابتدا به صورت تصادفی حرکت می‌کنند و سپس به تدریج به ساختارهای چرخشی سازمان‌یافته تبدیل می‌شوند. با استفاده از این مدل، محققان توانستند تاثیر تغییرات در چگالی، دما، اندازه، سرعت چرخش و سایر خواص سیاره را بر شکل گردبادهای قطبی محاسبه کنند.

محاسبات نشان داد که شکل گردبادها در سطح سیارات غول‌پیکر به شدت به چگالی مواد در پایه گردبادهای چرخشی وابسته است.

بینش‌های جدید درباره ساختار داخلی سیارات

استادیار کان وانینگ از دانشگاه MIT اظهار داشت: «برای اولین بار، ما توانستیم نشان دهیم که الگوی گردبادها روی سطح سیارات غول‌پیکر، نشان‌دهنده چگونگی شکل‌گیری فضای داخلی این سیارات و همچنین میزان انعطاف‌پذیری مواد در پایه این گردبادهای چرخان است. یکی از پیامدهای احتمالی این امر این است که زحل دارای کف بسیار سفت‌تری نسبت به مشتری است.»

این کشف مهم، درک ما را از دینامیک داخلی سیارات غول‌پیکر افزایش می‌دهد و نشان می‌دهد که پدیده‌های جوی عظیم در سطح، می‌توانند سرنخ‌هایی از ساختار عمیق‌تر و ترکیب درونی این اجرام آسمانی ارائه دهند.