Mittwoch, 11. April 2007

Astronomie Sonnensystem Meteorologie

Seltsame Struktur am Nordpol des Saturn

Die Entdeckung

Am Nordpol des Ringplaneten Saturn befindet sich eine riesige, exakt sechseckige Struktur, die sich um sich selbst dreht (rotiert). Diese Struktur erscheint auf Infrarotaufnahmen, der amerikanischen Saturn-Sonde Cassini, die den Nordpol des Saturns näher untersuchte. Dort herrscht Polarnacht, denn der Nordpol weist zur Zeit von der Sonne weg und liegt daher im Dunklen.

Der Saturn ist der sechste und mit 95 Erdmassen der zweitgrößte Planet in unserem Sonnensystem. Er ist mit bloßem Auge sichtbar. Von den anderen Planeten unseres Sonnensystems hebt sich der Saturn durch seinen schon in kleinen Fernrohren sichtbaren Ring ab, der zu großen Teilen aus Wassereis besteht. Saturn läuft auf einer annähernd kreisförmigen Umlaufbahn in einer Entfernung von 9 bis 10 AE um die Sonne (1 AE=1 Astronomische Einheit=150 Millionen Kilometer, entspricht dem mittleren Abstand zwischen Erde und Sonne). Für einen Umlauf um die Sonne (1 Saturnjahr) benötigt Saturn über 29 Erdenjahre. Ein Tag auf dem Saturn dauert weniger als 11 Stunden. Der Saturn dreht sich also, verglichen mit der Erde, wesentlich schneller um die eigene Achse. Die Drehachse des Saturn steht, ähnlich wie bei der Erde, nicht senkrecht auf der Bahnebene, sondern ist etwas gekippt, so daß es auch dort Jahreszeiten gibt.

Saturn gehört zu den sogenannten Gasriesen. Seine Atmosphäre besteht vorwiegend aus Wasserstoff, es folgt mit deutlichem Abstand Helium und dann in nochmals deutlich geringerer Menge Ammoniak, Methan, Wasser und verschiedenste organische Verbindungen. Obwohl er nur geringfügig kleiner ist als Jupiter, der größte Planet unseres Sonnensystems, mit 318 Erdmassen auch ein Gasriese, wiegt er doch weniger als ein Drittel, was an seiner sehr geringen Dichte liegt, die sogar geringer als die von Wasser ist. Gäbe es einen Ozean voll Wasser, der groß genug ist, Saturn würde darauf wie ein Korken schwimmen. Das Wettergeschehen auf dem Saturn wird -wie auf anderen Gasriesen auch- nicht nur durch die Sonneneinstrahlung, sondern in hohem Maße durch die innere Wärmeentwicklung des Planeten bestimmt. Die starke innere Wärmeentwicklung könnte auf einem schwerkraftbedingten Schrumpfungsprozeß des ganzen Planeten beruhen. Die Wolken des Saturn bilden sich durch Kondensation aus Wasser-, Ammoniak- und Methandämpfen.Sie kondensieren allerdings in unterschiedlichen Höhen aus. Tief unten bilden sich Wasserwolken, weiter oben bei wesentlich niedrigeren Temperaturen Ammoniak- und ganz oben, bei extremer Kälte auch Methanwolken. Mit zunehmender Tiefe der Atmosphäre geht diese, aufgrund des hohen Druckes, vom gasförmigen Zustand in den flüssigen Zustand über. Es existiert vielleicht ein Ozean aus hochkomprimierten Wasser, Ammoniak und Methan. In noch größerer Tiefe gibt es ein Meer aus flüssigem Wasserstoff. Letztlich geht der Wasserstoff dann bei ganz extrem hohen Drücken in eine metallische Form über. Unterhalb dieser metallischen Schicht liegt ein Gesteinskern der auf ca. 16 Erdmassen geschätzt wird. Das Innere des Gesteinskerns ist glühend heiß und aufgeschmolzen.
Saturn besitzt zahlreiche Monde, deren größter, der Titan sogar über eine eigene Atmosphäre verfügt.



Die lange Reise der Sonde Cassini zum Ringplaneten Saturn (NASA)

Das gigantische Sechseck am Nordpol des Saturn (Durchmesser 25000 km !) war bereits vor über 20 Jahren von den amerikanischen, interplanetaren Sonden Voyager 1 und 2 entdeckt worden, die inzwischen unser Sonnensystem verlassen haben.


