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가스 거인의 폭풍은 지구에 허리케인을 수치스럽게 만들었습니다.

과학자들은 토성이 수세기 동안 지속되고 깊은 대기를 휘젓는 오래 지속되는 거대 폭풍을 경험한다는 사실을 발견했습니다. 토성은 이전에 동료 태양계 가스 거인인 목성보다 다소 조용한 것으로 여겨졌습니다. 수백년 동안 대적점. 대적점은 여전히 ​​태양계에서 가장 큰 폭풍으로 남아 있지만, 새로 발견된 토성의 폭풍은 여전히 ​​지구의 허리케인을 수치스럽게 할 만큼 강력합니다. 20~30년마다 발생하는 것으로 생각되는 토성의 거대 폭풍은 허리케인과 유사합니다. 지구상에 있지만 훨씬 더 큽니다. 지구의 허리케인은 지구의 바다에서 에너지를 얻는 반면, 토성의 수소와 헬륨이 풍부한 대기에서 거대 폭풍을 일으키는 메커니즘은 다소 신비합니다.

그러나 버클리 캘리포니아 대학교와 앤아버 미시간 대학교의 천문학자들은 토성의 깊은 대기에서 암모니아 가스 분포의 혼란을 연구함으로써 토성의 이러한 폭풍에 대해 더 많이 알게 되었습니다. "태양계에서 가장 큰 폭풍의 메커니즘을 이해하는 것은 허리케인 이론을 더 넓은 우주적 맥락으로 끌어들여 우리의 현재 지식에 도전하고 지상 기상학의 경계를 넓히는 것입니다."라고 미시간 대학 조교수인 Cheng Li는 성명에서 말했습니다.

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Li와 팀은 뉴멕시코에 있는 Karl G. Jansky VLA(Very Large Array)를 사용하여 토성 대기에서 암모니아의 무선 방출을 관찰하여 이러한 혼란을 감지했습니다. 토성은 가시광선에서 거의 균일한 색을 띠는 것처럼 보이지만 전파에서 볼 때 토성의 독특한 줄무늬와 다양한 고도에서 대기층 사이의 차이가 더 분명하게 드러납니다. 이는 전파 관측이 광학 망원경보다 행성의 대기를 더 깊이 들여다볼 수 있기 때문입니다. 천문학자들은 구름 형성과 열 전달로 이어지는 화학적, 물리적 과정을 더 잘 이해합니다. UC Berkeley 천문학자 임케 드 페이터(Imke de Pater)는 성명에서 “무선 파장에서 우리는 거대한 행성의 눈에 보이는 구름층 아래를 조사합니다.”라고 말했습니다. "화학 반응과 역학이 행성 대기의 구성을 변화시키므로, 행성 형성 모델의 핵심 매개변수인 행성의 실제 대기 구성을 제한하려면 이러한 구름층 아래의 관측이 필요합니다."

연구팀은 토성 대기 내에서 암모니아 농도의 변칙 형태로 발생하는 무선 방출에서 놀라운 것을 발견했습니다. 그들은 이러한 이상 현상을 거대 가스 행성의 북반구를 휩쓸었던 이전 거대 폭풍과 연관시킬 수 있었습니다. 토성의 중위도 지역에서는 암모니아 농도가 더 낮았으며, 이는 암모니아 얼음 구름층이 더 높다는 것을 암시합니다. 그러나 이보다 약 100~200km 아래에서는 암모니아 농도가 증가했습니다. 연구팀은 이러한 농축이 암모니아 비의 형태로 대기의 상층부에서 하층부로 암모니아가 이동한 결과라고 생각하고 있습니다. 이 효과는 거대 폭풍의 결과이며 수백 년 동안 지속될 수 있습니다.

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천문학자들의 조사에 따르면 토성과 동료 가스 거인 목성은 비슷한 구성을 가지고 있지만 태양으로부터 다섯 번째와 여섯 번째 행성은 현저히 다르다는 것을 보여줍니다. 목성도 대기 전체에 걸쳐 층 사이에 차이가 있지만 이러한 변화는 폭풍에 의해 좌우되지 않습니다. 토성의 경우와 마찬가지로 활동입니다. 이는 가스 거인들이 동일한 행성계에 나란히 존재하는 경우에도 상당한 차이가 있음을 의미합니다. 또한 이번 연구는 과학자들이 태양계 밖의 가스 거인들을 가로지르는 거대 폭풍을 찾는 방법에도 영향을 미칠 수 있습니다.