Pressemeddelelse

Et dybt kig ind i en kæmpe storm på Saturn

19. maj 2011

ESO’s Very Large Telescope (VLT) har dannet makkerpar med NASA’s rumsonde Cassini for at studere en sjælden storm i atmosfæren på planeten Saturn i flere detaljer, end det nogensinde før har været muligt. Den nye undersøgelse, foretaget af et internationalt forskerhold, bliver offentliggjort i tidsskriftet Science i denne uge.

Saturns atmosfære fremstår normalt fredelig og rolig. Men omkring én gang i løbet af et saturnår (omtrent 30 jordår), når foråret rammer den nordlige halvkugle på den gigantiske planet, er noget i gære dybt under skyerne, der fører til en dramatisk forstyrrelse på hele kloden (se eso9014).

Den seneste af denne slags storme blev første gang opdaget i december 2010 af radio- og plasmabølgeinstrumentet på NASA-rumsonden Cassini [1], der kredser om planeten, og blev også fulgt af amatørastronomer. Stormen er nu blevet undersøgt i detaljer ved hjælp af det infrarøde VISIR-kamera [2] på ESO’s Very Large Telescope (VLT) sammen med observationer fra CIRS-instrumentet [3] på Cassini.

Stormen er kun den sjette af sin slags, der er blevet observeret siden 1876. Det er den første nogensinde, der er blevet undersøgt i termisk infrarødt lys – for at se temperaturvariationerne inde i en Saturn-storm – og den første nogensinde, som er observeret af en rumsonde i kredsløb om planeten.

”Denne forstyrrelse på Saturns nordlige halvkugle har skabt et gigantisk, voldsomt og komplekst udbrud af lyst skymateriale, der har spredt sig og nu omslutter hele planeten,” forklarer Leigh Fletcher (University of Oxford i Storbritannien), som er hovedforfatter af den nye undersøgelse. ”At vi har både VLT og Cassini til at undersøge stormen på samme tid, giver os en alle tiders mulighed for at sætte Cassinis observationer ind i en sammenhæng. Tidligere undersøgelser af disse storme har kun været i stand til at bruge reflekteret sollys, men nu hvor vi for første gang kan observere i termisk infrarødt lys, kan vi afdække skjulte områder i atmosfæren og måle de virkelig markante ændringer i temperatur og vindforhold i forbindelse med denne begivenhed.”

Stormen har måske rod dybt nede i vandskyerne hvor et fænomen, der svarer til et tordenvejr, har drevet dannelsen af en kæmpemæssig konvektionsboble. Ligesom varm luft stiger opad i et opvarmet rum, steg denne gasmasse opad og brød gennem Saturns ellers rolige øvre atmosfære. Disse enorme forstyrrelser påvirker de cirkulerende vinde, der bevæger sig mod øst og vest, og skaber dramatiske temperaturændringer højt oppe i atmosfæren.
”Vores nye observationer viser, at stormen havde en stor effekt på atmosfæren. Den transporterede energi og materiale over store afstande og modificerede de atmosfæriske vinde idet den skabte bugtende jetstrømme og dannede gigantiske hvirvler, som forstyrrede Saturns langsomme årstidsudvikling,” tilføjer Glenn Orton (Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, USA), et andet medlem af forskergruppen.

Nogle af de uventede træk, der ses i det nye billede fra VISIR kaldes for stratosfæriske bavneblus. De er meget kraftige temperaturændringer i Saturns stratosfære, 250-300 km over skytoppene i den lavere atmosfære, der viser, hvor højt oppe i atmosfæren virkningerne af stormen har bredt sig. Temperaturen i Saturns stratosfære er normalt omkring -130 grader Celsius ved denne årstid, men blussene er målt til at være 15-20 grader Celsius varmere.
Disse blus er fuldstændig usynlige i reflekteret sollys, men kan overgå udstrålingen fra resten af planeten i det termiske infrarøde lys, der registreres af VISIR. De er aldrig blevet set før, så astronomerne er ikke sikre på, om de er almindelige træk ved sådanne storme.

”Vi var heldige at have et observationsforløb planlagt tidligt i 2011, som ESO tillod os at rykke frem, så vi kunne observere stormen så tidligt som muligt. Det var et andet lykketræf, at Cassinis CIRS-instrument også kunne observere stormen på samme tidspunkt, så vi havde billeder fra både VLT og spektroskopet på Cassini at sammenligne med,” siger Leigh Fletcher afslutningsvis. ”Vi fortsætter med at observere denne begivenhed, der kun finder sted en gang pr. generation.”

