Bản đồ hồng ngoại của các đám mây Sao Thổ của Cassini. Tín dụng hình ảnh: NASA / JPL / SSI Bấm để phóng to
Các nhà khoa học Cassini đã phát hiện ra một đám mây bất ngờ ẩn nấp trong chiều sâu của bầu khí quyển phức tạp Saturn.
Tiến sĩ Kevin H. Baines, thành viên của nhóm quang phổ ánh xạ hồng ngoại và nhìn thấy rõ, không giống như các dải mây toàn cầu, rộng và mờ thường thấy trong bầu khí quyển phía trên của sao Thổ. từ Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA, Pasadena, Calif. Họ có nhiều kích cỡ và hình dạng khác nhau, bao gồm cả hình tròn và hình bầu dục, hình dạng bánh rán và xoáy.
Những đám mây đang ở sâu trong bầu khí quyển, khoảng 30 km (19 dặm) phía dưới những đám mây phía trên thường thấy trên sao Thổ. Họ cũng hành xử khác với những người trong bầu khí quyển phía trên và được làm bằng các vật liệu khác nhau. Chúng được làm bằng ammonium hydrosulfide hoặc nước, nhưng không phải amoniac - thường được cho là bao gồm các đám mây phía trên.
Các nhà khoa học đang sử dụng chuyển động của những đám mây này để tìm hiểu thời tiết động của bầu khí quyển sâu của Sao Thổ và có được bức tranh lưu thông toàn cầu ba chiều của Sao Thổ. Họ đã lập bản đồ gió tầm thấp trên gần như toàn bộ hành tinh. So sánh những cơn gió này với những cơn gió ở độ cao cao hơn đã khiến họ kết luận rằng những chiếc kéo gió đáng kể tồn tại ở xích đạo Saturn. Những kéo cắt này tương tự như kéo gió được quan sát bởi Galileo tại Sao Mộc, chỉ ra rằng các quá trình tương tự xảy ra trên cả hai hành tinh. Tốc độ gió mới đo bằng chương trình lập bản đồ phổ mà gió thổi về 275 km mỗi giờ (170 dặm một giờ) xuống sâu hơn nhanh hơn trong khí quyển trên.
Bên cạnh các hệ thống đám mây hình bánh rán và các địa phương khác, hàng chục làn mây trên hành tinh cũng xuất hiện trong các hình ảnh mới. Những làn đường như vậy - được biết đến với tên gọi là vùng khu vực - thường được nhìn thấy trong các đám mây phía trên của Sao Thổ và các hành tinh lớn khác. Tuy nhiên, những làn đường ở cấp độ sâu hơn đáng ngạc nhiên là hẹp và phong phú hơn nhiều so với những nơi khác, bao gồm cả những đám mây trên của Sao Thổ. Chúng cũng có cấu trúc giống như sợi chỉ hơn nhiều so với thường thấy trong bầu khí quyển phía trên Sao Mộc hoặc Sao Thổ, với nhiều cấu trúc và vòng xoáy giống như sợi được kết nối với các tế bào mây rời rạc, trông giống như các tế bào đối lưu trên Trái đất.
Máy quang phổ ánh xạ trực quan và hồng ngoại đã chụp các hình ảnh độ phân giải cao, gần hồng ngoại của các đám mây sâu trong bốn lần đi gần của Sao Thổ giữa tháng Hai và tháng Bảy năm nay. Các hình ảnh ở bước sóng lớn hơn bảy lần so với mắt người nhìn thấy và lớn hơn năm lần so với máy ảnh trực quan Cassini.
Các nhà khoa học đã sử dụng một kỹ thuật mới cho phép họ chụp ảnh những đám mây sâu phủ bóng lên bức xạ nhiệt của nền do hành tinh bên trong hành tinh. Cho đến thời điểm hiện tại, các đám mây hình ảnh ở độ sâu của Sao Thổ vẫn chưa thực tế vì các mối nguy cấp trên và các đám mây che khuất tầm nhìn.
Thay vì sử dụng ánh sáng mặt trời làm nguồn bức xạ để chụp ảnh các đám mây sâu nằm bên dưới lớp mây che khuất trên tầng cao, chúng tôi đã phát triển một kỹ thuật mới sử dụng nhiệt nhiệt riêng của Saturn, làm nguồn sáng, Baines nói. Ngay bây giờ, nó giống như nhìn xuống một thành phố được chiếu sáng tốt từ một chiếc máy bay và nhìn thấy những khu vực màu đen chống lại ánh đèn thành phố, cho bạn biết có một đám mây ở đó chặn ánh sáng. Sao Thổ phát ra ánh sáng rực rỡ của riêng nó, trông giống như ánh sáng của ánh đèn thành phố vào ban đêm.
Theo dõi những đám mây ngược nhiệt này trong vài ngày cho phép xác định tốc độ gió ở mức sâu nhất từng được đo trên Sao Thổ.
Hiểu về sự phát triển của đám mây ở độ sâu của Sao Thổ sẽ giúp tăng cường sự hiểu biết của chúng ta về sự lưu thông toàn cầu trên khắp Sao Thổ và về các hành tinh lớn, ông Baines nói.
Những phát hiện này đã được trình bày trong một cuộc họp báo tại Hội nghị thường niên lần thứ 37 của Phòng Khoa học Hành tinh được tổ chức vào tuần này tại Cambridge, Anh.
Thông tin thêm về nhiệm vụ Cassini-Huygens có sẵn tại http://saturn.jpl.nasa.gov và http://www.nasa.gov/cassini.
Nhiệm vụ Cassini-Huygens là một dự án hợp tác của NASA, Cơ quan Vũ trụ Châu Âu và Cơ quan Vũ trụ Ý. JPL, một bộ phận của Viện Công nghệ California ở Pasadena, quản lý sứ mệnh Cassini-Huygens cho Ban Giám đốc Sứ mệnh Khoa học của NASA, Washington, D.C. Quỹ đạo Cassini được thiết kế, phát triển và lắp ráp tại JPL. Nhóm quang phổ kế ánh xạ và hồng ngoại có trụ sở tại Đại học Arizona.
Nguồn gốc: Bản tin NASA / JPL / SSI
