JupiterTitanic Storm wije się jak talerz żelatyny
Znamię Jowisza to niewiarygodnie ogromna burza o tajemniczym szkarłatnym kolorze. Wygląda jak przekrwione oko cyklopa wpatrujące się w Ziemię. Antycyklon wiruje wzdłuż południowego pasa chmur na średnich szerokościach geograficznych i przetrwał w burzliwej atmosferze Jowisza przez co najmniej 150 lat. Otępiający jest fakt, że Wielka Czerwona Plama (GRS) jest wystarczająco duża, aby pochłonąć całą naszą planetę, co czyni ją największą burzą w Układzie Słonecznym.
Astronomowie potrzebują ostrego wzroku Hubble’a, aby mieć oko na zachowanie GRS, niczym meteorolog obserwujący wirujący huragan. Odbywa się to tylko raz w roku w ramach programu Dziedzictwo Atmosfer Planet Zewnętrznych (OPAL), ale nowy program umożliwił Hubble’owi uchwycenie ośmiu widoków tego miejsca w okresie 90 dni. I zawsze są nowe niespodzianki.
Zbiór zdjęć Hubble’a pokazuje, że przez 90 dni między grudniem 2023 r. a marcem 2024 r. GRS nie jest tak stabilny, jak mogłoby się wydawać. Jego eliptyczny kształt może zmieniać wymiary – wyglądając jak nieco cieńszy lub grubszy czerwony owal. Ta zmiana kształtu jest nieoczekiwana i niewyjaśniona. Jednak z perspektywy czasu może to nie być całkowitą niespodzianką, biorąc pod uwagę, że atmosfera Jowisza podlega ciągłym zmianom pod wpływem dynamicznych wiatrów. To jakby próbować przewidzieć dokładny ruch wiru śmietanki wlanej do filiżanki kawy. Czy meteorologia na planetach-olbrzymach krążących wokół innych gwiazd ma swoje własne, ogromne burze? Szczegółowe spojrzenie na Jowisza przez Hubble’a może dostarczyć nowych wskazówek.
Kosmiczny Teleskop Hubble’a Obserwuje, jak Wielka Czerwona Plama Jowisza zachowuje się jak piłka antystresowa
Astronomowie obserwują legendarną Wielką Czerwoną Plamę (GRS) na Jowiszu, antycyklon wystarczająco duży, aby pochłonąć Ziemię, od ponad 150 lat. Jednak spot wciąż odkrywa nowe niespodzianki, szczególnie gdy obserwuje się je z bliska NASAKosmiczny Teleskop Hubble’a.
Niedawne obserwacje wykonane przez Hubble’a w ciągu 90 dni od grudnia 2023 r. do marca 2024 r. wykazały, że GRS nie jest tak stabilny, jak wcześniej sądzono. Dane pokazują, że GRS oscyluje jak miska żelatyny. Obserwacje te pozwoliły astronomom na stworzenie filmu poklatkowego przedstawiającego nieregularne zachowanie GRS.
https://www.youtube.com/watch?v=ALDZyzxWXc
Ten film poklatkowy powstał na podstawie obserwacji za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a obejmujących około 90 dni (od grudnia 2023 r. do marca 2024 r.), kiedy gigantyczna planeta Jowisz znajdowała się w odległości od 391 do 512 milionów mil od Słońca.
Zaskakujące oscylacje wielkości
„Chociaż wiedzieliśmy, że jego ruch różni się nieznacznie w zależności od długości geograficznej, nie spodziewaliśmy się, że rozmiary również będą się zmieniać. O ile nam wiadomo, nie udało się go wcześniej zidentyfikować” – powiedziała Amy Simon z Centrum Lotów Kosmicznych Goddard NASA w Greenbelt w stanie Maryland, główna autorka artykułu naukowego opublikowanego w czasopiśmie Dziennik nauk planetarnych. „To naprawdę pierwszy raz, kiedy udało nam się uzyskać odpowiednią częstotliwość obrazowania GRS. Dzięki wysokiej rozdzielczości Hubble’a możemy powiedzieć, że GRS zdecydowanie wciska się i wysuwa w tym samym czasie, gdy porusza się szybciej i wolniej. Było to bardzo nieoczekiwane i obecnie nie ma żadnych wyjaśnień hydrodynamicznych.”
