Młoda Wielka Czerwona Plama?

0

Zaskakujące wyniki symulacji numerycznych.

Czy Wielka Czerwona Plama ma około 200 lat? Do takich wniosków doszedł zespół naukowców badających zmianę wielkości tego potężnego huraganu na Jowiszu. Co więc zaobserwował Cassini w drugiej połowie siedemnastego wieku?

Wielka Czerwona Plama (WCP) to potężny huragan w atmosferze Jowisza, największej planety naszego Układu Słonecznego. Dotychczas astronomowie uważali, że WCP mogła istnieć przez przynajmniej kilkaset lat, przynajmniej od czasów pierwszych obserwacji teleskopowych. Wiemy jednak, że Wielka Czerwona Plama jest dziś wyraźnie mniejsza niż sto lat temu.

WCP okiem HST / NASA, ESA
Porównanie wielkości WCP pomiędzy 1995 a 2014 rokiem / Credits – NASA, ESA

Duży twór w atmosferze Jowisza, w regionie gdzie dziś obserwuje się WCP, był już obserwowany w 1665 roku, a być może i od 1632 roku. Obserwacje wykonał m.in. słynny astronom Giovanni Cassini, ale ten twór znajduje się w rysunkach i zapiskach innych astronomów – aż do 1713 roku. Ten historyczny twór – dla odróżnienia od WCP – jest czasem nazywany jako “Permanent Spot” (PS, pol.: “Stała Plama”).

Pomiędzy PS a WCP

Pomiędzy 1713 a 1831 rokiem nie ma żadnych zapisanych obserwacji huraganu w atmosferze Jowisza. Jest to dość dziwne, bowiem wówczas na całym świecie funkcjonowało coraz więcej obserwatoriów astronomicznych, bez wątpienia zdolnych do obserwacji huraganów tak wielkich jak PS czy WCP. Co więcej – dostępne zapiski z obserwacji Jowisza, wykonane przez tak znakomitych astronomów jak Messier czy Herschel, wskazują na obecność względnie małych huraganów w atmosferze Jowisza, znacznie mniejszych od PS czy od WCP. Sugeruje to, że PS zniknęła po 1713 roku, zaś WCP powstała przed 1830 rokiem.

Czy brak obserwacji jakiegokolwiek większego tworu w atmosferze Jowisza przez ponad sto lat może wskazywać, że WCP jest względnie młodym tworem? Odpowiedź na to pytanie postanowić dostarczyć zespół hiszpańskich naukowców, którzy wykorzystali historyczne oraz współczesne rysunki, zdjęcia i cyfrowe obrazy oraz symulacje numeryczne z dostępnych danych. Wyniki ich badań zostały opublikowane na łamach czasopisma naukowego Geopshysical Research Letters z 28 czerwca 2024.

WCP jest młodym tworem?

Wyniki symulacji są zaskakujące: huragan PS już w siedemnastym wieku zanikał i aby uzyskać wielkość zbliżoną do rozmiarów WCP z lat 30. dziewiętnastego wieku musiałby bardzo szybko rosnąć. Naukowcy uznają ten wzrost za niemożliwy, szczególnie że dotychczas nie zanotowano stałego wzrostu jowiszowych huraganów na przestrzeni wielu dekad.

Te wyniki jednoznacznie sugerują, że PS zniknął po 1713 roku, zaś WCP powstała ponad sto lat później. Jak zatem tak duży twór jak WCP mógł powstać? W tej samej publikacji zaproponowano możliwy mechanizm powstania WCP.

Przede wszystkim naukowcy uważają, że WCP nie powstała w wyniku złączenia mniejszych huraganów z sobą. Choć takie przypadki są znane (np. trzy jowiszowe mniejsze huragany, zwane “owalami”, które powstały w latach 30. XX wieku i ostatecznie złączyły się w jeden twór w 2000 roku), to powstanie huraganu tak wielkiego jak wczesne WCP wymagałoby znacznie połączenia znacznie większych “owali”. Tego typu obiekty byłyby obserwowane przez astronomów w osiemnastym i dziewiętnastym wieku, zanim powstała WCP.

WCP wg hiszpańskich astronomów prawdopodobnie powstała w wyniku zaburzeń nazywanych “South Tropical Disturbance”, które powstają w wyniku interakcji dwóch przeciwnych względem siebie i sąsiadujących strumieni w atmosferze Jowisza. Od początku XX wieku znamy przynajmniej 7 takich przykładów zaburzeń, które były wyraźnie widoczne w atmosferze Jowisza. W przypadku powstania WCP, to zaburzenie doprowadziło do wytworzenia dużego owalu, który znalazł się pomiędzy dwoma przeciwnymi strumieniami silnych jowiszowych wiatrów. Następnie ów owal zmniejszył swoje rozmiary aż stał się huraganem WCP.

Zniknięcie PS oraz powstanie WCP wskazuje jak bardzo dynamiczna jest atmosfera Jowisza oraz jak mało nadal wiemy o procesach zachodzących na tym gazowym gigancie. Tymczasem jest pewne, że planet takich jak Jowisz jest wiele we Wszechświecie i że z pewnością te “obce gazowe giganty” mają równie aktywną atmosferę.

Obserwacje WCP przez teleskop Hubble / Credits – NASA

(Arxiv)

Comments are closed.