Noter

[1] Cassini-Huygens-missionen er et samarbejde mellem NASA, Det Europæiske Rumagentur (ESA) og det Italienske Rumagentur. NASA’s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien, en del af California Institute of Technology, styrer missionen for NASA’s Science Mission Directorate i Washington, DC.

[2] VISIR er VLT’s spektrometer og kamera for midt-infrarødt lys. VISIR er bygget af CEA/DAPNIA/SAP og NFRA/ASTRON.

[3] CIRS er en forkortelse for Composite Infrared Spectrometer, et af instrumenterne på Cassini. CIRS analyserer varmestråling og er i stand til at skelne et objekts sammensætning.

Mere information

Denne undersøgelse præsenteres i en videnskabelig artikel, som bringes i tidsskriftet Science den 19. maj 2011.

Forskerholder består af Leigh N. Fletcher (University of Oxford, Storbritannien), Brigette E. Hesman (University of Maryland, USA), Patrick G.J. Irwin (University of Oxford), Kevin H. Baines (University of Wisconsin-Madison, USA), Thomas W. Momary (Jet Propulsion Laboratory (JPL), Pasadena, USA), A. Sanchez-Lavega (Universidad del País Vasco, Bilbao, Spanien), F. Michael Flasar (NASA Goddard Space Flight Center (GSFC), Maryland, USA), P.L. Read (University of Oxford, UK), Glenn S. Orton (JPL), Amy Simon-Miller (GSFC), Ricardo Hueso (Universidad del País Vasco), Gordon L. Bjoraker (GSFC), A. Mamoutkine (GSFC, Teresa del Rio-Gaztelurrutia (Universidad del País Vasco), Jose M. Gomez (Fundacion Esteve Duran, Barcelona, Spanien), Bonnie Buratti (JPL), Roger N. Clark (US Geological Survey, Denver, USA), Philip D. Nicholson (Cornell University, Ithaca, USA), Christophe Sotin (JPL).

ESO, det Europæiske Syd Observatorium, er den mest fremtrædende internationale astronomi-organisation i Europa og verdens mest produktive astronomiske observatorium. ESO har i dag følgende 14 medlemslande: Belgien, Danmark, Finland, Frankrig, Holland, Italien, Portugal, Schweiz og Storbritannien, Spanien, Sverige, Tjekkiet, Tyskland og Østrig. Flere lande har udtrykt interesse i medlemskab. ESO’s aktiviteter er fokuseret på design, konstruktion og drift af jordbaserede observationsfaciliteter for astronomi for at muliggøre vigtige videnskabelige opdagelser. ESO spiller også en ledende rolle for at fremme og organisere samarbejdet inden for astronomisk forskning. I Chile driver ESO tre unikke observatorier i verdensklasse: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO Very Large Telescope (VLT), der er verdens mest avancerede astronomiske observatorium til observationer i synligt lys. ESO er den europæiske partner i et revolutionerede astronomisk teleskop kaldet ALMA, det største igangværende astronomiske projekt. ESO planlægger i øjeblikket et 42 meter optisk/nær-infrarødt teleskop kaldet European Extremely Large Telescope (E-ELT), der vil blive ”verdens største øje mod himlen”.

Links

• Billeder af VLT
• Pressemeddelelse fra NASA

Kontakter

Dr Leigh N. Fletcher
Glasstone Science Fellow, University of Oxford
UK
Tel: +44 1 865 272 089
E-mail: fletcher@atm.ox.ac.uk

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT and Survey Telescopes Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
E-mail: rhook@eso.org

Jia-Rui C. Cook
Media Relations Specialist, NASA's Jet Propulsion Laboratory
Pasadena, USA
Tel: +1 818 354 0850
Mobil: +1 818 359 3241
E-mail: Jia-Rui.C.Cook@jpl.nasa.gov

Nancy Neal-Jones
Science Writer, NASA's Goddard Space Flight Center
USA
Tel: +1 301 286 0039
E-mail: Nancy.n.jones@nasa.gov

Elizabeth Zubritsky
Science Writer, NASA's Goddard Space Flight Center
USA
Tel: +1 301-614-5438
E-mail: elizabeth.a.zubritsky@nasa.gov

Pete Wilton
Acting Deputy Head of Press & Information Office, University of Oxford
UK
Tel: +44 1865 283 877
E-mail: pete.wilton@admin.ox.ac.uk

Ole J. Knudsen (Pressekontakt Danmark)
ESOs formidlingsnetværk og Aarhus Space Centre, Aarhus Universitet
Aarhus, Danmark
Tel: +45 8715 5597
E-mail: eson-denmark@eso.org

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso1116 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.