Was ist die Ursache für die anhaltenden sechseckigen Jetstreams am Nordpol des Saturn?

Laut dem Artikel auf der Website der Cassini Solstice Mission vom 9. Dezember 2009:

Die sechseckige Form bleibt ein Rätsel. Wissenschaftler glauben, dass das Sechseck ein mäandernder Jetstream bei 77 Grad nördlicher Breite ist, aber sie wissen nicht, was den Weg des Stroms steuert. Diese Bilder zeigen auch neue Phänomene, die Wissenschaftler entschlüsseln können, wie zum Beispiel Wellen, die jetzt von den Ecken des Sechsecks ausgehen, wo der Jet seine härtesten Kurven nimmt. Diese Bilder bestätigen das Vorhandensein einer mehrwandigen Struktur in jeder der sechs Seiten des Sechsecks, und die Struktur kann jetzt gesehen werden, wie sie sich bis zur Oberseite der Wolkenschicht des Saturn erstreckt.

Und der Artikel ist mit Links zum Film des Hexagon-Jetstreams ausgestattet:

                               Saturns Nordpol-Persistent-Sechseck-Jetstream-Animation

                                         Dieser Film von Cassini, der nur möglich wurde, als der Nordpol des Saturn aus der
                                         Winterdunkelheit auftauchte, zeigt neue Details eines Jetstreams, der einem sechseckigen
                                         Pfad folgt und Wissenschaftler lange verwirrt hat. (Quelle: NASA JPL )

Im Laufe der Zeit haben wir jetzt mehr Beobachtungsdaten und mehr Fotos von diesem Phänomen als 2009. Zum Beispiel wurde dieses Foto von Saturns stürmischem Norden am 5. August 2013 veröffentlicht :

                   Saturns anhaltender Hexagon-Jetstream

                          Diese Ansicht ist auf den Nordpol des Saturn zentriert. Norden ist oben und um 33 Grad nach links gedreht. Das Bild
                          wurde am 14. Juni 2013 mit der Weitwinkelkamera der Raumsonde Cassini unter Verwendung eines Spektralfilters aufgenommen,
                          der für Wellenlängen des nahen Infrarotlichts mit einem Zentrum bei 752 Nanometern empfindlich ist. (Quelle: NASA JPL )

Saturns Nordpol-Sechseck scheint ein langlebiges Merkmal der Atmosphäre zu sein, da es in den frühen 1980er Jahren, erneut in den 1990er Jahren und dann in den letzten Jahren von der Raumsonde Cassini auf Bildern von Saturn entdeckt wurde.

Quelle: The Persistent Hexagon, 8. Oktober 2008, NASA JPL Cassini Solstice Mission

Meine Frage ist, sind wir inzwischen (seit diesem Artikel im Jahr 2009) in der Lage gewesen, den Grund hinter diesen mysteriösen sechseckigen Jetstreams um den Nordpol des Saturns zu entschlüsseln, und was ist das? Bitte untermauern Sie mögliche Theorien mit Links zu tatsächlichen Daten und Referenzen.

Antworten (1)

Nachdem ich diesen Blogbeitrag gelesen und diesen Artikel 1 überflogen habe , scheint es, als wäre es nur die Stabilisierung einer stehenden Welle, die durch den Unterschied in der Winkelgeschwindigkeit verursacht wird.

Wenn Sie sich von den Polen nach außen bewegen, nimmt die Geschwindigkeit grundsätzlich zu, da sich das System mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit bewegt.

Dies erzeugt eine gewisse Scherung der dort vorhandenen Gase, und es besteht die Möglichkeit lokaler Wirbelströme. Während sich in einer stabilen Situation Winde nur mit den Gasen drehen würden, gibt es in der realen Situation Instabilitäten, die schließlich zu Wirbelströmen verschmelzen. Diese können eine beliebige Zahl sein, jedoch scheint 6 eine Zahl zu sein, die eine breite Palette von Anfangsparametern akzeptiert.

Die Leute in dem oben verlinkten Artikel versuchten, das System zu emulieren, indem sie zwei konzentrische Ringe nahmen und sie mit unterschiedlichen Frequenzen drehten 2 . Wenn eine darauf platzierte gefärbte Flüssigkeit gestört wird, können polygonale Muster unterschiedlicher Größe entstehen:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Während Saturn eine viel komplexere Atmosphäre hat, kann dasselbe Prinzip hier zutreffen, um eine sechseckige Struktur zu ergeben, um die sich die restlichen Windströmungen organisieren.

1. Ein Labormodell von Saturns Nordpolsechseck : Icarus, Band 206, Ausgabe 2, April 2010, Seiten 755–763

2. Auf dem Saturn, also auf einer gekrümmten Fläche, haben die Zonen keinen Frequenzunterschied. Ich glaube, dass sie den Frequenzunterschied eingeführt haben, um dem Rechnung zu tragen.

Richtig, also, wenn ich das richtig verstehe, erzeugen die unterschiedlichen Rotationsgeschwindigkeiten zwischen dem Inneren des sechseckigen Bereichs, der vom Nordpol-Hurrikan des Saturn in seinem Zentrum angetrieben wird, und dem äußeren Bereich, der der Rotation des Saturn um seine Achse folgt, einen Bereich der Reibung und Scherung Turbulenzen / Wirbel, oder anders ausgedrückt, die niedrige Reynolds-Zahl des Saturn in seiner Atmosphäre erzeugt eine Karman-Wirbelstraßenschwingung mit einer radialen Frequenz von ~ 60 Grad (dh zwischen 55,7 und 66 Grad, um ein Sechseck aufrechtzuerhalten). Wäre das richtig?
@TildalWave Ja, so ungefähr.
Was ist die Ursache für die anhaltenden sechseckigen Jetstreams am Nordpol des Saturn?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v