De gasreuzen Jupiter en Saturnus delen veel overeenkomsten: samenstelling, spinsnelheid, warmteafgifte en zelfs een voorliefde voor het verzamelen van manen. Ondanks deze overeenkomsten vertonen hun poolstormen opvallende verschillen: Saturnus heeft één enorme vortex aan elke pool, terwijl Jupiter beschikt over een centrale storm omringd door een ring van kleinere. Dit al lang bestaande mysterie heeft wetenschappers in verwarring gebracht, maar nieuw onderzoek suggereert dat het antwoord ligt in de interne structuren van de planeten en hoe deze de ontwikkeling van stormen reguleren.
De sleutel tot de ongelijkheid: atmosferische beperkingen
Planetaire wetenschappers Wanying Kang en Jiaru Shi van MIT stellen dat de divergentie in stormpatronen voortkomt uit de manier waarop de atmosfeer van elke planeet stormen laat groeien en verbinding maakt met diepere lagen. De atmosfeer van Saturnus lijkt het mogelijk te maken dat stormen zich vrijelijk kunnen uitbreiden, wat resulteert in enkele, dominante polaire wervels. Jupiter daarentegen lijkt natuurlijke grenzen op te leggen aan de omvang van stormen, wat aanleiding geeft tot de configuratie van meerdere stormen.
Volgens de onderzoekers wordt dit bepaald door hoe sterk de stormen zijn gekoppeld aan het planetaire interieur. Hoe dieper de verbinding, hoe waarschijnlijker het is dat stormen samensmelten. Als het binnenland zachter is, blijven de stormen beperkt van omvang. Als het moeilijker is, combineren ze zich tot één enkele draaikolk.
“Ons onderzoek laat zien dat dit, afhankelijk van de eigenschappen van het binnenste en de zachtheid van de onderkant van de vortex, invloed zal hebben op het soort vloeistofpatroon dat je aan het oppervlak waarneemt”, zegt Wanying Kang.
Waarom dit belangrijk is: oppervlakteweer koppelen aan interne structuur
Deze ontdekking is belangrijk omdat het een directe correlatie suggereert tussen de zichtbare weerpatronen van een planeet en zijn verborgen interne eigenschappen. De diepte van de atmosferische gelaagdheid, de intensiteit van de interne hitte en de wrijvingssnelheid spelen allemaal een rol bij het bepalen hoe stormen evolueren.
De diepere, energiekere atmosfeer van Jupiter maakt het mogelijk dat meerdere wervels ontstaan zonder samen te smelten, waardoor het kenmerkende “pepperoni pizza”-patroon ontstaat. De atmosfeer van Saturnus, met zijn meer uitgesproken gelaagdheid of wrijving, maakt het mogelijk dat stormen samensmelten tot enkele, dominante wervels.
Wat zit er onder de oppervlakte?
Het model van het team impliceert dat Saturnus mogelijk een harder en dichter interieur heeft dan Jupiter, mogelijk verrijkt met metalen en condenseerbare materialen. Deze gelaagdheid zou kunnen verklaren waarom de stormen van Saturnus samenvloeien en die van Jupiter niet.
De bevindingen zijn geen definitief bewijs, maar ze benadrukken het potentieel voor het gebruik van oppervlakteweerpatronen als venster op het interieur van planeten. Het begrijpen van deze dynamiek kan onze modellen van de vorming en evolutie van gasreuzen verfijnen.
De poolstormen van Jupiter en Saturnus, ooit raadselachtig, vertellen ons nu misschien iets fundamenteels over de werelden onder hun kolkende wolken.
