कैसिनी मिशन के आंकड़ों पर आधारित एक नए अध्ययन से शनि के वातावरण में कुछ आश्चर्यजनक खुलासा हुआ है। हम दशकों से गैस की विशालकाय ध्रुव के उत्तरी ध्रुव पर तूफान के बारे में जानते हैं, लेकिन अब ऐसा प्रतीत होता है कि यह भारी हेक्सागोनल तूफान सैकड़ों किलोमीटर की ऊँचाई पर एक विशाल गढ़ंत हो सकता है, जिसका आधार शनि के वायुमंडल में गहरा है।
जब कैसिनी 2004 में शनि पर पहुंची, तो यह दक्षिणी गोलार्ध में गर्मियों का समय था और अंतरिक्ष यान को दक्षिणी ध्रुव पर एक ध्रुवीय भंवर मिला। आखिरकार, ग्रीष्मकाल उत्तरी गोलार्ध में आ गया, और उन्होंने उत्तरी ध्रुव पर तूफान के गठन को देखा। इसने केवल वही पुन: पुष्टि की है जिसे हम 1980 के बाद से जानते हैं जब वायेजर मिशन ने शनि का अध्ययन किया था और शनि के उत्तरी ध्रुव पर गर्मियों का तूफान पाया था।
"जबकि हमने शनि के उत्तरी ध्रुव पर किसी तरह का एक भंवर देखने की उम्मीद की थी क्योंकि यह गर्म हो गया था, इसका आकार वास्तव में आश्चर्यजनक है।" - लेह फ्लेचर, लीसेस्टर विश्वविद्यालय, यूके, प्रमुख लेखक।
लेकिन इस उत्तरी तूफान में गोल आकार के बजाय एक हेक्सागोनल है, और यह उसी हेक्सागोनल आकार को साझा करता है जैसे कि शनि के वायुमंडल में गहरा तूफान, जो पहले वायेजर द्वारा पाया गया था। सवाल यह है कि क्या हम एक तूफान के एक विशालकाय राक्षस को देख रहे हैं? या दो अलग-अलग तूफान, दोनों एक हेक्सागोनल रूप में बनाते हैं?
नए अध्ययन के प्रमुख लेखक, यूके के लेस्टर फ्लेचर कहते हैं, "इस नए पाए गए भंवर के किनारों को हेक्सागोनल प्रतीत होता है, जो एक प्रसिद्ध और विचित्र हेक्सागोनल क्लाउड पैटर्न से मेल खाता है, जो हम शनि के वातावरण में गहराई से देखते हैं।"
यह वीडियो शनि के वायुमंडल में हेक्सागोनल क्लाउड पैटर्न को दिखाता है जो पहली बार वायेजर द्वारा खोजा गया था।
कैसिनी मिशन से जुड़े वैज्ञानिकों को पूरी उम्मीद थी कि जब शनि की गर्मी आएगी तो उत्तरी ध्रुव पर एक तूफान का रूप देखने को मिलेगा, लेकिन वे आकार से हैरान थे। "या तो एक षट्कोण अनायास और दो अलग-अलग ऊंचाई पर, और बादलों में एक स्ट्रैटोस्फीयर में उच्च या दो अलग-अलग ऊंचाई पर प्रकट होता है, या षट्भुज वास्तव में एक विशाल संरचना है जो कई सौ किलोमीटर की ऊर्ध्वाधर सीमा तक फैली हुई है," फ्लेचर ने कहा।
इस नए अध्ययन के केंद्र में कैसिनी का कम्पोजिट इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोमीटर (CIRS) है। CIRS ने 2010 और 2017 के बीच इस डेटा को कैप्चर किया, और यह एक उच्च कक्षीय झुकाव से शनि के समताप मंडल के गर्म होने को दर्शाता है। नीचे दी गई समग्र छवि में शनि के समताप मंडल के क्रमिक वार्मिंग और हेक्सागोनल तूफान के क्रमिक गठन को दिखाया गया है।
इससे पहले कैसिनी के मिशन में, ऊपरी वायुमंडल CIRS को देखने के लिए बस ठंडा था। समताप मंडल यंत्र के लिए लगभग -158 सेल्सियस, 20 डिग्री बहुत ठंडा था। लेकिन शनि का वर्ष लगभग 30 वर्ष लंबा है, और 2009 में, उत्तरी ध्रुवीय क्षेत्र गर्म होने लगा। लगभग 2014 तक, कैसिनी का CIRS उपकरण ऊपरी वायुमंडल का अध्ययन करने में सक्षम था।
“एक सैटर्नियन वर्ष लगभग 30 पृथ्वी वर्ष तक फैला होता है, इसलिए सर्दियां लंबी होती हैं। शनि केवल 2009 में उत्तरी सर्दियों की गहराई से उभरना शुरू हुआ, और धीरे-धीरे गर्म हो गया क्योंकि उत्तरी गोलार्ध गर्मियों के करीब पहुंच गया। ” - अध्ययन के सह-लेखक सैंड्रिन गुएर्लेट, लेबरैटोइरे डी मेटोरोलॉमी डायनामिक, फ्रांस।
