Forscher der Universität Houston haben ein massives energetisches Ungleichgewicht auf dem Saturn entdeckt und damit unser Verständnis der planetarischen Wissenschaften grundlegend verändert. Diese Entdeckung stellt die bestehenden Klimamodelle der Gasriesen des Sonnensystems in Frage und bietet neue Perspektiven auf ihre Bildung und Entwicklung.
Energetisches Ungleichgewicht des Saturn. Quelle: NASA/JPL
Zum ersten Mal auf saisonaler Ebene beobachtet, erweckt dieses globale energetische Ungleichgewicht eines Gasriesen das Interesse der Forscher. Laut Liming Li, Professor für Physik, verändert diese Entdeckung unser Verständnis der Planetenbildung und der atmosphärischen Wissenschaften. Mithilfe der Daten der Cassini-Mission hat die Doktorandin Xinyue Wang diese bedeutende saisonale Energieschwankung auf dem Saturn festgestellt.
Im Gegensatz zur Erde empfangen Gasriesen nicht nur Sonnenenergie, sondern auch tiefe innere Wärme, die ihre thermische Struktur und ihr Klima beeinflusst. Das energetische Ungleichgewicht des Saturn resultiert aus seiner exzentrischen Umlaufbahn, die um 20 % zwischen Aphel und Perihel variiert und somit erhebliche saisonale Schwankungen verursacht.
Die Erde, mit ihrer nahezu kreisförmigen Umlaufbahn, kennt ein solches Ungleichgewicht nicht. Xun Jiang, Professor für atmosphärische Wissenschaften, erklärt, dass die Energiebilanz der Erde hauptsächlich von der absorbierten Sonnenenergie und der abgestrahlten Wärme bestimmt wird, wohingegen auf dem Saturn die innere Wärme eine Schlüsselrolle spielt.
Die Daten von Cassini deuten darauf hin, dass dieses energetische Ungleichgewicht zur Entwicklung von gigantischen Stürmen auf dem Saturn beiträgt, einem dominierenden Wetterphänomen auf dem Planeten. Diese Entdeckung könnte auch Hinweise zur besseren Verständnis des irdischen Klimas bieten.
Die Cassini-Mission, eine Zusammenarbeit zwischen der NASA, der Europäischen Weltraumorganisation und der Italienischen Weltraumagentur, ermöglichte es, den Saturn fast 20 Jahre lang zu erkunden. Professor Li, als teilnehmender Wissenschaftler, überwachte drei Instrumente an Bord, die die Energiebilanz des Saturn beobachteten.
Die Forscher der UH führten diese Studie mit Wissenschaftlern verschiedener Institutionen unter der Leitung der Professoren Li und Jiang durch. Ihre Entdeckung fordert dazu auf, die aktuellen Modelle der Atmosphäre und des Klimas der Gasriesen neu zu bewerten und unterstreicht die Bedeutung dieses saisonalen Ungleichgewichts.
Schließlich bereitet sich das Team von Li darauf vor, andere Gasriesen, insbesondere Uranus, zu erkunden, für den in der nächsten Dekade eine herausragende Mission geplant ist. Sie sagen ein noch ausgeprägteres energetisches Ungleichgewicht auf dem Uranus voraus, bedingt durch dessen exzentrische Umlaufbahn und große Schräglage.