Rotierende sechseckige Struktur am Nordpol des Saturn (Infrarotaufnahmen von Cassini, NASA),



Die ersten Aufnahmen des Sechsecks durch die
interplanetaren Voyager-Sonden (NASA)

Die Infrarotaufnahmen von Cassini zeigen, daß die sechsecke Struktur mehrere hundert Kilometer tief in die Saturnatmosphäre hineinreicht. Innerhalb des des Sechsecks liegt ein Wolkensystem, das ebenfalls rotiert.
Die Wissenschaftler der NASA stehen noch vor einem Rätsel, wenn es darum geht, das Phänomen wirklich zu erklären. Am Südpol des Saturn, wo es nach jüngsten Temperaturmessungen besonders warm ist, hatte Cassini bereits vor einiger Zeit einen großen ortsfesten Hurrikan entdeckt, der eine gewisse Ähnlichkeit mit der Struktur am Nordpol zu haben scheint.


Ein Hurrikan am Südpol des Saturn (Cassini, NASA)

Hurrikans (Wirbelstürme) entstehen auf dem Saturn möglicherweise durch große Temperaturgegensätze in der Atmosphäre zwischen unteren Luftschichten, wo es warm ist und oberen Luftschichten, wo es bitterkalt ist. Je wärmer es unten ist, also je mehr Wasser, Ammoniak und Methan verdunstet sind , desto mehr Energie steht dem Hurrikan zur Verfügung. Bei der Wolkenbildung in der Höhe -zunächst kondensiert Wasser, dann weiter oben, da wo es schon wesentlich kälter ist, Ammoniak und in sehr großer Höhe und bei extremer Kälte auch Methan- wird die bei der Verdunstung verbrauchte Energie wieder freigesetzt. Diese Energie verursacht als Wärme einen starken zusätzlichen Auftrieb, und die Luft steigt in die Höhe. Damit entsteht ein sich verstärkendes Tiefdruckgebiet, das immer mehr Luft von allen Seiten -auch die kalte Luft von oben- ansaugt. Das Wolkensystem dreht sich, da wegen der schnellen Eigenrotation des Saturn eine starke Coriolis-Kraft wirksam wird. Der so entstandene Wirbel verstärkt sich über der warmen Atmosphärenschicht immer weiter und dreht sich immer schneller. Im Zentrum bildet sich ein beinahe windstilles Auge. Der Wirbelsturm am Südpol scheint ortsfest zu sein. Andere Wirbelsysteme auf dem Saturn werden dagegen früher oder später mit dem Wind davongetragen.
Ein regelmässiges, geradezu künstlich wirkendes Sechseck gibt es am Südpol, im Gegensatz zum Nordpol des Saturn, aber nicht. Eine derartige Erscheinung wurde noch auf keinem Planeten unseres Sonnensystems, die Erde eingeschlossen, jemals entdeckt.


Ein Erklärungsversuch...

Wird Luft von unten erwärmt, so wird die Wärme zunächst durch Stöße zwischen den Molekülen der Luft übertragen, während sich die Luft als Ganzes gesehen noch in Ruhe befindet. Übersteigt die Temperaturdifferenz zwischen oben und unten einen bestimmten Wert, beginnt die erwärmte Luft aufzusteigen (Konvektion). Aber warum passiert das?

Die Moleküle, der von unten erwärmten Luft bewegen sich schneller als die der kälteren Luft, stoßen deutlich heftiger aneinander und benötigen entsprechend mehr Platz. In einem bestimmten Rauminhalt (Volumen) wärmerer Luft passen dann weniger Moleküle hinein als in einen gleich großen Rauminhalt kälterer Luft Daher die geringere Dichte der wärmeren Luft. Es entsteht eine instabile Schichtung, da die unteren Luftschichten aufgrund ihrer geringeren Dichte aufsteigen und die oberen Schichten wegen ihrer höheren Dichte absinken möchten. Die unteren Luftschichten werden jedoch nicht als Ganzes erwärmt, sondern die Erwärmung verläuft ungleichmäßig, so dass dort wärmere Luftpakete mit geringerer Dichte neben kälteren Luftpaketen mit höherer Dichte nebeneinander vorkommen. Immer wieder werden wärmere Luftpakete unten durch kleinere Störungen nach oben ausgelenkt. Sie erfahren dann, da sie leichter als ihre kältere Umgebung sind, nach dem Archimedischen Prinzip eine Auftriebskraft. Dadurch werden sie entgegen der Schwerkraft nach oben beschleunigt. Andererseits werden kältere Luftpakete weiter oben, durch kleine Störungen in Richtung der Schwerkraft nach unten beschleunigt. Zunächst haben die Störungen jedoch keine sichtbaren Folgen, da stabilisierende Effekte den Bewegungen einzelner Teilchen entgegenwirken: Zum einen müssen die Widerstandskräfte in der Luft überwunden werden, die mit der gegenseitigen schwachen elektrischen Anziehung der Luftmoleküle zusammenhängen . Zum anderen kühlen warme Luftpakete auf ihrem Weg nach oben ab und erreichen die Oberfläche deshalb nur, wenn eine ausreichende Temperaturdifferenz zwischen unten und oben erreicht ist. Dann allerdings ist die Auftriebskraft groß genug, um alle stabilisierenden Kräfte zu überwinden. Kleine Störungen verstärken sich so sehr, dass sich auf- und absteigende Luftströmungen bilden. Dabei setzen sich, nach dem Ausprobieren der verschiedensten Strömungbewegungen die wirkungsvollsten Bewegungsformen, also diejenigen, die den Wärmetransport von unten nach oben am besten gewährleisten, in einem Ausleseprozess durch. Das Ergebnis des Ausleseprozesses hängt von der Temperaturdifferenz zwischen unten und oben ab, also von der Aufstiegsgeschwindigkeit der erwärmten Luft. Es können aber auch mehrere verschiedene Bewegungsformen zusammenwirken, wobei hexagonale Strömngsmuster, die so genannten Bénardzellen entstehen können.



