Neue Simulationen zeigen, wie das Saturn-Hexagon entstehen kann
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Cambridge (USA) – In der wolkendichten Atmosphäre des Saturns bilden Wolkenwirbel über dem dortigen Nordpol ein 29.000 Kilometer großes dynamisches Sechseck. Neue Simulationen zeigen nun, wie derartige atmosphärische Strukturen ganz spontan und ohne großen Input von außen entstehen können.
Während bisherige Studien jeweils versucht hatten, den sechsseitigen Wirbel perfekt zu reproduzieren, ging das Team um Dr. Rakesh Yadav von der Harvard University in ihrer aktuelle Studie anders vor und konzentrierten sich darauf, die Atmosphäre des Saturn anhand der geringsten Annahmen zu rekonstruieren, um so herauszufinden, was sich aus diesem Ansatz ergeben würde.
Wie das Team aktuell im Fachjournal „Proceedings der National Academy of Sciences“ (PNAS; DOI: 10.1073/pnas.2000317117) beschreibt, erzeugte die Fluiddynamik-Simulation mit breiten Wolkenbändern in wechselnden Richtungen tatsächlich einen großen Zyklon am Nordpol sowie drei kleinere antizyklonale Wirbel und mehrere noch kleinere Zyklonwirbel, die zusammen einen polygonalen (also ebenso mehr-, wie gleichseitigen) Strahlungsstrom erzeugten.
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Zwar bildete der in der Simulation erzeugte polygonale Wirbel neun Seiten aus, doch könnten auch Polygone mit mehr oder weniger Seiten erzeugt werden, berichten die Forscher. Zudem stimmten auch die von der Simulation erzeugten kreisförmigen Stürme sowohl in ihrer Anzahl als auch in ihrer Geschwindigkeit mit den Beobachtungen überein.
Die Simulationen bestätigen damit die Haupthypothese der Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen, laut der die Atmosphäre des Saturn die Konvektion unterstützt, also die Bewegung von Material zwischen Regionen mit unterschiedlichen Temperaturen – vergleichbar mit den Strömungen in einem kochenden Wassertopf. Eine andere Idee ist die, dass der das Hexagon bildende Fluss aus der Tiefe der Saturnatmosphäre kommt.
Copyright: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute (o.) / Rakesh K. Yadav (u.)
Damit ist es den Wissenschaftlern gelungen, die gleich mehrere Merkmale des Saturn-Hexagons auf einmal und unter Aufwendung möglichst weniger Annahmen und den einfachsten atmosphärisch-physikalischen Modellen entstehen zu lassen. In weiteren Simulationen wollen sie Forscher nun die exakten Bedingungen für die Entstehung eines stabilen Sechsecks nach dem Originalvorbild ergründen.
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Quelle: PNAS
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