Космос

Загадка Великої червоної плями Юпітера: незрозумілі коливання спантеличують вчених

0

Родимка Юпітера — це неймовірно величезний шторм таємничого багряно-червоного кольору. Це схоже на закривавлене циклоптичне око, яке дивиться на Землю. Антициклон рухається вздовж південного поясу хмар середніх широт і зберігся в турбулентній атмосфері Юпітера щонайменше 150 років. Приголомшливо те, що Велика червона пляма (GRS) досить велика, щоб поглинути всю нашу планету, що робить її найбільшим штормом у Сонячній системі.

Астрономам потрібен гострий зір Хаббла, щоб стежити за поведінкою GRS, як синоптик, який спостерігає за обертовим ураганом. Це робиться лише раз на рік у рамках програми Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL), але нова програма дозволила Hubble зафіксувати вісім видів місця протягом 90-денного періоду. І завжди є нові сюрпризи.

Протягом 90 днів між груднем 2023 року та березнем 2024 року колекція фотографій Hubble показує, що GRS не такий стабільний, як може виглядати. Його еліптична форма може змінювати розміри – виглядати як трохи тонший або товстіший червоний овал. Ця зміна форми є несподіваною та непоясненою. Але, оглядаючись назад, це може не бути абсолютною несподіванкою, враховуючи, що атмосфера Юпітера постійно змінюється завдяки динамічним вітрам. Це все одно, що намагатися передбачити точний рух виру вершків, налитих у чашку кави. Чи має метеорологія на гігантських планетах навколо інших зірок свої величезні шторми? Детальний огляд Юпітера Хабблом може дати нові підказки.

Велика червона пляма Юпітера крупним планом
Використовуючи дані космічного телескопа Хаббла за приблизно 90 днів (з грудня 2023 року по березень 2024 року), коли гігантська планета Юпітер перебувала від 391 мільйона до 512 мільйонів миль від Сонця, астрономи виміряли розмір, форму, яскравість, колір і завихреність Великої червоної плями. протягом одного повного циклу коливань. Дані показують, що Велика червона пляма не така стабільна, як може здатися. Було помічено, що він коливається у своїй еліптичній формі, похитуючи, як миска з желатином. Причина 90-денного коливання невідома. Авторство зображення: NASA, ESA, Емі Саймон (NASA-GSFC), Джозеф ДеПаскуале (STScI)

Космічний телескоп Хаббл спостерігає, як Велика червона пляма Юпітера поводиться як куля стресу

Астрономи спостерігали за легендарною Великою червоною плямою (GRS) Юпітера, антициклоном, достатньо великим, щоб поглинути Землю, протягом понад 150 років. З усім тим, місце продовжує відкривати нові сюрпризи, особливо якщо спостерігати зблизька космічним телескопом Хаббла NASA.

Недавні спостереження Хаббла, які проводилися протягом 90-денного періоду з грудня 2023 року по березень 2024 року, показали, що GRS не такий стабільний, як вважалося раніше. Дані показують, що GRS коливається, як миска з желатином. Ці спостереження дозволили астрономам зібрати покадрове відео, яке демонструє нестабільну поведінку GRS.

Це сповільнене відео зібрано на основі спостережень космічного телескопа Хаббл протягом приблизно 90 днів (з грудня 2023 року по березень 2024 року), коли гігантська планета Юпітер перебувала від 391 мільйона до 512 мільйонів миль від Сонця.

Дивовижні коливання розмірів

«Хоча ми знали, що його рух дещо змінюється за довготою, ми не очікували, що побачимо також коливання розміру. Наскільки нам відомо, його раніше не ідентифікували», — сказала Емі Саймон з Центру космічних польотів NASA Goddard у Грінбелті, штат Меріленд, провідний автор наукової статті, опублікованої в The Planetary Science Journal. «Це дійсно перший раз, коли ми мали правильну частоту візуалізації GRS. Завдяки високій роздільній здатності Хаббла ми можемо сказати, що GRS остаточно стискається і зникає одночасно, коли рухається швидше і повільніше. Це було дуже несподівано, і наразі гідродинамічних пояснень немає».

Хаббл щороку спостерігає за Юпітером та іншими зовнішніми планетами Сонячної системи за допомогою програми Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL), яку очолює Саймон, але ці спостереження були з програми, присвяченої GRS. Розуміння механізмів найбільших штормів у Сонячній системі ставить теорію ураганів на Землі в ширший космічний контекст, який можна застосувати для кращого розуміння метеорології на планетах навколо інших зірок.

Ця анімована діаграма показує положення Землі відносно Юпітера протягом періоду, що охоплює приблизно 90 днів (з грудня 2023 року по березень 2024 року), коли гігантська планета Юпітер перебувала від 391 мільйона до 512 мільйонів миль від Сонця.

Команда Саймона використовувала Хаббл, щоб збільшити масштаб GRS, щоб детально розглянути його розмір, форму та будь-які тонкі зміни кольору. «Коли ми придивляємося уважніше, ми бачимо, що багато речей змінюються з кожним днем», — сказав Саймон. Це включає спостереження в ультрафіолетовому світлі, які показують, що чітке ядро ​​шторму стає найяскравішим, коли GRS має найбільший розмір у своєму циклі коливань. Це вказує на менше поглинання туману у верхніх шарах атмосфери.

Порівняльна планетологія та прогнози майбутнього

«Прискорюючись і сповільнюючись, GRS штовхає вітряні реактивні потоки на північ і південь від нього», — сказав один із дослідників Майк Вонг з Каліфорнійського університету в Берклі. «Це схоже на бутерброд, де скибочки хліба змушені випирати, коли в середині занадто багато начинки». Вонг порівняв це з Нептуном, де темні плями можуть дико дрейфувати по широті без сильних струменевих потоків, які б утримували їх на місці. Велика Червона Пляма Юпітера утримувалася на південній широті, затиснута між струменевими потоками, для обсягу земних телескопічних спостережень.

Повний диск Юпітера
Використовуючи дані космічного телескопа Хаббла за приблизно 90 днів (з грудня 2023 року по березень 2024 року), коли гігантська планета Юпітер перебувала від 391 мільйона до 512 мільйонів миль від Сонця, астрономи виміряли розмір, форму, яскравість, колір і завихреність Великої червоної плями. протягом повного циклу коливань. Дані показують, що Велика червона пляма не така стабільна, як може здатися. Авторство зображення: NASA, ESA, STScI, Емі Саймон (NASA-GSFC), Джозеф ДеПаскуале (STScI)

Команда продовжувала спостерігати за скороченням GRS з моменту початку програми OPAL 10 років тому. Вони передбачають, що він буде продовжувати стискатися, перш ніж приймати стабільну, менш витягнуту форму. «Зараз він переповнює свою смугу широт відносно поля вітру. Коли він стиснеться всередині цієї смуги, вітри справді утримають його на місці», — сказав Саймон. Команда прогнозує, що GRS, ймовірно, стабілізується в розмірі, але поки Хаббл спостерігав його лише протягом одного циклу коливань.

Очікуючи подальші ідеї

Дослідники сподіваються, що в майбутньому інші зображення з високою роздільною здатністю, отримані Хабблом, зможуть ідентифікувати інші параметри Юпітера, які вказують на основну причину коливань. Результати представлені на 56-й щорічній зустрічі Відділу планетарних наук Американського астрономічного товариства в Бойсі, штат Айдахо.

Comments

Comments are closed.