Jupiter. Kredit gambar: NASA / JPL Klik untuk memperbesar
Turbulensi yang didorong oleh sinar matahari dan aktivitas badai mungkin menjelaskan banyak aliran jet timur-barat di Jupiter dan Saturnus dan bahkan menghasilkan angin kencang yang membentang ratusan atau ribuan kilometer ke pedalaman, jauh di bawah ketinggian tempat jet didorong.
Para ilmuwan telah mencoba memahami mekanisme yang membentuk aliran jet dan mengendalikan struktur mereka sejak gambar Jupiter dengan resolusi tinggi pertama kali dikembalikan oleh pesawat ruang angkasa Pioneer dan Voyager pada 1970-an.
Di Bumi, jet stream - arus sempit udara yang mengalir dari barat ke timur di midlatitudes - membentuk komponen utama dari sirkulasi global planet kita, dan mereka mengendalikan banyak cuaca berskala besar yang dialami oleh Amerika Serikat dan negara-negara lain di luar daerah tropis. Aliran jet timur-barat serupa mendominasi sirkulasi planet-planet raksasa Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus, mencapai hingga 400 mil per jam di Jupiter dan hampir 900 mil per jam di Saturnus dan Neptunus. Pertanyaan tentang apa yang menyebabkan aliran-aliran jet ini dan seberapa dalam mereka meluas ke bagian dalam planet-planet raksasa tetap merupakan beberapa masalah paling penting yang belum terpecahkan dalam studi atmosfer planet.
Adam Showman dan Yuan Lian dari University of Arizona di Tucson dan Peter Gierasch dari Cornell University di Ithaca, New York, menjelaskan bagaimana turbulensi lapisan awan dapat menggerakkan jet dalam pada pertemuan tahunan ke-37 Divisi Ilmu Planet dari American Astronomical Society , diadakan di Cambridge, Inggris.
Lian, Showman, dan Gierasch melakukan simulasi komputer yang menunjukkan bahwa kontras suhu horizontal - yang dihasilkan oleh sinar matahari atau perbedaan dalam aktivitas badai petir - dapat menghasilkan beberapa aliran jet yang menembus jauh ke dalam interior planet raksasa. Dalam simulasi, kontras suhu menginduksi sel-sel sirkulasi yang menembus dalam yang pada gilirannya mendorong jet yang dalam. Studi ini, yang menggunakan model komputer tiga dimensi canggih, adalah yang pertama yang memungkinkan penilaian tentang bagaimana jet yang terbentuk di dekat bagian atas atmosfer berinteraksi dengan interior.
Sebagian besar ilmuwan planet mengasumsikan bahwa jet yang dipompa di dekat bagian atas atmosfer akan tetap terbatas pada lapisan dangkal itu, dan kami telah menunjukkan bahwa ini bukan asumsi yang valid, "kata Showman.
NASA Galileo Probe, yang terjun payung melalui atmosfer Jupiter pada tahun 1995, sebagian dimaksudkan untuk membantu menjawab pertanyaan tentang seberapa dalam aliran jet memanjang. Probe menemukan angin kencang memanjang setidaknya 150 kilometer (hampir 100 mil) di bawah awan. Ilmuwan planet telah secara luas menafsirkan pengukuran ini sebagai bukti bahwa jet didorong dari jauh di dalam interior Jupiter. Studi baru menantang interpretasi ini.
"Kami masih belum tahu apakah jet di planet raksasa didorong dari atas atau di dalam," kata Showman. "Tetapi penelitian kami menunjukkan bahwa angin dalam yang diukur dengan probe Galileo dapat dengan mudah dihasilkan dari turbulensi lapisan awan yang dangkal seperti dari turbulensi jauh di dalam interior Jupiter."
"Hasil ini bertentangan dengan asumsi lama dari banyak ilmuwan planet."
Studi baru ini juga menunjukkan bahwa, dalam kondisi realistis, turbulensi tidak hanya dapat menghasilkan banyak aliran jet tetapi juga aliran ke arah timur yang kuat di khatulistiwa, seperti yang diamati pada Jupiter dan Saturnus. Aliran seperti itu terkenal sulit untuk diproduksi dalam model atmosfer, catat Showman.
Sumber Asli: NASA Astrobiology
