शनि के उत्तरी ध्रुव पर रहस्यमय षट्भुज के आकार के तूफान के एक नए अध्ययन से पता चलता है कि यह घटना वास्तव में पूरे ग्रह में होने वाली गतिविधि का परिणाम है।
प्रोसीडिंग्स ऑफ द नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज में प्रकाशित एक नए पेपर में, वैज्ञानिकों का कहना है कि अप्राकृतिक दिखने वाला तूफान तब होता है जब शनि के पार वायुमंडलीय प्रवाह बड़े और छोटे चक्रवात जैसे भंवर पैदा करता है। ये तूफान बहुत संभावना है कि ग्रह के भीतर गहराई से घूमते हैं और तूफान के संवहन फ़नल और वायुमंडलीय प्रवाह को 'चुटकी' करते हैं, इसे शनि के शीर्ष पर एक हेक्सागोनल आकार में सीमित करते हैं।
शोधकर्ताओं ने अपने पेपर में लिखा, 'शनि पर हेक्सागोनल प्रवाह पैटर्न अशांत आत्म-संगठन का एक शानदार उदाहरण है।' 'हमारा मॉडल एक साथ और आत्म-लगातार बारी-बारी से जोनल जेट, ध्रुवीय चक्रवात, और षट्भुज जैसी बहुभुज संरचनाओं का निर्माण करता है जो शनि पर देखे गए समान हैं।'
शनि पर, नासा के कैसिनी अंतरिक्ष यान ने एक षट्भुज के आकार की जेट स्ट्रीम का एक उच्च-रिज़ॉल्यूशन दृश्य दिखाते हुए चित्र खींचे। श्रेय: NASA/JPL-कैल्टेक/एसएसआई/हैम्पटन
शनि के पूरे उत्तरी ध्रुव की परिक्रमा करने वाली छह-तरफा बादल संरचना का संकेत तब दिया गया था जब वायेजर अंतरिक्ष यान ने 40 साल पहले नवंबर 1980 में ग्रह से उड़ान भरी थी। कैसिनी अंतरिक्ष यान 2004 में शनि की कक्षा में आया था, लेकिन 2007 तक उस क्षेत्र की तस्वीरें लेने में सक्षम नहीं था। आश्चर्यजनक छवियों ने हेक्सागोनल संरचना को विस्तार से दिखाया।
हार्वर्ड यूनिवर्सिटी के पृथ्वी और ग्रह विज्ञान विभाग के एक शोध सहयोगी राकेश के यादव ने कहा, 'हम नियमित रूप से पृथ्वी पर तूफान देखते हैं और वे हमेशा सर्पिल होते हैं, कभी-कभी गोलाकार होते हैं, लेकिन हेक्सागोन खंडों या किनारों वाले बहुभुजों के साथ कभी नहीं।' कागज पर लेखक। 'यह वास्तव में आश्चर्यजनक और पूरी तरह से अप्रत्याशित है। शनि पर सवाल यह है कि इतनी बड़ी प्रणाली कैसे बनी और इतनी बड़ी प्रणाली इस बड़े ग्रह पर कैसे अपरिवर्तित रह सकती है?