Bénardzellen (plus = aufsteigende Strömumg, minus =absteigende Strömumg)

Bei der gigantischen Struktur am Nordpol am Saturn könnte es sich meines Erachtens tatsächlich um eine solche Bénardzelle handeln, wenn auch das Strömungsmuster mit einem Wirbel innerhalb des Sechsecks, anders aussieht als normalerweise, wo die Strömung von der Aufstiegszone innerhalb des Sechsecks zur Abstiegszone aussen verläuft.
Doch das liesse sich erklären: Auf dem Saturn, der sich sehr schnell um die eigene Achse dreht, werden die zunächst gerade verlaufenden Strömungen durch die Corioliskraft sehr stark abgelenkt, so dass ein Wirbel innerhalb des Sechsecks entsteht. Es bleibt die Frage, warum es dann nur eine Bénardzelle am Nordpol des Saturn gibt, obwohl Bénardzellen typischerweise immer mehrfach auftreten? Werden die benachbarten Bénardzellen außerhalb der Polarregion vielleicht irgenwie unterdrückt?



Jens Christian Heuer



Quellen:
Cassini Mission

Viel Wirbel um Wirbel

Kommentare:

Fictioneer hat gesagt…

Bielen Dank für die gute Zusammenfassung - werde von meiner Seite auf Ihren Beitrag verweisen!

Beste Grüße!

Anonym hat gesagt…

Thank you, that was extremely valuable and interesting...I will be back again to read more on this topic.

Anonym hat gesagt…

Brilliant blog, I had not noticed weltenwetter.blogspot.com previously in my searches!
Keep up the superb work!

Anonym hat gesagt…

Danke sehr an den Webmaster.

Gruss Elisa

Anonym hat gesagt…

[b][url=http://www.bestlouisvuittonbags.co.uk/]louis vuitton bags[/url][/b] Sterling silver posts integrate the specific overall look, which supplies the age rather backpack a sign as glint. That's which suggests that lots of, that you will really need to carry it's by itself. A WOMAN'S detachable accept bakes that doesn't only yet rational.

[b][url=http://www.uggsclearancemall.co.uk/]www.uggsclearancemall.co.uk[/url][/b] There are plenty of distinctive variations of Louis Vuitton bags in addition to a woman will find the proper just one for herself. Because it's so stylish she is going to be able to implement it proudly. There is a good amount of home in the Louis Vuitton handbag to place all of her valuables which way she will have the opportunity to possess all the things that she desires along with her wherever she may go..

[b][url=http://www.uggsonsalewebsite.co.uk/]uggs[/url][/b] In overseas plan, Richelieu abandoned Marie de Medici pro-Habsburg stance, restoring the anti-Habsburg policy of Henry IV. France was surrounded on both side by Habsburg managed territories. Habsburg Spain lay for the south, plus the Austrian Habsburg managed territories including the Austrian Netherlands (Belgium) lay to your east.

[b][url=http://www.bestlouisvuittonbags.co.uk/]louis vuitton bags[/url][/b] Recovery from panic assaults doesn transpire overnight. Portion of convalescing is learning that you just do really have to gently expose by yourself to cases you anxiety. It's going to take some bravery, but to me this can be a no brainer. Just about any sports outfits incorporates excellent set of footwear and apparel intended precisely to the type of athletic exercise you follow. By way of example, from the event you are taking up rugby you will require footwear which might be appropriate for that pitch you engage in on. Thus, plushy boggy pitches comprise tender floor studs that usually combine from 6 to 8 lengthy studs; still, if actively playing on a reliable pitch then blades designed for challenging floor will probably be best.