Hubble co roku monitoruje Jowisza i inne planety zewnętrznego Układu Słonecznego w ramach programu Dziedzictwo Atmosfer Planet Zewnętrznych (OPAL) prowadzonego przez Simona, ale te obserwacje pochodziły z programu poświęconego GRS. Zrozumienie mechanizmów największych burz w Układzie Słonecznym umieszcza teorię huraganów na Ziemi w szerszym kontekście kosmicznym, który można zastosować do lepszego zrozumienia meteorologii na planetach krążących wokół innych gwiazd.
Zespół Simona wykorzystał Hubble’a do powiększenia GRS w celu szczegółowego przyjrzenia się jego rozmiarowi, kształtowi i wszelkim subtelnym zmianom koloru. „Kiedy przyjrzymy się bliżej, widzimy, że wiele rzeczy zmienia się z dnia na dzień” – powiedział Simon. Obejmuje to obserwacje w świetle ultrafioletowym pokazujące, że wyraźne jądro burzy staje się najjaśniejsze, gdy GRS osiąga największy rozmiar w swoim cyklu oscylacji. Wskazuje to na mniejszą absorpcję mgły w górnych warstwach atmosfery.
Ten animowany diagram przedstawia położenie Ziemi względem Jowisza w okresie trwającym około 90 dni (od grudnia 2023 r. do marca 2024 r.), kiedy gigantyczna planeta Jowisz znajdowała się w odległości od 391 mln do 512 mln km od Słońca.
Planetologia porównawcza i prognozy na przyszłość
„W miarę przyspieszania i zwalniania GRS napiera na wietrzne strumienie odrzutowe na północ i południe od niego” – powiedział współautor badania Mike Wong z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley. „To przypomina kanapkę, w której kromki chleba wybrzuszają się, gdy w środku jest za dużo nadzienia”. Wong porównał to do Neptungdzie ciemne plamy mogą dziko dryfować wzdłuż szerokości geograficznej bez silnych strumieni strumieniowych, które utrzymywałyby je w miejscu. Na potrzeby ziemskich obserwacji teleskopowych Wielką Czerwoną Plamę Jowisza utrzymywano na południowej szerokości geograficznej, uwięzioną pomiędzy strumieniami strumieniowymi.
Zespół obserwuje kurczenie się GRS od chwili rozpoczęcia programu OPAL 10 lat temu. Przewidują, że będzie się kurczyć, zanim przyjmie stabilny, mniej wydłużony kształt. „W tej chwili przepełnia swoje pasmo szerokości geograficznej w stosunku do pola wiatru. Kiedy skurczy się w tym paśmie, wiatr naprawdę utrzyma go w miejscu” – powiedział Simon. Zespół przewiduje, że rozmiar GRS prawdopodobnie ustabilizuje się, ale na razie Hubble obserwował go tylko przez jeden cykl oscylacji.
Oczekiwanie na dalsze spostrzeżenia
Naukowcy mają nadzieję, że w przyszłości inne zdjęcia o wysokiej rozdzielczości z Hubble’a pozwolą zidentyfikować inne parametry Jowisza, które wskazują podstawową przyczynę oscylacji.
Odniesienie: „A szczegółowe badanie Wielkiej Czerwonej Plamy Jowisza w ciągu 90-dniowego cyklu oscylacji” autorstwa Amy A. Simon, Michaela H. Wonga, Phillipa S. Marcusa i Patricka GJ Irwina, 9 października 2024 r., Dziennik nauk planetarnych.
DOI: 10.3847/PSJ/ad71d1
Wyniki zaprezentowano podczas 56. dorocznego spotkania Oddziału Nauk Planetarnych Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego, które odbyło się w Boise w stanie Idaho.
Kosmiczny Teleskop Hubble’a działa od ponad trzydziestu lat i nadal dokonuje przełomowych odkryć, które kształtują nasze podstawowe rozumienie wszechświata. Hubble to projekt międzynarodowej współpracy NASA i ESA (Europejska Agencja Kosmiczna). Centrum lotów kosmicznych Goddard NASA w Greenbelt w stanie Maryland zarządza teleskopem i operacjami misji. Lockheed Martin Space z siedzibą w Denver w Kolorado wspiera również operacje misyjne w Goddard. The Instytut Naukowy Teleskopów Kosmicznych w Baltimore w stanie Maryland, prowadzony przez Stowarzyszenie Uniwersytetów Badań nad Astronomią, prowadzi operacje naukowe Hubble’a dla NASA.
