Les mégatempêtes laissent des traces dans l’atmosphère de Saturne pendant des siècles

Une nouvelle étude montre maintenant que Saturne – bien que beaucoup plus fade et moins colorée que Jupiter – a également des mégatempêtes de longue durée avec des impacts profonds dans l’atmosphère qui persistent pendant des siècles.

L’étude a été menée par des astronomes de l’Université de Californie à Berkeley et de l’Université du Michigan à Ann Arbor, qui ont examiné les émissions radio de la planète, qui proviennent du sous-sol, et ont découvert des perturbations à long terme dans la distribution de l’ammoniac. gaz.

L’étude a été publiée aujourd’hui (11 août) dans la revue Les avancées scientifiques.

Les mégatempêtes se produisent environ tous les 20 à 30 ans sur Saturne et sont similaires aux ouragans sur Terre, bien que nettement plus gros. Mais contrairement aux ouragans de la Terre, personne ne sait ce qui cause les méga-orages dans l’atmosphère de Saturne, qui est composée principalement d’hydrogène et d’hélium avec des traces de méthane, d’eau et d’ammoniac.

“Comprendre les mécanismes des plus grandes tempêtes du système solaire place la théorie des ouragans dans un contexte cosmique plus large, remettant en question nos connaissances actuelles et repoussant les limites de la météorologie terrestre”, a déclaré l’auteur principal Cheng Li, ancien boursier 51 Peg b à l’UC. Berkeley qui est maintenant professeur adjoint à l’Université du Michigan.

Imke de Pater, professeur émérite d’astronomie et de sciences de la Terre et des planètes à l’UC Berkeley, étudie les géantes gazeuses depuis plus de quatre décennies pour mieux comprendre leur composition et ce qui les rend uniques, en utilisant le Karl G. Jansky Very Large Array au Nouveau-Mexique. pour sonder les émissions radio du plus profond de la planète.

“Aux longueurs d’onde radio, nous sondons sous les couches nuageuses visibles sur les planètes géantes. Étant donné que les réactions chimiques et la dynamique modifient la composition de l’atmosphère d’une planète, des observations sous ces couches nuageuses sont nécessaires pour contraindre la véritable composition atmosphérique de la planète, un paramètre clé pour la planète. modèles de formation », a-t-elle déclaré. “Les observations radio aident à caractériser les processus dynamiques, physiques et chimiques, y compris le transport de chaleur, la formation de nuages ​​et la convection dans les atmosphères des planètes géantes à l’échelle mondiale et locale.”

Comme indiqué dans la nouvelle étude, de Pater, Li et Chris Moeckel, étudiant diplômé de l’UC Berkeley, ont trouvé quelque chose de surprenant dans les émissions radio de la planète : des anomalies dans la concentration de gaz ammoniac dans l’atmosphère, qu’ils ont reliées aux occurrences passées de mégatempêtes dans l’hémisphère nord de la planète.

Selon l’équipe, la concentration d’ammoniac est plus faible à moyenne altitude, juste en dessous de la couche nuageuse d’ammoniac et de glace la plus élevée, mais s’est enrichie à des altitudes plus basses, 100 à 200 kilomètres plus profondément dans l’atmosphère. Ils croient que l’ammoniac est transporté de la haute à la basse atmosphère via les processus de précipitation et de réévaporation. De plus, cet effet peut durer des centaines d’années.

L’étude a en outre révélé que bien que Saturne et Jupiter soient constitués d’hydrogène gazeux, les deux géantes gazeuses sont remarquablement dissemblables. Bien que Jupiter ait des anomalies troposphériques, elles ont été liées à ses zones (bandes blanchâtres) et ceintures (bandes sombres) et ne sont pas causées par des tempêtes comme elles le sont sur Saturne. La différence considérable entre ces géantes gazeuses voisines remet en question ce que les scientifiques savent de la formation de mégatempêtes sur les géantes gazeuses et d’autres planètes et peut informer sur la façon dont elles sont trouvées et étudiées sur les exoplanètes à l’avenir.

L’Observatoire national de radioastronomie (NRAO) est une installation de la National Science Foundation, exploitée en vertu d’un accord de coopération par Associated Universities Inc.