[b][url=http://www.louisvuittonpursesmarket.com/]www.louisvuittonpursesmarket.com[/url][/b] Also, there are differing kinds of discussion boards, outside of the evident topical styles, of "marketing" or "special interest", etc. They're examples of a person form of forum, generally known as "open forums." But you will also find business and experienced message boards, which don't operate underneath the exact same procedures and, additional usually than not, disallow any and all kinds of marketing or self-promotion. Forums established to help the membership of the specific program are specially adamant on this matter and sometimes ask for that every one members verify their adverts on the door.

Anonym hat gesagt…

[b][url=http://www.louisvuittonpursesvip.com/]louis vuitton outlet[/url][/b] A cockroach is really an insect that is certainly tough to cope with. There are a lot more or considerably less 4,000 species of cockroaches. These cockroaches prosper in numerous environments nonetheless they prefer remaining in heat places and tropical nations around the world. To improve the income figures, you could possibly make full use of this process of marketing and when the trade is going properly you then see a large leap within the figures. It's really a progressive promoting procedure you use because it truly is in a position to deliver the massive globe at one put through the world wide web so you get to earn better stage earnings. To set-up some striking tags, you could possibly use expert banner creators..

[b][url=http://www.luxurybagswebsite.co.uk/]louis vuitton uk[/url][/b] When you are a innovative man or woman using a good eye for style, then a profession in artwork and style may be a great preference available for you! Art and layout occupations enable you to come up with a residing through the use of your creative imagination towards the maximum. No matter whether your fascination lies in inside design and style, style, or website structure -or even if you'd wish to operate your own art gallery at some point -the 1st stage to turning out to be a successful artist or designer is to get an schooling that can assist target your innovative competencies. It won't subject for those who live in Utah or Florida, it is really less difficult than you could possibly imagine to find on the internet graphic style and design schools or perhaps to receive regionally accredited on the internet world-wide-web design levels..

[b][url=http://www.louisvuittonbagsukmall.co.uk/]louis vuitton handbags[/url][/b] To regulate negative and outdated contemplating, utilize a easy pad of paper or possibly a tablet to put in writing down the thoughts standing as part of your way. Dump people bad views onto your blank sheet of paper - then shred or delete them and don't permit them re-enter. Go forward to the inventive method like mind-mapping to steer you to the move of innovation..

[b][url=http://www.louisvuittonbagsukmall.co.uk/]louis vuitton uk[/url][/b] His perform in philanthropy has touched veterans affairs "" his father was a wounded Planet War II veteran "" in addition to medical related exploration, human dignity, and schooling. He has long been a significant supporter with the Medal of Honor Foundation plus the Wounded Warriors Challenge, and it has held board positions at Aviva, the California-Israel Chamber of Commerce, Cedars-Sinai Health care Middle, the Everychild Foundation, Hebrew Union College, the L. a. Police Basis, the Simon Wiesenthal Centre, the University of Southern California's Marshall University of Company and Wilshire Boulevard Temple. Elliott Broidy may be a major supporter through the begining of his time..

[b][url=http://www.louisvuittonbagsukmall.co.uk/]louis vuitton handbags[/url][/b] Certainly, inner thoughts "just are", but when you are enabling by yourself to experience disempowered by your thoughts, you may be making detrimental activities in your lifetime. Thoughts exist due to what we've been pondering in our minds. For those who locate oneself feeling disempowered, verify in along with your views and check with on your own, "Are the views that i'm imagining empowering or disempowering?" When you improve your views, you then adjust your feelings.

Anonym hat gesagt…

top [url=http://www.c-online-casino.co.uk/]uk online casinos[/url] coincide the latest [url=http://www.casinolasvegass.com/]casino las vegas[/url] autonomous no consign perk at the chief [url=http://www.baywatchcasino.com/]no deposit bonus
[/url].

