Horná atmosféra na slávnej červenej škvrne od Jupitera - obrovská búrka, ktorá prebieha už stáročia - je oveľa teplejšia ako kdekoľvek inde na tomto plynovom obri. Nová štúdia, publikovaná v časopise Nature, vedie vedcov k špekuláciám, že pohyby obrovskej búrky, ktorá zúri v spodnej atmosfére planéty, sú zodpovedné za vyššie teploty v hornej atmosfére Jupitera. Inými slovami to znamená, že dve vrstvy atmosféry planéty sú vzájomne prepojené a môžu sa navzájom ovplyvňovať.
Veľká červená škvrna, ako sa volá, je jednou z najznámejších vlastností Jupitera. Ako je uvedené v leteckej agentúre NASA, tento obrovský hurikán pokrýva oblasť niekoľko tisíc kilometrov nad zemským povrchom a môže sa pochváliť vetrom, ktoré fúka rýchlosťou až 650 kilometrov za hodinu. Veľká červená škvrna sa pozoruje od konca 18. storočia. Astronómovia sa celú dobu snažia pochopiť, ako sa táto búrka utvorila a akú atmosféru obklopuje.
V súčasnosti vedci pomocou údajov získaných pomocou infračerveného teleskopu NASA na Havaji zistili, že atmosféra v tejto oblasti je o 1600 stupňov Kelvina (alebo asi 1300 stupňov Celzia) horšia ako priemerná teplota hornej atmosféry počas zvyšku povrch Jupitera, ktorý je asi 626 stupňov Celzia. To sa vysvetľuje skutočnosťou, že turbulentné toky tejto obrovskej búrky vytvárajú akustické vlny smerované z planéty, ktoré následne pretrasú (a tým zahrejú) atómy v hornej atmosfére, čím sa vytvoria také významné teplotné rozdiely.
Tento objav naznačuje, že spodná vrstva a horná vrstva atmosféry Jupitera sú vzájomne prepojené a schopné sa navzájom ovplyvňovať. Táto skutočnosť je prekvapujúca, ak si uvedomíte, že horná vrstva atmosféry planéty je asi o 800 kilometrov širšia ako spodná vrstva.
„Nemysleli sme si, že by tieto dva regióny mohli byť vzájomne prepojené nejakým konkrétnym spôsobom, ale ukázalo sa, že nie sú,“uviedol hlavný výskumný pracovník James O'Donoghue, planetárny prieskumník na Bostonskej univerzite.
Tento vzťah môže tiež pomôcť vysvetliť záhadu planetárnej „energetickej krízy“, ktorú mnohí roky trápia vedcov planét. Spočíva v tom, že horné vrstvy atmosféry Jupitera a skutočne všetkých plynových gigantov našej slnečnej sústavy sú oveľa horúce, ako by mali byť. Počítačové modely ukazujú, že vzhľadom na to, ako ďaleko je planéta od Slnka, teplota hornej atmosféry Jupitera by mala byť v skutočnosti okolo 300 stupňov Kelvina (27 stupňov Celzia). Priame pozorovania však ukazujú, že jej horná atmosféra je oveľa horšia ako tento ukazovateľ. Vedci si neboli úplne istí, ako vysvetliť tento teplotný rozdiel, ale nová štúdia prinútila odborníkov dospieť k záveru, že nadmerné teplo pochádza z prúdov nachádzajúcich sa v nižšej atmosfére.
Predtým sa predpokladalo, že aurory na póloch Jupitera sa môžu šíriť hlbšie do atmosféry a zvyšovať tak teplo. Ako však poznamenáva O'Donoghue, počítačové modely ukázali, že je to nepravdepodobné. V dôsledku rýchlych vetra, ktoré sa pohybujú od východu na západ pozdĺž rovníka Jupitera, aurory najčastejšie zostávajú výlučne na póloch planéty. Navrhlo sa ďalšie vysvetlenie týkajúce sa zvukových charakteristík búrok. Nenašli sa však žiadne priame dôkazy. Nová štúdia teplôt na Veľkej červenej škvrne od Jupitera vedcom naznačila, ako sa tento proces skutočne vyskytuje.
Ilustrácia toho, ako Veľká červená škvrna vysiela vlny do hornej atmosféry planéty
Propagačné video:
„Dobrá analógia je spôsob, akým miešame šálku kávy lyžičkou,“hovorí O'Donoghue.
„Ak otáčate lyžicu v smere hodinových ručičiek a potom ju prudko otáčate proti smeru hodinových ručičiek, na povrchu kávy sa vytvorí veľa vĺn a postriekaniu. A takto miešaním kávy ju skutočne zahrievate. V rámci tohto miešania sa navyše generujú niektoré zvukové vlny.
Zhruba to isté sa stane s Great Red Spot. Keď sa búrka otáča proti smeru hodinových ručičiek, zasahuje prúdy dolnej atmosféry, ktoré sa pohybujú v smere hodinových ručičiek, čím vytvárajú kolosálne turbulencie. To tiež spôsobuje vertikálne stúpanie akustických vĺn. Vlny začnú otriasať atómami v hornej atmosfére a zahriať ich.
Podobné procesy prebiehajú na Zemi. Napríklad, keď sa prúdy vzduchu pohybujú po Andách, vzduch sa zráža s horami a vytvárajú sa akustické vlny, ktoré stúpajú do hornej atmosféry a mierne ho zahrievajú. Je potrebné poznamenať, že aj pri hurikánoch a tsunami, ktoré sa vyskytujú na Zemi, sa atmosféra tiež trochu otepľuje.
Vedci teraz majú veľmi presvedčivé dôkazy o tom, čo sa v skutočnosti deje s Jupiterovou veľkou červenou škvrnou. Podľa ich názoru môžu rovnaké procesy prebiehať aj v iných oblastiach povrchu tejto planéty. V budúcnosti výskumníci plánujú začať pozorovať menšie búrky plynového gigantu a následne vytvoriť pomerne presnú teplotnú mapu hornej atmosféry.
Malo by sa tiež pripomenúť, že nedávno kozmická loď Juno vstúpila na obežnú dráhu Jupitera, ktorý bude tiež študovať tento gigantický svet a bude schopný poskytnúť najpresnejšie údaje o tejto planéte. Vedci sa domnievajú, že sonda pravdepodobne nájde podobné procesy na zahriatie atmosféry na menšie hurikány. Okrem toho zariadenie vďaka svojmu výkonnému pozorovaciemu zariadeniu umožní vyzerať ešte hlbšie vo vnútri Veľkej červenej škvrny.
„Dnes hodnotený článok naznačuje, že Veľká červená škvrna je zodpovedná za výrazné zahriatie atmosféry nad ňou,“hovorí Mike Janssen, člen misie Juno v Jet Propulsion Laboratory NASA.
„Náš aparát pomôže vysvetliť, čo je zodpovedné za samotnú Veľkú červenú škvrnu.“
NIKOLAY KHIZHNYAK