I 1988 fant astronomen David Godfrey noe helt uventet i målingene fra Voyager 2-sonden. Den hadde flydd forbi gasskjempen Saturn i 1981, og fått det første glimtet av en diger, sekskantet form over Saturns nordpol.

De beste bildene som finnes av planeten i dag ble tatt av Cassini-sonden, som tilbrakte 13 år i bane rundt Saturn. I 2017 var oppdraget over, og Cassini stupte ned i Saturns atmosfære.

Cassini fikk tatt spektakulære bilder av denne sekskantede stormen, som ikke hadde endret seg mye siden forskerne ble klar over den for første gang.

Sekskanten

Stormen er rundt 30 000 kilometer bred, og hver side i sekskanten er omtrent 14 500 kilometer lang. Jorden får altså plass inne i denne stormen, med sine 12 700 kilometer i diameter.

Men hvordan ender en storm opp med å ha en så regelmessig og stabil form? Dette spørsmålet har blitt utforsket i flere forskningsprosjekter i løpet av de siste tiårene, og en ny artikkel om stormen har nå blitt publisert i tidsskriftet PNAS.

To Harvard-forskere har laget en datamodell som simulerer Saturns atmosfære, basert på kunnskap fra blant annet Cassini-målinger. De kommer fram til en modell som kan forklare hvordan man kan ende opp med en stabil sekskantet storm, men det er fortsatt bare en modell.

Hvorfor stormen ser slik ut, er det ingen som vet helt sikkert.

Jetstrømmer rundt planeten

Ideen er at kraftige jetstrømmer dypt nede i Saturns atmosfære går rundt planeten, i forskjellige retninger. Vindhastighetene kan nå fryktelige nivåer, og NASA har målt hastigheter opp mot 1800 kilometer i timen i den øvre atmosfæren.

Saturn er en gasskjempe som består hovedsakelig av helium og hydrogen, og det er ingenting som hindrer vindene fra å rase rundt planeten i store hastigheter.

Disse vindene, og dermed sekskanten, blir blant annet drevet av konveksjon. Atmosfæren varmes opp dypt nede i Saturn, og kraftige strømmer i atmosfæren drives av temperaturforskjellene mellom forskjellige lag i atmosfæren.

Disse jetstrømmene skaper virvler og turbulens, som ender opp som noen svært store virvelvinder oppe rundt nordpolen. Disse virvlene ligger stabilt, og skaper og klemmer inn en sekskantet form mellom seg på nordpolen.

Forskernes simuleringer tyder på at denne sekskantede formen kan være svært dyp, og stikke flere tusen kilometer ned i atmosfæren. Siden Saturn er en gasskjempe, har den ikke noen steinete overflate som på jorda under atmosfæren.

Trykket nedover i atmosfæren øker og øker, og når ekstreme verdier. Forskerne mener at disse jetstrømmene kanskje eksisterer helt nede i områder med 100 000 bar. Siden denne stormen er så stabil, mener forskerne det kan henge sammen med jetstrømmer dypt nede i atmosfæren, som ikke påvirkes av det som skjer høyere opp.

1 bar er trykket ved jordoverflaten hos oss, og til sammenligning er det rundt 1000 bar på bunnen av Marianegropen, det dypeste stedet i verdenshavene.

Men selv om denne modellen klarer å produsere en sekskantet form på nordpolen basert på antagelser om hvordan vindstrømmene oppfører seg på Saturn, er det altså fortsatt bare en modell.

Siste ord er nok ikke sagt om en av de mest oppsiktsvekkende fenomenene i solsystemet.

Du kan se video av simuleringen i denne Space.com-videoen.

Referanse:

Yadav mfl: Deep rotating convection generates the polar hexagon on Saturn. PNAS, 2020. DOI: 10.1073/pnas.2000317117 . Sammendrag