Anonym hat gesagt…

|
Corporations that use CRM soFtware package are generally stunneF [url=http://www.germanylovelv.com/]louis vuitton knolckoffs[/url]
FinF that other proviFers Fon�t use it. The beneFits oF the CRM soFtware program anF how much it is able [url=http://www.germanylovelv.com/]Louis Vuitton kopierte Tasche kaufen[/url]
Fo For their businesses are generally well-known [url=http://www.germanylovelv.com/]Louis Vuitton Outlet/[/url]
these businesse[url=http://www.germanylovelv.com/]louis vuitton knolckoffs[/url]
In aFFition, these people FinF that they are really able [url=http://www.germanylovelv.com/]louis vuitton knolckoffs[/url]
better retain their clients anF continue [url=http://www.germanylovelv.com/]Louis Vuitton Outlet[/url]
get new onehttp://www.germanylovelv.com/

Its true. Your Font has a voice that sets the tone oF your overall appearance. Each stroke, Fent anF arch has a tonal quality http://www.germanylovelv.com/
it that you neeF [url=http://www.germanylovelv.com/]louis vuitton knolckoffs[/url]
consiFer in orFer For you [url=http://www.germanylovelv.com/]Louis Vuitton kopierte Tasche kaufen[/url]
convey the most eFFective message. For those oF you that coulF not be Familiar with the term, rest assureF we're not talking about canneF meat here. LOL! Rather, it is unwanteF aFvertising From people toFay that we neither askeF For or requesteF [url=http://www.germanylovelv.com/]louis vuitton knolckoffs[/url]
recieve. Spam is "Push" technology.

Anonym hat gesagt…

[url=http://saclongchampa.exteen.com/]sac longchamp moins cher[/url] The cabbage root Reliable Store For Mulberry Men Classic Tote Bag Light Coffee,Captivating Mulberry Factory Shop Bayswater East West Oak Bag for sale. fly is called Delia radicum. Adults on the wing are rarely noticed, but their effects are a highly visible and upsetting feature in the cabbage patch every year, despite precautions. All members of the brassica family, including swedes, kale and Brussels sprouts, may be selected as fodder for their grubs.
[url=http://longchampsoldes.blog.com/]sac longchamp moins cher[/url] It doesn't matter if you're a minimalist or classic backpacker, who wouldn't love the Marmot Plasma 40°F goose down sleeping bag that weighs just a few ounces over 1 lb. and packs Highly Appreciated Mulberry Women's Piccadilly Bayswater Printed Leather Shoulder Black Bag, and shop the latest collection of Mulberry bags sale from the most popular stores - all in one place. down small. Filled with certified, super-lofty, ultralight, 900-fill-power goose down (the largest down cluster with the lowest trace of feather) for an unsurpassed warmth-to weight ratio.
[url=http://www.nexopia.com/users/longchampplia/blog]longchamp soldes[/url] To get you started,Jimmy Choo Purse Prada Bag Prada Shoes Jimmy Choo Purse We really love to find out together this particular series drying out motion, a good touch for extra cost effective dryers. Fabulous DesignCan provide a real credit ratings cardFresh Blankets apple iphone 4 device pageThis Mondriaan case with respect to apple iphone 4S provide your name when it comes to 3d images textual content into it Available make-up,Bvlgari Eyewear providing any circulation the fact that may keep a person's i phone coolCase doing curls across iphone 3gs with sides, Mulberry Luggage Bag online store sale Mulberry Women's Bayswater Leather Clutch Light Coffee Bag outlet sale which prevents setting or possibl. Women's Designer Shoes - Style and Sophistication Combined.. Police say -- was killed first alone at home her husband was shot in front of their million dollar mansion after watching football at a neighbor's house. It all happened in one of Tampa's most affluent gated communities sports stars Derek Jeter Tony Dungy and -- personnel have all called awful -- home. Friends are stunned most generous Cary.

Anonym hat gesagt…

What's up to all, how is all, I think every one is getting more from this web page, and your views are nice for new viewers.

Feel free to surf to my web page drip coffee

Anonym hat gesagt…

whoah this weblog is great i like reading your posts.
Stay up the good work! You recognize, a lot of individuals are hunting around for this
info, you can help them greatly.

my blog - meetyulove.com

Anonym hat gesagt…

Hey There. I found your weblog the use of msn. That is a very neatly written article.
I will make sure to bookmark it and come back to read extra of your helpful information.
Thanks for the post. I'll certainly return.

My web site Suggested Internet page

Anonym hat gesagt…

Hi Dear, are you in fact visiting this web site on a regular basis,
if so then you will without doubt obtain fastidious knowledge.



Feel free to visit my page :: http://www.besttextbasedgames.com/2013/01/purchasing-budget-friendly-quality-baby-girl-clothing

Anonym hat gesagt…

I like the helpful info you provide in your articles.
I will bookmark your blog and check again here regularly.
I'm quite sure I'll learn plenty of new stuff right here!

Good luck for the next!

Look into my blog post - whitecoatresearch.com

 
Blog Directory - Blogged