"हम पहली बार 2014 के बाद से उत्तरी समताप मंडल का पता लगाने के लिए CIRS साधन का उपयोग करने में सक्षम थे," गुएरलेट ने कहा। "जैसा कि ध्रुवीय भंवर अधिक से अधिक दिखाई देता है, हमने देखा कि इसमें हेक्सागोनल किनारों थे, और महसूस किया कि हम पूर्व-मौजूदा हेक्सागन को पहले से अधिक ऊंचाई पर देख रहे थे।"
अध्ययन बताता है कि शनि पर ध्रुवीय क्षेत्र एक दूसरे से बहुत अलग हैं। जब कैसिनी ने अपने मिशन के दौरान गर्मियों के दौरान दक्षिणी क्षेत्र का अवलोकन किया, तो कोई हेक्सागोनल तूफान पैटर्न नहीं था। उत्तरी तूफान भी ठंडा है, कम परिपक्व है, और इसकी गतिशीलता पूरी तरह से अलग है। अभी के लिए, वैज्ञानिक केवल अनुमान लगा सकते हैं कि ऐसा क्यों है।
"इसका मतलब यह हो सकता है कि शनि के ध्रुवों के बीच एक मौलिक विषमता है जिसे हम अभी तक समझ नहीं पाए हैं, या इसका मतलब यह हो सकता है कि उत्तर ध्रुवीय भंवर अभी भी हमारे पिछले अवलोकनों में विकसित हो रहा था और कैसिनी के निधन के बाद भी ऐसा करता रहा," फ्लेचर ने कहा। कैसिनी का मिशन सितंबर 2017 में अपने "ग्रैंड फिनाले" में समाप्त हो गया, जब अंतरिक्ष यान को जानबूझकर शनि के वायुमंडल में नष्ट होने के लिए भेजा गया था।
वैज्ञानिक लंबे समय से शनि के मौसम के पैटर्न का अध्ययन कर रहे हैं, और वे लंबे समय से जानते हैं कि ग्रह की मोटी बादल परतें ग्रह के अधिकांश मौसम की मेजबानी करती हैं। 1980 में वायेजर द्वारा उत्तरी ध्रुवीय विशेषताओं को पहली बार देखा गया था, और हम जानते हैं कि उत्तर में ध्रुवीय षट्भुज एक लंबे समय तक चलने वाली विशेषता है। वैज्ञानिकों का मानना है कि इस ग्रह को पृथ्वी के घूर्णन से जोड़ा जा सकता है।
यह स्पष्ट है कि हमें शनि के वातावरण के बारे में बहुत कुछ सीखना है। यह संभावना नहीं है कि समताप मंडल में हेक्सागोनल तूफान और वायुमंडल में गहरे हेक्सागोनल तूफान एक ही तूफान हैं। वायुमंडल की परतों के माध्यम से हवा बहुत अधिक बदलती है। लेकिन उन्हें दूसरे तरीके से जोड़ा जा सकता था। उत्तरी क्षेत्र में वायुमंडलीय गुणों की जांच करने के बाद, फ्लेचर और सहयोगियों ने निर्धारित किया कि हेक्सागोन जैसी तरंगों को ऊपर की ओर फैलने में असमर्थ होना चाहिए और क्लाउड-टॉप में फंसना चाहिए। यह एक प्रक्रिया के माध्यम से कहा जाता है जिसे ईवेंसेंस कहा जाता है। "एक तरीका है कि तरंग 'जानकारी' ऊपर की ओर लीक हो सकती है, जिसे ईवेंसेंस कहा जाता है, जहां एक लहर की ताकत ऊँचाई के साथ कम हो जाती है, लेकिन बस स्ट्राटोस्फीयर में बनी रहने के लिए पर्याप्त मजबूत होती है," फ्लेचर बताते हैं।
इस अध्ययन में बड़ा चित्र यह चल रहा है कि किसी वायुमंडल की विभिन्न परतों के माध्यम से ऊर्जा कैसे पहुंचाई जाती है, कुछ हम अभी भी यहाँ पृथ्वी पर समझने के लिए काम कर रहे हैं। अगर हम समझ सकते हैं कि शनि के उत्तर ध्रुवीय भंवर का आकार कैसे और क्यों होता है, तो इसका आकार विषम होता है, तो वातावरण में गहराई से नीचे की घटना पर्यावरण को ऊपर तक प्रभावित कर सकती है।
"शनि का उत्तरी षट्भुज सौर मंडल के सबसे करिश्माई सदस्यों में से एक पर एक प्रतिष्ठित विशेषता है, इसलिए यह पता लगाने के लिए कि यह अभी भी प्रमुख रहस्यों को बहुत ही रोमांचक है," - कैसोलिनी-ह्यूजेंस मिशन के लिए ईएसए परियोजना वैज्ञानिक निकोलस अल्तोबेली।
कैसिनी मिशन अभी भी हमें शनि के बारे में चीजें दिखा रहा है, यहां तक कि अब यह खत्म हो गया है। इस अध्ययन के पीछे टीम के रूप में, कैसिनी के समाप्त होने के लगभग एक साल बाद, उत्तरी हेक्सागोन की खोज करने वाले बिटवॉटर ने इसे देखा। फ्लेचर कहते हैं, “हमें बस और अधिक जानने की जरूरत है। यह बहुत निराशा की बात है कि हमने केवल कैसिनी के जीवनकाल के अंत में इस स्ट्रैटोस्फेरिक षट्भुज की खोज की। "
