Weizmann Institute: Nieuw onderzoek lost het mysterie op reuzenplaneten van tegengestelde winden op

De gasreuzen Jupiter en Saturnus worden omringd door oostwaartse straalstromen op de evenaar, terwijl de ijsreuzen Uranus en Neptunus worden omringd door westelijke straalstromen. Het nieuwe model legt een direct verband tussen windrichting en atmosferische diepte. Foto Weizmann Institute

Onderzoekers van het Weizmann Institute ontdekken waarom straalstromen op Jupiter en Saturnus naar het oosten waaien, terwijl die op Uranus en Neptunus naar het westen waaien en een nieuw model koppelt het mysterie aan verschillen in atmosferische diepte.

Rond de evenaren van de reuzenplaneten van het zonnestelsel - Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus - schieten woeste straalstromen die snelheden bereiken van 500 tot 1.500 kilometer per uur. Jarenlang hebben wetenschappers zich afgevraagd waarom deze extreme winden oostwaarts waaien op Jupiter en Saturnus, maar westwaarts op Uranus en Neptunus, ook al delen alle vier de planeten vergelijkbare omstandigheden: elk ontvangt weinig zonlicht, heeft een matige interne warmtebron en roteert snel.

Nu hebben onderzoekers van het Weizmann Institute of Science een nieuw model ontwikkeld dat voor het eerst een enkel mechanisme biedt dat dit al lang bestaande mysterie verklaart. Hun bevindingen zijn onlangs gepubliceerd in Science Advances.

De studie, geleid door Dr. Keren Duer-Milner als onderdeel van haar Ph.D. onderzoek in de groep van prof. Yohai Kaspi in de afdeling Aard- en Planetaire Wetenschappen van Weizmann, gebruikte hydrodynamische modellering om aan te tonen dat variaties in atmosferische diepte de tegenovergestelde windrichtingen kunnen verklaren. Met andere woorden, onder dezelfde fysische omstandigheden kunnen de straalstromen van een planeet naar het oosten of naar het westen stromen, afhankelijk van hoe diep de atmosfeer zich uitstrekt.

Dr. Keren Duer-Milner en prof. Yohai Kaspi, Foto Weizmann Institute

"We waren verheugd om een eenvoudige en elegante verklaring te vinden voor zo'n complex fenomeen", zegt Duer-Milner, nu een postdoctoraal onderzoeker aan de Universiteit Leiden in Nederland. "Het begrijpen van deze straalstromen onthult fundamentele processen die de atmosferische dynamiek vormgeven - niet alleen in ons zonnestelsel, maar in ons hele sterrenstelsel. Dit inzicht geeft ons een nieuw hulpmiddel om de enorme klimatologische diversiteit in het universum te verkennen."