Un nuovo modello spiega le correnti a getto estreme su tutti i pianeti giganti

La cosiddetta convezione rotante veloce nelle atmosfere dei pianeti giganti può svolgere un ruolo cruciale nel guidare le correnti a getto verso est e ovest.

Questo è ciò che ha scoperto un team di astronomi guidato dalla ricercatrice post-dottorato Keren Duer-Milner dell’Osservatorio di Leiden e di SRON. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Science Advances.

Utilizzando modelli di circolazione globale, il team ha scoperto che le differenze nella profondità atmosferica possono produrre i getti verso est su Giove e Saturno e i getti verso ovest su Urano e Nettuno.

Il sistema mostra una cosiddetta biforcazione: nelle stesse condizioni l’atmosfera può stabilizzarsi in uno dei due stati stabili – getti equatoriali verso est o verso ovest – stabilendo un collegamento diretto tra la direzione del getto e la profondità atmosferica.

Per decenni gli scienziati sono rimasti perplessi dal meccanismo che guida i venti superveloci sui pianeti giganti, con velocità comprese tra 500 e 2000 km/h.

Le correnti a getto sono i venti più veloci osservati nel sistema solare e superano di gran lunga le velocità del vento tipiche sulla Terra.

Soprattutto il fatto che Giove e Saturno abbiano venti verso est, mentre i getti su Urano e Nettuno soffiano verso ovest, era enigmatico.

Si ritiene che i principali fattori che potrebbero influenzare i flussi su questi pianeti siano simili.

I pianeti ricevono poca luce solare, hanno una moderata fonte di calore interno e una rotazione veloce.

Non ci sono forze note che potrebbero spiegare la diversa direzione dei venti.

Fino ad ora si pensava che la diversa direzione dei venti dei getti provenisse da meccanismi diversi che li guidano.

Ora, Duer-Milner e colleghi hanno scoperto che le celle di convezione a rotazione rapida sull’equatore possono agire come un “nastro trasportatore” sulla superficie, guidando le correnti a getto sia verso est che verso ovest su diversi pianeti.

La convezione è il processo che attraverso la circolazione può trasportare il calore all’interno di un’atmosfera o di un liquido.

Si ritiene che sia il processo principale attraverso il quale il calore dall’interno dei pianeti gassosi viene trasportato in superficie.

“Speravamo di dimostrare che il meccanismo che crediamo agisca nei giganti gassosi Giove e Saturno può spiegare anche i getti equatoriali nei giganti di ghiaccio Urano e Nettuno”, dice Duer-Milner.

“Siamo entusiasti perché abbiamo finalmente trovato una spiegazione semplice ed elegante per un fenomeno complesso”. Gli scienziati stanno ora utilizzando le misurazioni della sonda Juno per trovare prove che il meccanismo proposto esista all’interno dell’atmosfera di Giove.

Duer-Milner spera che i loro risultati possano essere applicati anche ai pianeti al di fuori del nostro sistema solare.

“Comprendere questi venti è fondamentale perché ci aiuta a capire i processi fondamentali che governano le atmosfere planetarie, non solo nel nostro sistema solare ma in tutta la galassia. Questa scoperta ci fornisce un nuovo strumento per comprendere la diversità delle atmosfere planetarie e dei climi in tutto l’universo”, afferma.

Immagine; Keren Dürer-Milner

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