छह तरफा तूफान केवल उत्तरी ध्रुव पर है। जबकि शनि के दक्षिणी ध्रुव में भी एक बड़ा तूफान है, यह एक विशाल आंख वाले तूफान की तरह दिखता है। कैसिनी के आंकड़ों से पता चला है कि षट्भुज पहले की अपेक्षा वैज्ञानिकों की तुलना में बहुत अधिक गहरा है, प्रारंभिक अनुमान बादलों के शीर्ष से 100 किमी (60 मील) नीचे तक पहुंच गया है।
लेकिन यादव और भूभौतिकी के प्रोफेसर जेरेमी ब्लॉक्सहम द्वारा बनाए गए नए मॉडल से पता चलता है कि तूफान हजारों किलोमीटर गहरा हो सकता है।
वैज्ञानिकों ने एक महीने के लिए शनि के वायुमंडलीय प्रवाह का कंप्यूटर सिमुलेशन चलाया। इससे पता चला कि गहरे तापीय संवहन नामक एक घटना - जो तब होती है जब तरल पदार्थ या गैसों की गति से गर्मी को एक स्थान से दूसरे स्थान पर स्थानांतरित किया जाता है - अप्रत्याशित रूप से वायुमंडलीय प्रवाह को जन्म दे सकता है जो बड़े ध्रुवीय चक्रवात और एक उच्च-अक्षांश पूर्व की ओर जेट पैटर्न बनाते हैं। जब ये ग्रह के शीर्ष पर मिलते हैं, तो यह अप्रत्याशित आकार बनाता है। और क्योंकि तूफान ग्रह के भीतर गहरे रूप में बनते हैं, वैज्ञानिकों ने कहा कि यह षट्भुज को उग्र और लगातार बना देता है।
कैसिनी मिशन के वास्तविक आंकड़ों के आधार पर सिमुलेशन से पता चला कि शनि के वायुमंडल में छोटे तूफान ग्रह के उत्तरी ध्रुव के पास पूर्व की ओर बहने वाली एक बड़ी क्षैतिज जेट धारा को घेर लेते हैं। छोटे तूफान बड़े जेट स्ट्रीम सिस्टम के साथ परस्पर क्रिया करते हैं और परिणामस्वरूप पूर्वी जेट को प्रभावी ढंग से चुटकी लेते हैं और इसे ग्रह के शीर्ष तक सीमित कर देते हैं। पिंचिंग प्रक्रिया धारा को एक षट्भुज में बदल देती है।
1980 में वोयाजर 1 द्वारा देखा गया शनि षट्भुज (NASA)
यादव ने कहा, 'यह जेट ग्रह के चारों ओर और चारों ओर घूम रहा है, और इसे इन स्थानीय [छोटे] तूफानों के साथ सह-अस्तित्व में रहना है।' 'इसे इस तरह से सोचें: कल्पना कीजिए कि हमारे पास एक रबर बैंड है और हम उसके चारों ओर छोटे रबर बैंड का एक गुच्छा रखते हैं और फिर हम पूरी चीज को बाहर से निचोड़ते हैं। वह केंद्रीय वलय कुछ इंच तक संकुचित होने वाला है और एक निश्चित संख्या में किनारों के साथ कुछ अजीब आकार बनाता है। यह मूल रूप से जो हो रहा है उसका भौतिकी है। हमारे पास ये छोटे तूफान हैं और वे मूल रूप से ध्रुवीय क्षेत्र में बड़े तूफानों को चुटकी ले रहे हैं और चूंकि उन्हें सह-अस्तित्व में रहना है, इसलिए उन्हें मूल रूप से प्रत्येक सिस्टम को रखने के लिए जगह ढूंढनी होगी। ऐसा करके, वे अंत में इस बहुभुज आकार का निर्माण करते हैं।'
शोधकर्ताओं ने कहा कि उनके कंप्यूटर मॉडल ने एक पूर्ण षट्भुज का उत्पादन नहीं किया। इसके बजाय, उन्होंने जो आकृति देखी, वह एक नौ भुजाओं वाला बहुभुज था जो शनि के तूफान की तुलना में तेजी से आगे बढ़ा। फिर भी, उन्होंने कहा, आकार समग्र थीसिस के लिए अवधारणा के प्रमाण के रूप में कार्य करता है कि विशाल तूफान कैसे बना और यह लगभग 40 वर्षों से अपेक्षाकृत अपरिवर्तित क्यों है।
Yadev और Bloxham ने कहा कि उन्हें अपने मॉडल को और अधिक परिष्कृत करने के लिए शनि से अधिक वायुमंडलीय डेटा की आवश्यकता है ताकि तूफान के साथ लंबे समय तक क्या हो रहा है, इसकी अधिक सटीक तस्वीर बनाई जा सके।
यादव ने कहा, 'वैज्ञानिक प्रेरणा मूल रूप से यह समझ रही है कि शनि कैसे आया और यह समय के साथ कैसे विकसित हुआ।'
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