Sao Mộc. Tín dụng hình ảnh: NASA / JPL Bấm để phóng to
Sự nhiễu loạn do ánh sáng mặt trời và hoạt động giông bão có thể giải thích nhiều luồng phản lực đông tây trên Sao Mộc và Sao Thổ và thậm chí tạo ra những cơn gió mạnh kéo dài hàng trăm hoặc hàng ngàn km vào bên trong, thấp hơn nhiều so với độ cao của các máy bay phản lực.
Các nhà khoa học đã cố gắng tìm hiểu các cơ chế hình thành các luồng phản lực và điều khiển cấu trúc của chúng kể từ khi những hình ảnh độ phân giải cao đầu tiên của Sao Mộc được tàu vũ trụ Pioneer và Voyager trả lại vào những năm 1970.
Trên trái đất, các luồng phản lực - dòng không khí hẹp chảy từ tây sang đông ở vùng trung du - tạo thành một thành phần chính trong lưu thông toàn cầu của hành tinh chúng ta và chúng kiểm soát phần lớn thời tiết quy mô lớn của Hoa Kỳ và các quốc gia khác bên ngoài Vùng nhiệt đới. Tương tự như dòng máy bay phản lực đông-tây thống trị lưu thông của các hành tinh khổng lồ sao Mộc, sao Thổ, sao Thiên Vương và sao Hải Vương, đạt lên đến 400 dặm một giờ trên sao Mộc và gần 900 dặm một giờ trên sao Thổ và sao Hải Vương. Câu hỏi về nguyên nhân gây ra các luồng phản lực này và chúng xâm nhập sâu vào bên trong các hành tinh khổng lồ như thế nào vẫn là một trong những vấn đề quan trọng nhất chưa được giải quyết trong nghiên cứu về khí quyển hành tinh.
Adam Showman và Yuan Lian của Đại học Arizona ở Tucson và Peter Gierasch của Đại học Cornell ở Ithaca, New York, đã giải thích làm thế nào nhiễu loạn tầng mây có thể lái các máy bay phản lực sâu trong cuộc họp thường niên lần thứ 37 của Khoa Khoa học Hành tinh của Hiệp hội Thiên văn học Hoa Kỳ , được tổ chức tại Cambridge, Anh.
Lian, Showman và Gierasch đã thực hiện các mô phỏng trên máy tính cho thấy sự tương phản nhiệt độ theo chiều ngang - được tạo ra bởi ánh sáng mặt trời hoặc sự khác biệt trong hoạt động giông bão - có thể tạo ra nhiều luồng phản lực xâm nhập sâu vào bên trong hành tinh khổng lồ. Trong các mô phỏng, nhiệt độ tương phản tạo ra các tế bào lưu thông thâm nhập sâu, lần lượt điều khiển các tia nước sâu. Nghiên cứu, sử dụng mô hình máy tính ba chiều tiên tiến, là một trong những nghiên cứu đầu tiên cho phép đánh giá về cách các máy bay hình thành gần đỉnh khí quyển tương tác với bên trong.
Hầu hết các nhà khoa học hành tinh đã cho rằng các máy bay phản lực được bơm gần đỉnh khí quyển sẽ vẫn bị giới hạn trong các tầng nông đó và chúng tôi đã chỉ ra rằng đây không phải là một giả định hợp lệ, theo ông Showman nói.
Tàu thăm dò NASA Galileo của NASA, đã nhảy dù qua bầu khí quyển Sao Mộc vào năm 1995, một phần nhằm giúp trả lời câu hỏi về độ sâu của các luồng phản lực. Các thăm dò thấy gió mạnh kéo dài ít nhất 150 km (khoảng 100 dặm) phía dưới những đám mây. Các nhà khoa học hành tinh đã giải thích rộng rãi phép đo này là bằng chứng cho thấy các máy bay phản lực được điều khiển từ sâu bên trong nội thất Sao Mộc. Các nghiên cứu mới thách thức giải thích này.
Chúng tôi vẫn không biết rằng các máy bay phản lực trên các hành tinh khổng lồ được điều khiển từ trên đỉnh hay bên trong sâu bên trong, theo ông Show Showman. Tuy nhiên, nghiên cứu của chúng tôi cho thấy những cơn gió sâu được đo bằng đầu dò Galileo có thể dễ dàng xảy ra do sự nhiễu loạn của tầng mây nông như từ sự nhiễu loạn sâu bên trong nội thất của Sao Mộc.
Kết quả này mâu thuẫn với một giả định lâu nay về phía nhiều nhà khoa học hành tinh.
Nghiên cứu mới cũng chỉ ra rằng, trong điều kiện thực tế, nhiễu loạn có thể tạo ra không chỉ nhiều luồng phản lực mà cả dòng chảy về phía đông mạnh mẽ ở xích đạo, như quan sát trên Sao Mộc và Sao Thổ. Dòng chảy như vậy rất khó sản xuất trong các mô hình khí quyển, Showman lưu ý.
Nguồn gốc: NASA Astrobiology
