Το μυστήριο της ξαφνικής επιτάχυνσης του Κρόνου έλυσαν οι επιστήμονες

Ερευνητές του Πανεπιστημίου Northumbria με τα δεδομένα που έλαβαν από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb (JWST) ανακάλυψαν γιατί ο Κρόνος φαινόταν να αλλάζει την ταχύτητα περιστροφής του, λύνοντας έναν γρίφο που απασχολούσε την πλανητική επιστήμη για πάνω από δύο δεκαετίες. Σύμφωνα με τη μελέτη που δημοσιεύθηκε στις 26 Μαρτίου στο περιοδικό Journal of Geophysical Research: Space Physics, ένας αυτοσυντηρούμενος κύκλος, τροφοδοτούμενος από το ίδιο το σέλας του πλανήτη, ευθύνεται για τις παραπλανητικές μετρήσεις.

Όταν το διαστημικό σκάφος Cassini της NASA έφτασε στον Κρόνο το 2004, οι μετρήσεις του έδειχναν ότι ο ρυθμός περιστροφής του πλανήτη μεταβαλλόταν με τον χρόνο — κάτι που θεωρείται αδύνατο για έναν αέριο γίγαντα, όπως ο Κρόνος. Το 2021, μελέτη υπό την καθοδήγηση του Tom Stallard, Καθηγητή Πλανητικής Αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο Northumbria, απέδειξε ότι η περιστροφή του Κρόνου δεν μεταβαλλόταν πραγματικά. Αντίθετα, άνεμοι στην ανώτερη ατμόσφαιρα παρήγαγαν ηλεκτρικά ρεύματα που δημιουργούσαν ένα παραπλανητικό σέλας, δίνοντας την εντύπωση αλλαγής στην περιστροφή. Ωστόσο, παρέμενε άγνωστο τι προκαλούσε αυτούς τους ανέμους.

Για να δώσουν απάντηση, ο Stallard και η διεθνής ομάδα συνεργατών του παρατήρησαν τη βόρεια περιοχή του Κρόνου για μία πλήρη ημέρα του πλανήτη, χρησιμοποιώντας τα υπέρυθρα όργανα του JWST. 

Τα δεδομένα του JWST αποδείχθηκαν δέκα φορές πιο ακριβή από προηγούμενες μετρήσεις, οι οποίες εμφάνιζαν σφάλματα περίπου 50 βαθμών Κελσίου — σχεδόν ίσα με τις διαφορές θερμοκρασίας που επιδίωκαν να εντοπίσουν οι επιστήμονες. Η ομάδα διαπίστωσε ότι τα πρότυπα θερμοκρασίας και πυκνότητας στην αυρορική περιοχή ταίριαζαν με τα υπολογιστικά μοντέλα που είχαν αναπτυχθεί πριν από περισσότερο από δέκα χρόνια, αλλά μόνο όταν η πηγή θερμότητας τοποθετούνταν στο σημείο όπου οι κύριες αυρορικές εκπομπές διεισδύουν στην ατμόσφαιρα.

«Αυτό που βλέπουμε είναι ουσιαστικά μια πλανητική αντλία θερμότητας», δήλωσε ο Stallard. «Το σέλας του Κρόνου θερμαίνει την ατμόσφαιρά του, η ατμόσφαιρα οδηγεί ανέμους, οι άνεμοι παράγουν ρεύματα που τροφοδοτούν το σέλας, και έτσι συνεχίζεται. Το σύστημα τροφοδοτεί τον εαυτό του.»

Η έρευνα δείχνει ότι οι συνθήκες στην ατμόσφαιρα του Κρόνου επηρεάζουν άμεσα τη μαγνητόσφαιρά του — την εκτεταμένη περιοχή που διαμορφώνεται από το μαγνητικό πεδίο του — η οποία με τη σειρά της επανατροφοδοτεί ενέργεια στο σύστημα. Αυτή η αμφίδρομη σχέση μεταξύ ατμόσφαιρας και μαγνητόσφαιρας εξηγεί γιατί το φαινόμενο παραμένει τόσο σταθερό και μακροχρόνιο.

Τα ευρήματα ενδέχεται να αναδιαμορφώσουν την κατανόηση των αλληλεπιδράσεων ανάμεσα στις πλανητικές ατμόσφαιρες και τα μαγνητικά τους περιβάλλοντα σε ολόκληρο το ηλιακό σύστημα. Η μελέτη βασίζεται σε ένα αυξανόμενο σύνολο παρατηρήσεων του JWST για τους γιγάντιους πλανήτες, συμπεριλαμβανομένης της πρόσφατης χαρτογράφησης των σελήνων του Ουρανού από την ίδια ερευνητική ομάδα του Northumbria.