Atmosfeer van Jupiter warmt op door aerosolen

Voor reportages die betrekking hebben op wetenschappelijke zaken.
Plaats reactie
Gebruikersavatar
univers
Observer
Berichten: 33354
Lid geworden op: 27 jan 2013, 11:10

Atmosfeer van Jupiter warmt op door aerosolen

Bericht door univers » 24 dec 2015, 04:57

Kleine deeltjes (doorgaans kleiner dan 1 micrometer) dragen bij aan de opwarming van de atmosfeer van de gasreus.

Dat stellen onderzoekers in het blad Nature Communications. En daarmee is er eindelijk meer duidelijkheid gekomen over de factoren die van invloed zijn op het klimaat van Jupiter.

Gassen
Eerder onderzoek toonde al aan dat gassen in de atmosfeer van de gasreus straling van de zon (en dus warmte) kunnen opvangen of afstoten. Maar die gassen alleen kunnen de balans tussen de hoeveelheid zonnestraling die in de atmosfeer belandt en de hoeveelheid zonnestraling die de atmosfeer verlaat niet verklaren.

Aerosolen
Er moet dus nog een andere factor zijn die van invloed is op het klimaat van Jupiter. En die factor hebben de onderzoekers nu gevonden: piepkleine deeltjes – oftewel aerosolen – in de atmosfeer van Jupiter.

Absorberen en reflecteren
Volgens de onderzoekers komen in de atmosfeer van Jupiter koolwaterstoffen samen, waarna ze condenseren en aerosolen vormen. Deze aerosolen absorberen warmte van de zon, waardoor de atmosfeer opwarmt. Maar de deeltjes kunnen de atmosfeer ook doen afkoelen, doordat ze zonlicht reflecteren. Grote hoeveelheden aerosolen kunnen zo van grote invloed zijn op de hoeveelheid zonnestraling die door de atmosfeer van Jupiter wordt geabsorbeerd.

Ook op aarde spelen aerosolen een belangrijke rol in het klimaat. Zo kunnen tijdens een vulkaanuitbarsting heel veel aerosolen in de lucht belanden, waardoor zonlicht tijdelijk grotendeels wordt tegengehouden en een gebied afkoelt. Welke invloed aerosolen op het klimaat van gasreuzen had, was voor dit onderzoek onbekend.

Afbeelding

The heating (yellow branch) and cooling (cyan branch) fluxes are in units of W m−2. The stratosphere is shaded. The heating flux is associated with the incoming solar radiation and the cooling flux is related to the outgoing thermal radiation. Of the 13.5 W m−2 of solar radiation incident to Jupiter’s atmosphere, 0.1 W m−2 is reflected back to space and 11.8 W m−2 is transmitted to the troposphere. Tropospheric hazes and clouds absorbed 7.1 W m−2 and 4.7 W m−2 is reflected back to space2. The remainder of the solar energy is absorbed in the middle atmosphere by fractal haze particles (0.7 W m−2) and CH4 gas molecules (0.9 W m−2). The total outgoing thermal radiation from our radiative calculation is ~13–14 W m−2, consistent with that from Cassini and Voyager observations9. The thermal cooling flux is mainly emitted from the troposphere (12–13 W m−2). In the middle atmosphere, the net cooling flux is 1.4 W m−2 emitted by gas molecules H2, CH4, C2H2, and C2H6 (black and white molecule diagrams). The upper limit of the outgoing thermal flux from the fractal aggregates (blue diagrams) is ~0.2 W m−2 as determined in this study.

Afbeelding

(a) Globally averaged solar radiation received by Jupiter, approximated by a blackbody of 5,778 K (red) and Jupiter thermal radiation in the stratosphere approximated by a blackbody of 150 K (blue). (b) Total optical depth from the top of the atmosphere to 100 hPa as a function of wavelength at 60° S. The gas optical depth (grey) includes H2–H2 and H2–He CIA and CH4, C2H2 and C2H6 absorption. The non-gas components include Rayleigh scattering (blue), fractal aggregate aerosol extinction (red) and the aerosol absorption (orange). (c) Spectrally resolved zonally averaged solar heating (0.2–5 μm) and cooling (5–100 μm) map at 60° S. Absolute values of the heating/cooling rates that are <10−6 K per day per μm are not shown. Solar heating dominates shortwards of 5 μm while Jupiter thermal cooling (shown in negative values here) dominates longwards of 5 μm. Contributions from the H2–H2 and H2–He CIA and gas vibrational–rotational bands are shown. Aerosol heating is important in the ultraviolet and visible regions and aerosol cooling is important in the mid-infrared region beyond 11 μm.

http://www.nature.com/ncomms/2015/15122 ... 10231.html
Een mens is net een open boek, je moet het enkel kunnen lezen.

Plaats reactie