การจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ของดาวพฤหัสบดี เครดิตภาพ: UCLA คลิกเพื่อดูภาพขยาย
แบบจำลองคอมพิวเตอร์เครื่องใหม่บ่งบอกถึงกระแสลมแรงของจูปิเตอร์ที่สร้างขึ้นจากส่วนลึกภายในการตกแต่งภายในของดาวเคราะห์ยักษ์นักวิทยาศาสตร์ UCLA และเพื่อนร่วมงานระหว่างประเทศรายงานในวารสาร Nature วันนี้
ลมแรงของดาวพฤหัสแตกต่างจากลมบนโลกมาก พวกมันหมุนวนรอบดาวเคราะห์อย่างต่อเนื่องและเปลี่ยนแปลงน้อยมากใน 300 ปีที่นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาพวกมัน ลมตะวันออก - ตะวันตกที่พัดแรงในแถบเส้นศูนย์สูตรของจูปิเตอร์ถึงประมาณ 340 ไมล์ต่อชั่วโมง เร็วเป็นสองเท่าของลมที่เกิดจากพายุเฮอริเคนที่รุนแรงบนโลก เมื่อละติจูดสูงขึ้นลวดลายลมจะเปลี่ยนเป็นไอพ่นสลับที่วิ่งรอบโลก
ไม่มีใครสามารถอธิบายได้ว่าทำไมลมถึงคงที่หรือสร้างอะไรขึ้น? แต่นั่นอาจเปลี่ยนแปลงได้
“ แบบจำลองของเราแสดงให้เห็นการพาความร้อนที่ขับเคลื่อนด้วยแหล่งความร้อนภายในที่ลึกทำให้เกิดแรงลมบนพื้นผิวของดาวพฤหัส” Jonathan Aurnou ผู้ช่วยศาสตราจารย์ UCLA ของฟิสิกส์ดาวเคราะห์ “ แบบจำลองนี้ให้คำตอบที่เป็นไปได้ว่าทำไมลมจึงเสถียรมาหลายศตวรรษ พื้นผิวของดาวพฤหัสเป็นหาง สุนัขคือการตกแต่งภายในที่ร้อนแรงของโลก
“ บนโลก” Aurnou กล่าว“ เราได้รับการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในรูปแบบลมทุกฤดู บนดาวพฤหัสแทบจะไม่มีการแปรผัน มีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของคลาวด์ แต่ลมขนาดใหญ่ก็ยังคงที่”
นักวิจัยระบุส่วนผสมสำคัญที่อธิบาย "ลมแรง" ของดาวพฤหัสและแยกองค์ประกอบเหล่านั้นออกเป็นแบบจำลอง เพื่อนร่วมงานของ Aurnou ได้แก่ Moritz Heimpel ผู้ช่วยศาสตราจารย์วิชาฟิสิกส์ที่ University of Alberta ใน Edmonton และ Johannes Wicht ที่ Max Planck Institute เพื่อการวิจัยระบบพลังงานแสงอาทิตย์ในประเทศเยอรมนี
Aurnou, Heimpel และ Wicht สร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์สามมิติแรกที่สร้างเจ็ทเส้นศูนย์สูตรขนาดใหญ่ไปทางทิศตะวันออกและไอพ่นสลับขนาดเล็กที่ละติจูดสูงขึ้น ในเปลือกของเหลวที่หมุนอย่างรวดเร็วพวกเขาจำลองการพาความร้อนซึ่งเป็นสิ่งที่ขับเคลื่อนการเคลื่อนที่ในหม้อเดือด
“ ส่วนประกอบสำคัญสามอย่างคือรูปทรงเรขาคณิตที่ถูกต้องการพาความปั่นป่วนและการหมุนอย่างรวดเร็วและแบบจำลองของเรามีองค์ประกอบทั้งสาม” Aurnou สมาชิกคณะในภาควิชาวิทยาศาสตร์โลกและอวกาศของ UCLA กล่าว “ เมื่อคุณรวมสิ่งเหล่านั้นเข้าด้วยกันนั่นทำให้เราได้สูตรที่ถูกต้อง ในอนาคตเราจะปรับปรุงรูปแบบของเราโดยการเพิ่มส่วนผสมมากขึ้น”
รัศมีของดาวพฤหัสมีรัศมีมากกว่า 11 เท่าของโลก ความร้อนจำนวนมากมาจากการตกแต่งภายใน
“ ความร้อนจากการตกแต่งภายในของดาวพฤหัสบดีเปรียบได้กับความร้อนที่โลกได้รับจากดวงอาทิตย์” อานูร์กล่าว
แบบจำลองนี้แสดงให้เห็นว่าการพาความร้อนแบบสามมิติในชั้นบรรยากาศลึก ๆ ของดาวพฤหัสน่าจะทำให้เกิดการไหลแบบเป็นวงกลม
การตกแต่งภายในของดาวพฤหัสบดีนั้นทำมาจากไฮโดรเจนและฮีเลียมที่ถูกบีบอัดและพลาสมาขนาดยักษ์
Aurnou จะศึกษาลมแรงของดาวพฤหัสต่อไปเช่นเดียวกับดาวเสาร์ดาวยูเรนัสและดาวเนปจูน
แหล่งต้นฉบับ: ข่าว UCLA
