Satürn’deki Büyük Enerji Dengesizliği Bilim Dünyasını Şaşkına Çevirdi!
Houston Üniversitesi araştırmacıları tarafından yapılan bir keşif, Satürn’de büyük bir enerji dengesizliğini ortaya çıkararak gezegen bilimi ve evrimine yeni bir ışık tuttu ve Güneş Sistemi’nin gaz devleri için mevcut iklim modellerine meydan okudu. Bulgular Nature Communications dergisinde yayınlandı.
UH Doğa Bilimleri ve Matematik Fakültesi’nde fizik profesörü olan Liming Li, “İlk kez bir gaz devinde mevsimsel ölçekte küresel bir enerji dengesizliği gözlemlendi,” dedi. “Bu, bize sadece gezegenlerin oluşumu ve evrimi hakkında yeni bilgiler vermekle kalmıyor, aynı zamanda gezegen ve atmosfer bilimi hakkında düşünme şeklimizi de değiştiriyor.”
NSM’nin Yer ve Atmosfer Bilimleri Bölümü’nde üçüncü sınıf doktora öğrencisi olan Xinyue Wang, Cassini sonda görevinden elde edilen verileri kullanarak Satürn’de önemli ve daha önce bilinmeyen mevsimsel bir enerji dengesizliği buldu.
Wang, “Her gezegen Güneş’ten güneş radyasyonu şeklinde enerji alır ve termal radyasyon yayarak enerji kaybeder,” dedi. “Ancak Satürn, diğer gaz devleri gibi, termal yapısını ve iklimini etkileyen derin iç ısı şeklinde başka bir enerji girdisine sahiptir.”
Dengesizlik, Satürn’ün aphelion’dan (yörüngede Güneş’ten en uzak nokta) perihelion’a (yörüngede Güneş’e en yakın nokta) yaklaşık %20 oranında değişen ve emilen güneş enerjisinde büyük mevsimsel değişikliklere neden olan büyük yörünge eksantrikliğinden kaynaklanmaktadır. Satürn’ün aksine, Dünya çok küçük yörünge eksantrikliği nedeniyle önemli bir mevsimsel enerji dengesizliği yaşamaz.
Atmosferik bilimler profesörü Xun Jiang, “Dünya’nın ölçülebilir bir enerji bütçesi var, ancak bu bütçe öncelikle emilen güneş enerjisi ve yayılan termal enerji tarafından belirleniyor,” dedi. “Dünya’nın iç ısısı ihmal edilebilir düzeyde ve Satürn’de birkaç yıl süren mevsimlere kıyasla mevsimleri sadece birkaç ay sürüyor.”
Veriler ayrıca Satürn’ün dengesiz enerji bütçesinin, gezegenin atmosferik sisteminde baskın bir hava durumu fenomeni olan dev fırtınaların gelişiminde önemli bir rol oynadığını göstermektedir. Bu veriler Dünya’daki hava durumu hakkında da bazı bilgiler sağlayabilir.
Wang, “Bildiğimiz kadarıyla, enerji bütçesinin Dünya’daki nemli, konvektif fırtınaların gelişimindeki rolü tam olarak incelenmedi, bu yüzden bir bağlantı olup olmadığını görmek için bunu da araştırmayı planlıyoruz,” dedi.
NASA, Avrupa Uzay Ajansı ve İtalyan Uzay Ajansı arasında iddialı ve ortak bir çalışma olan Cassini görevi 1997 yılında başlatıldı ve yaklaşık 20 yıl boyunca Satürn’ü, halkalarını ve uydularını araştırdı. Profesör Li, Satürn’ün radyan enerji bütçesini gözlemleyen üç yerleşik aracı izlemek üzere katılımcı bilim insanı olarak seçildi.
Wang, yüksek lisans öğrencileri Larry Guan (fizik) ve Thishan D. Karandana G ve Ronald Albright (Yer ve Atmosfer Bilimleri) ile birlikte, profesörler Li ve Jiang’ın danışmanlığında çalışmayı yürüttü.
Wang, “Atmosfer, iklim ve gaz devlerinin evrimine ilişkin mevcut model ve teorilerde, küresel enerji bütçesinin dengeli olduğu varsayılmaktadır,” dedi. “Ancak bu mevsimsel enerji dengesizliğini keşfetmemizin, bu model ve teorilerin yeniden değerlendirilmesini gerektirdiğine inanıyoruz.”
Li’nin ekibi şimdi gözlerini, önümüzdeki on yıl içinde bir amiral gemisi sonda görevinin planlandığı Uranüs de dahil olmak üzere diğer gaz devlerine dikmiş durumda. Wang, “Verilerimiz bu gezegenlerin de önemli enerji dengesizliklerine sahip olacağını gösteriyor, özellikle de yörünge eksantrikliği ve çok yüksek eğikliği nedeniyle en güçlü dengesizliğe sahip olacağını tahmin ettiğimiz Uranüs,” dedi. “Şu anda araştırdığımız şey, mevcut gözlemlerdeki sınırlamaları belirleyecek ve gelecekteki amiral gemisi görevine fayda sağlayacak test edilebilir hipotezler formüle edecek.”
UH’deki araştırmacılara ek olarak, çalışmanın yazarları arasında NASA, Wisconsin Üniversitesi, Maryland Üniversitesi, Central Florida Üniversitesi ve California Üniversitesi, Santa Cruz’dan bilim insanlarının yanı sıra Fransa ve İspanya’dan bilim insanları da yer alıyor.
Derleyen: Deniz KAFKAS
Kaynak: Satürn’deki Büyük Enerji Dengesizliği Bilim Dünyasını Şaşkına Çevirdi!