راز تغییر جهت رودبادهای مشتری

بر پایه‌ی پژوهشی تازه، به احتمال بسیار چیزی که باعث تغییر جهت شگفت‌انگیز رودباد (جریان‌ جتی) سیاره‌ی مشتری می‌شود امواج گرانش در جو این سیاره است. این یافته‌های تازه می‌توانند شناخت ما را نه تنها از ابرهای جو سیاره‌های سامانه‌ی خورشیدی، بلکه درباره‌ی این حرکت‌ها بر فراز سطح سیاره‌های بیگانه بالا ببرند.

افکنش (پروجکشن) استوانه‌ای از سطح مشتری. این ساختارهای مرواریدمانند در نیمکره‌ی جنوبی سیاره در عرض حدود ۴۰ درجه‌ی جنوبی آن جای دارند.

ریک کازنتینو، نویسنده‌ی اصلی این پژوهش از مرکز پروازهای فضایی گودارد ناسا در گرین‌بلت مریلند می‌گوید: «مشتری بسیار بزرگ‌تر از زمینست، از خورشید بسیار دورتر است، بسیار سریع‌تر می‌چرخد، و همنهشی بسیار متفاوت دارد، ولی پی برده‌ایم که این سیاره آزمایشگاهی آرمانی برای بررسی این پدیده‌ی استوایی نیز هست.»

تقریبا هر چهار سال زمینی یک بار، رودباد خاوری-باختری که بر فراز استوای مشتری جریان دارد تغییر جهت می‌دهد- رازی که به نام پدیده‌ی "نوسان چهارسالانه‌وش (کیوکیواو، QQO) شناخته شده. کیوکیواو مانند فرآیندیست که روی زمین و کیوان هم رخ می‌دهد- در زمین هر ۲۸ ماه، و در کیوان هر ۱۵ سال یک بار انجام می‌شود.

پژوهشگران برای نخستین بار به کمک داده‌های پرجزییاتی از یک فرآیند کامل کیوکیواو را که در درازنای پنج سال به کمک تاسیسات تلسکوپی فروسرخ ناسا (IRTF) در هاوایی گرد آمده بود را بررسی کردند. این بررسی‌ها که از حدود ۴۰ درجه‌ی عرض شمالی تا ۴۰ درجه‌ی عرض جنوبی استوای مشتری را می‌پوشاند به کمک یک دستگاه طیف‌نگار به نام TEXES که گروه پژوهشگران بر IRTF سوار کرده بودند انجام شد.

یکی از نویسندگان پژوهش، ایمی سایمون، او هم از گودارد ناسا، می‌گوید: «در این سنجش‌ها توانستیم برش‌های عمودی نازکی از جو مشتری را بررسی کنیم. مجموعه داده‌های گذشته وضوح کمتری داشتند و از همین رو سیگنال‌ها عمدتا در بخش گسترده‌ای از جو پخش و ناپدید می‌شدند.»

دانشمندان پس از مقایسه‌ی این داده‌های تازه با شبیه‌سازی‌ها به این نتیجه رسیدند که به احتمال یسیار، "امواج گرانش" باعث پیدایش کیوکیواوها می‌شوند. امواج گرانش چیزیست که در هوا یا مایعات، در اثر تمایل نیروی گرانش یا شناوری به بازگرداندن تعادل محیط رخ می‌دهد؛ امواجی که در اثر وزش باد روی سطح اقیانوس پدید می‌آید نمونه‌ی خوبی از این پدیده است. 

* این امواج مربوط به مکانیک شاره‌ها، و به کلی متفاوت با پدیده‌ی اخترفیزیکی امواج گرانشی‌اند که چین و شکن‌هایی در بافت فضازمان پدید می‌آورند [حتی نامشان هم با هم فرق دارد. امواج "گرانش" برگردان gravity waves است و امواج "گرانشی" برگردان gravitational waves- م].

در مشتری، امواج گرانش که اثر همرفت در لایه‌های پایین جو پدید آمده‌اند، به احتمال بسیار به هنگام بالا رفتن به سوی پوش‌سپهر (استراتوسفر) جو، کیوکیواوها را پدید می‌آورند.

یکی دیگر از نویسندگان پژوهش، رائول مورالس-خوبریاس هم می‌گوید: «مدل ما می‌تواند برای بررسی اثرات این سازوکار در دیگر سیاره‌های سامانه‌ی خورشیدی و همچنین فراسیاره‌ها (سیاره‌های فراخورشیدی) نیز به کار رود. با وجود تفاوت‌های بسیار میان مشتری و زمین، این سازوکار که لایه‌های پایین و بالای جو را به هم پیوند می‌دهد در هر دو سیاره مانند هم است و اثراتی همسان دارد.»

--------------------------------------------

کانال تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:

telegram.me/onestar_in_sevenskies

واژه نامه:

Jupiter - jet stream - gravity waves - planets - solar system - Earth - sun - equator - Rick Cosentino - NASA - Goddard Space Flight Center - Greenbelt - Maryland - quasi-quadrennial oscillation - QQO - Saturn - Infrared Telescope Facility - IRTF - Hawaii - latitude - Texas Cross Echelle Spectrograph - Amy Simon - gravity - buoyancy - gravitational waves - stratosphere - exoplanet - Raúl Morales-Juberías - New Mexico Institute of Mining and Technology - Socorro - cylindrical projection - Peter Rosén - Stockholm - pearl - storm

منبع: Space.com

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان