Hexagon

Een aanhoudend hexagonaal golfpatroon rond de noordpoolwervel in de atmosfeer op ongeveer 78°N werd voor het eerst opgemerkt in de Voyager-beelden. De zijden van de zeshoek zijn elk ongeveer 14.500 km lang, wat langer is dan de diameter van de Aarde. De hele structuur roteert met een periode van 10 uur 39 minuten 24 seconden (dezelfde periode als die van de radio-emissies van de planeet), waarvan wordt aangenomen dat deze gelijk is aan de rotatieperiode van het binnenste van Saturnus. De hexagonale structuur verschuift niet in lengtegraad zoals de andere wolken in de zichtbare atmosfeer. De oorsprong van het patroon is onderwerp van veel speculatie. De meeste wetenschappers denken dat het een staand golfpatroon in de atmosfeer is. Polygonaalvormige structuren zijn in het laboratorium nagebootst door differentiële rotatie van vloeistoffen.

TERUG

HST-beelden van het zuidpoolgebied wijzen op de aanwezigheid van een straalstroom, maar niet op een sterke poolwervel of een hexagonale staande golf. NASA meldde in november 2006 dat Cassini een "orkaanachtige" storm had waargenomen die zich aan de zuidpool vastklampte en een duidelijk gedefinieerde oogwand had. Oogwandwolken waren nog nooit eerder op een andere planeet dan de Aarde waargenomen. Zo lieten beelden van de Galileo-ruimtevaartuig geen oogwand zien in de Grote Rode Vlek van Jupiter ...

Ontdekking

De polaire zeshoek van Saturnus werd in 1987 ontdekt door David Godfrey door beelden van de Voyager-missie uit 1981 te combineren, en werd in 2006 opnieuw bezocht door de Cassini-missie.

Cassini kon alleen thermische infraroodbeelden van de zeshoek maken totdat deze in januari 2009 in het zonlicht kwam. Cassini kon ook een video van het zeshoekige weerpatroon maken terwijl het met dezelfde snelheid als de planeet reisde, waardoor alleen de beweging van de zeshoek werd vastgelegd.

Tussen 2012 en 2016 veranderde de zeshoek van een overwegend blauwe kleur naar een meer goudkleurige tint. Een hypothese hiervoor is dat zonlicht nevel veroorzaakt doordat de pool door de seizoenswisseling aan zonlicht wordt blootgesteld. Deze veranderingen werden waargenomen door de Cassini-ruimtevaartuig.

Hypothese

Een hypothese die aan de Universiteit van Oxford is ontwikkeld, betreft de zeshoekige vormen waar een steile breedtegraad-gradiënt in de snelheid van de atmosferische winden in de atmosfeer van Saturnus bestaat. Soortgelijke regelmatige vormen werden in een laboratorium gecreëerd door een cirkelvormige tank met vloeistof met verschillende snelheden in het midden en aan de rand te roteren. De meest voorkomende vorm was zeshoekig, maar er werden ook vormen met drie tot acht zijden geproduceerd. De vormen ontstaan in een gebied met turbulente stroming tussen de twee verschillende roterende vloeistofmassa's met ongelijke snelheden. Een aantal stabiele wervels van vergelijkbare grootte vormen zich aan de langzamere (zuidelijke) kant van de vloeistofgrens, en deze interageren met elkaar om zich gelijkmatig rond de omtrek te verdelen. De aanwezigheid van de wervels beïnvloedt de grens om naar het noorden te verschuiven waar ze aanwezig zijn, en dit geeft aanleiding tot het polygooneffect. Polygonen vormen zich niet bij windgrenzen, tenzij het snelheidsverschil en de viscositeitsparameters binnen bepaalde marges vallen en dus afwezig zijn op andere waarschijnlijke plaatsen, zoals de zuidpool van Saturnus of de polen van Jupiter.

Wiskundige studie

Een wiskundige studie uit 2020 aan het California Institute of Technology toonde aan dat een stabiele geometrische rangschikking van de polygonen op elke planeet kan voorkomen wanneer een storm wordt omringd door een ring van winden die in de tegenovergestelde richting van de storm zelf draaien, een zogenaamde anticyclonische ring of anticyclonische afscherming. Een dergelijke afscherming creëert een vorticiteitsgradiënt in de achtergrond van een naburige cycloon, wat leidt tot wederzijdse afstoting tussen de cyclonen (vergelijkbaar met het effect van bèta-drift). Hoewel de polaire cycloon op Saturnus ogenschijnlijk afgeschermd is, kan deze geen veelhoekig patroon van circumpolaire cyclonen zoals dat van Jupiter bevatten, vanwege de grotere omvang en lagere windsnelheid van de polaire cycloon op Saturnus. Daarom blijven de aan de zijkant grenzende vortices en diepe barotropische instabiliteit (de windsnelheidsmetingen van Cassini sluiten ondiepere barotropische instabiliteit uit, althans ten tijde van de Cassini-passage), of mogelijk barokline instabiliteiten, de meest plausibele verklaringen voor de aanhoudende zeshoek op Saturnus.

Bronnen

- Wikipedia
- NASA
- JPL
- ESA
- Calar Alto

Astropolis respecteert logischerwijze de auteursrechten, maar het blijkt helaas niet altijd mogelijk om te achterhalen wie de rechtmatige eigenaar is van betreffende foto of video. Bent u de eigenaar en maakt u bezwaar ? Neem dan gerust contact met ons op !