Les effets des tempêtes géantes de Saturne durent des siècles

Les tempêtes géantes de Saturne laissent des empreintes d’ammoniac dans la basse atmosphère qui persistent pendant des siècles après que la tempête se soit éteinte.

Toutes les dix ou deux décennies, Saturne génère une tempête vraiment formidable. Les vents rugissent jusqu’à des milliers de kilomètres à l’heure, des traînées de nuages ​​​​d’orage s’enroulent autour de la planète entière et de la grêle faite d’ammoniac secoue vers le bas. La tempête s’est finalement calmée après plus de six mois, mais son impact sur l’atmosphère de Saturne durera beaucoup plus longtemps, selon une étude récente d’un scientifique planétaire de l’Université du Michigan. Cheng Li et collègues. Ils ont récemment découvert que les tempêtes géantes de Saturne transportent la vapeur d’ammoniac profondément dans l’atmosphère de la planète, où elle peut persister pendant des siècles, comme une empreinte digitale marquant le passage d’une tempête.

Lee et ses collègues ont publié leurs recherches dans la revue La science avance.

Comment les tempêtes géantes laissent des empreintes dans le ciel

Le nuage supérieur de Saturne se compose principalement d’ammoniac (un atome d’azote lié à trois atomes d’hydrogène), flottant dans une atmosphère d’hydrogène. À des altitudes plus profondes et plus chaudes, les nuages ​​sont principalement constitués d’eau. Mais dans les données du radiotélescope Very Large Array, Li et ses collègues ont détecté des émissions radio provenant de plaques d’ammoniac piégées dans les couches inférieures de l’atmosphère de Saturne, là où elles ne devraient normalement pas se trouver.

L’ammoniac dérivait à 43 degrés de latitude nord, là où le vaisseau spatial Cassini (RIP) de la NASA a vu une tempête géante couvrant la planète en 2010 (les vents de Saturne soufflent principalement d’est en ouest, c’est pourquoi les tempêtes géantes ont tendance à être longues et étroites— et pourquoi les caractéristiques étranges de l’atmosphère ont tendance à rester à la même latitude qui les a engendrées).

La tempête a duré un peu plus de six mois, et Lee et ses collègues disent qu’elle a transporté l’ammoniac des nuages ​​​​de haute altitude dans les couches inférieures de l’atmosphère – où il est maintenant piégé.

À l’aide des données VLA, Lee et ses collègues ont découvert plusieurs autres bandes d’ammoniac mal placées dans la basse atmosphère de Saturne. Cela coïncidait principalement avec les latitudes des cinq autres tempêtes massives que les astronomes avaient observées en orbite autour de Saturne depuis 1876. Cela signifie que certains des nuages ​​​​d’ammoniac étaient piégés dans la basse atmosphère de Saturne depuis près de 120 ans.

Un grain d’ammoniac que Lee et ses collègues ont repéré ne correspond à aucune des tempêtes enregistrées, il peut donc avoir plus de 150 ans : une empreinte nuageuse d’une tempête jamais vue par des yeux humains.

Les boules de champignons sont les précipitations les plus étranges et les plus étonnantes

Une partie de l’explication peut être ce que Lee et ses collègues appellent des boules de crêpes : de petites boules de neige avec un mélange liquide d’ammoniac et d’eau à l’intérieur (comme les Gushers, à l’exception des saveurs et du poison également). Des boules de champignons tombent des nuages ​​d’orage dans les échelons supérieurs des supertempêtes de Saturne, transportant l’ammoniac plus profondément dans l’atmosphère.

Au lendemain d’une tempête, la haute atmosphère reste chaude pendant un certain temps ; C’est sec aussi, après avoir laissé tomber beaucoup d’ammoniac dans ma volée de boulettes de champignons. Pendant un certain temps, les couches supérieures de l’atmosphère sont beaucoup plus chaudes que les couches inférieures, et cet air chaud et sec agit comme une couverture, retenant les nuages ​​d’ammoniac piégés dans la couche inférieure.

Même une tempête aussi massive et puissante que les tempêtes nodales de Saturne ne peut pas laisser éternellement des empreintes dans les nuages. Finalement, la turbulence de l’atmosphère de Saturne entraînera le mélange de l’air chaud de la tempête avec de l’air plus frais provenant d’autres latitudes, et les bancs de nuages ​​d’ammoniac seront libres de s’élever. Enfin une autre tempête viendra.

Où allons-nous à partir d’ici?

Lorsque Lee et ses collègues ont étudié les étendues d’ammoniac piégé laissées par des tempêtes géantes sur Saturne, ils ont remarqué que chaque « empreinte » avait tendance à se diviser en deux. Une plaque d’ammoniac dérive vers le nord depuis la latitude de la tempête, tandis que l’autre dérive vers le sud. C’est l’une des choses qu’ils veulent étudier plus en détail avec de futures observations.

Il est difficile de prédire la météo ici sur Terre, et encore moins sur un monde extraterrestre aussi turbulent que Saturne, mais l’histoire suggère qu’une autre tempête géante devrait éclater et s’enrouler autour de la planète dans les 10 à 20 prochaines années. Lorsque cela se produira, Li et ses collègues espèrent que les astronomes et les planétologues étudieront comment la tempête se développe et ce qui arrive à l’atmosphère de Saturne par la suite.

Pendant ce temps, l’équipe prévoit d’examiner l’hémisphère sud de Saturne en 2025. Les données VLA que Li et ses collègues ont utilisées dans leur dernière étude ne couvrent que l’hémisphère nord de la planète, car à l’heure actuelle, l’inclinaison de l’axe de Saturne signifie que l’hémisphère sud est terriblement caché. Derrière les anneaux emblématiques de la planète. D’ici 2025, Saturne sera à un point différent de son orbite et les télescopes terrestres pourront voir l’hémisphère sud.

Toutes les tempêtes géantes que les astronomes ont observées jusqu’à présent se sont produites dans l’hémisphère nord de la planète, donc Lee et ses collègues s’attendent à ce que s’ils ont raison, ils ne devraient pas voir de plaques d’ammoniac piégées dans le sud.