Infrarood mapping van de wolken van Saturnus door Cassini. Afbeelding tegoed: NASA / JPL / SSI Klik om te vergroten
Cassini-wetenschappers hebben een onverwachte menagerie van wolken ontdekt die op de loer liggen in de diepten van de gecompliceerde atmosfeer van Saturnus.
"In tegenstelling tot de wazige, brede, wereldwijde wolkenbanden die regelmatig worden gezien in de bovenste atmosfeer van Saturnus, lijken veel van de diepere wolken geïsoleerde, gelokaliseerde kenmerken te zijn", zegt Dr. Kevin H. Baines, een lid van het visuele en infrarood mapping spectrometer team van NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californië. "Ze zijn er in een grote verscheidenheid aan maten en vormen, waaronder ronde en ovale vormen, donutvormen en wervelingen."
Deze wolken bevinden zich diep in de atmosfeer, ongeveer 30 kilometer (19 mijl) onder de bovenste wolken die gewoonlijk op Saturnus worden gezien. Ze gedragen zich ook anders dan die in de bovenste atmosfeer en zijn gemaakt van verschillende materialen. Ze zijn gemaakt van ammoniumhydrosulfide of water, maar niet van ammoniak - waarvan algemeen wordt aangenomen dat ze de bovenste wolken omvatten.
Wetenschappers gebruiken de bewegingen van deze wolken om het dynamische weer van de diepe atmosfeer van Saturnus te begrijpen en om een driedimensionaal globaal circulatiebeeld van Saturnus te krijgen. Ze hebben laaggelegen winden over bijna de hele planeet in kaart gebracht. Door deze winden te vergelijken met de winden op grotere hoogten, zijn ze tot de conclusie gekomen dat er aan de evenaar van Saturnus aanzienlijke windscharen bestaan. Deze schaar is vergelijkbaar met windschering die door Galileo in Jupiter is waargenomen, wat aangeeft dat vergelijkbare processen op beide planeten voorkomen. De nieuwe windsnelheden gemeten door de mapping spectrometer laten zien dat winden ongeveer 275 kilometer per uur (170 mijl per uur) sneller dieper naar beneden waaien dan in de hogere atmosfeer.
Naast de donutvormige en andere gelokaliseerde wolkensystemen, verschijnen er ook tientallen planeetgordelstroken met wolken in de nieuwe afbeeldingen. Dergelijke banen - bekend als "zones" - worden vaak gezien in de bovenste wolken van Saturnus en de andere grote planeten. Deze rijstroken op dieper niveau zijn echter verrassend smal en overvloediger dan elders, inclusief de bovenste wolken van Saturnus. Ze hebben ook een veel meer draadachtige structuur dan normaal wordt gezien in de bovenste atmosfeer van Jupiter of Saturnus, met veel van de draadachtige structuren en wervelingen die zijn verbonden met afzonderlijke wolk-cellen, die op convectieve cellen op aarde lijken.
De spectrometer voor visuele en infraroodkaarten maakte tussen februari en juli van dit jaar vier close passages van Saturnus met hoge resolutie, bijna-infraroodbeelden van de diepe wolken. De beelden hadden een golflengte die zeven keer groter was dan zichtbaar voor het menselijk oog en vijf keer groter dan beschikbaar was voor de Cassini visuele camera.
De wetenschappers gebruikten een nieuwe techniek waarmee ze een beeld konden vormen van de diepe wolken die zich aftekenen tegen de achtergrondstraling van warmte die wordt gegenereerd door het binnenste van de planeet. Tot nu toe was het afbeelden van wolken in de diepten van Saturnus niet praktisch, omdat nevels op het hoogste niveau en wolken het zicht belemmeren.
"In plaats van zonlicht te gebruiken als stralingsbron voor het afbeelden van de diepe wolken die zich onder de verduisterende laag van wolken op het hoogste niveau bevinden, hebben we een nieuwe techniek ontwikkeld die Saturnus 'eigen thermische warmte als lichtbron gebruikt", aldus Baines. "Het is alsof je 's nachts vanuit een vliegtuig naar een goed verlichte stad kijkt en de zwarte gebieden tegen de stadslichten ziet, die je vertellen dat daar een wolk het licht blokkeert. Saturnus straalt zijn eigen stralende gloed uit, die veel lijkt op de gloed van stadslichten 's nachts.'
Door deze thermisch verlichte wolken enkele dagen te volgen, konden windsnelheden worden bepaald op de diepste niveaus ooit gemeten op Saturnus.
"Het begrijpen van de ontwikkeling van wolken in de diepten van Saturnus zal ons begrip van de wereldwijde circulatie in Saturnus en van de grote planeten aanscherpen," zei Baines.
Deze bevindingen werden gepresenteerd in een nieuwsbriefing tijdens de 37e jaarlijkse bijeenkomst van de afdeling Planetaire Wetenschappen die deze week in Cambridge, Engeland, werd gehouden.
Meer informatie over de Cassini-Huygens-missie is beschikbaar op http://saturn.jpl.nasa.gov en http://www.nasa.gov/cassini.
De Cassini-Huygens-missie is een samenwerkingsproject van NASA, de European Space Agency en de Italian Space Agency. JPL, een afdeling van het California Institute of Technology in Pasadena, beheert de Cassini-Huygens-missie voor NASA's Science Mission Directorate, Washington, D.C. De Cassini-orbiter is ontworpen, ontwikkeld en geassembleerd in JPL. Het spectrometerteam voor visuele en infrarood mapping is gevestigd aan de Universiteit van Arizona.
Oorspronkelijke bron: NASA / JPL / SSI-persbericht
