토성에는 거대폭풍이 분다 [대기에 수백 년 동안 남기는 흔적]

 

토성의 폭풍은 너무 거대해서 그 흔적이 수백 년 동안 지속됩니다.

토성은 수십 년마다 거대한 폭풍이 발생하는데, 이제 연구자들은 대기가 수백 년 동안 이러한 폭풍에 대한 화학적 기록을 보관한다는 사실을 발견했습니다.

 

토성에 비가 오면 한꺼번에 쏟아집니다. 토성은 지구에서 10~20년마다 폭이 수 킬로미터에 달하는 거대한 폭풍을 경험하는데, 이 폭풍은 대기 중에 거대한 흰색 얼룩처럼 보이며 꼬리가 행성 전체로 뻗어 있습니다. 이제 과학자들은 이러한 폭풍의 잔해가 수백 년 동안 토성 대기에 남아 있다는 사실을 발견했습니다.

과학자들은 뉴멕시코에 있는 칼 G. 잔스키 초대형 배열을 사용하여 토성의 암모니아를 지도화하여 이러한 흔적을 발견했습니다. 암모니아는 지구 대기를 통과하는 물의 움직임과 비슷한 방식으로 거대 행성의 대기를 통과하기 때문에 미시간 대학의 청 리와 그의 동료들은 2010년 토성의 가장 최근 폭풍이 발생했을 때 암모니아가 어떻게 작용했는지 조사하고자 했습니다. 그 결과 토성의 대기가 1876년, 어쩌면 그 이전에도 발생한 폭풍의 영향을 여전히 받고 있다는 증거를 발견했습니다.

"우리는 이러한 폭풍이 크다는 것을 알고 있지만, 일상적인 날씨 경험에 비추어 볼 때 이러한 폭풍이 수백 년 후에 그렇게 긴 잔해를 남길 수 있다는 가능성은 전혀 고려하지 않았습니다."라고 리는 말합니다. "지구에서는 날씨가 왔다가 사라지지만 토성에서는 날씨가 오래 지속됩니다."

 

연구진이 발견한 이상 현상은 높은 고도에서는 암모니아가 고갈되었지만 낮은 고도에서는 상대적으로 풍부한 대기 영역이었습니다. 이는 암모니아가 상층 대기에서 우박과 같은 "머쉬볼" 형태로 비가 내린 후 증발하여 하층 대기에서 수증기로 떠돌아다니는 지역에 해당할 가능성이 높습니다.

"지구에서는 폭우가 내리면 땅에 웅덩이에 물이 고이게 됩니다."라고 리는 말합니다. "하지만 거대한 행성에는 표면이 없으니 비가 어디로 갈 수 있을까요? 그냥 증발할 뿐이죠."

 

연구팀은 1876년 이후 토성에서 관측된 여섯 차례의 거대 폭풍과 그보다 수십 년 전에 발생한 폭풍에서 비롯된 것으로 추정되는 이상 현상 패치를 발견했습니다. 폭풍이 활성화 된 이후 이상 현상이 이동 한 방식은 토성 내의 바람과 해류에 대해 배우는 데 도움이 될 수 있습니다.

놀랍게도 토성의 날씨에 대한 이러한 관측은 목성의 폭풍에 대한 유사한 관측과 뚜렷한 대조를 이루며, 이는 우리가 가스 거인의 내부 작용을 더 일반적으로 밝히는 데 도움이 될 수 있습니다. "구성 성분도 비슷하고 중력도 비슷한데 날씨는 왜 이렇게 다를까요? 이러한 대조가 거대 행성을 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다."라고 리는 말합니다.