Yläilmapiiri Jupiterin kuuluisan punaisen pisteen - vuosisatojen ajan kestäneen jättiläismyrskyn - yläpuolella on paljon lämpimämpi kuin missään muualla tässä kaasujätteessä. Uusi Nature-lehdessä julkaistu tutkimus saa tutkijat spekuloimaan, että planeetan alemmassa ilmakehässä raivostavan jättiläismyrskyn liikkeet aiheuttavat Jupiterin ylemmän ilmakehän korkeamman lämpötilan. Toisin sanoen tämä tarkoittaa, että planeetan ilmakehän kaksi kerrosta on kytketty toisiinsa ja voivat vaikuttaa toisiinsa.
Suuri punainen piste, kuten sitä kutsutaan, on yksi Jupiterin tunnetuimmista ominaisuuksista. Kuten NASA: n ilmailuvirastossa todettiin, tämä jättiläinen hirmumyrsky kattaa usean tuhannen kilometrin alueen planeetan pinnan yläpuolella, ja sillä on tuulia, jotka puhaltavat jopa 650 kilometrin tunnissa nopeudella. Suuri punainen piste on havaittu 1800-luvun lopulta lähtien. Tähtitieteilijät yrittävät koko ajan ymmärtää, kuinka myrsky muodostui ja millainen ilmapiiri sen ympärillä on.
Aikanaan tutkijat havaitsivat Havaijilla sijaitsevan NASA: n infrapunateleskooppilaitoksen avulla saatuja tietoja käyttämällä, että tämän alueen ilmapiiri on noin 1600 astetta Kelvinia (tai noin 1300 astetta) kuumempi kuin ylempi ilmakehän keskilämpötila muualla. Jupiterin pinta, joka on noin 626 celsiusastetta. Tämä selitetään tosiasialla, että tämän jättiläisen myrskyn pyörteet virtaukset luovat planeetalta suuntautuvia akustisia aaltoja, jotka myöhemmin ravistavat (ja siten kuumentavat) atomeja ylemmässä ilmakehässä, aiheuttaen tällaisia merkittäviä lämpötilaeroja.
Tämä löytö viittaa siihen, että Jupiterin ilmakehän alempi kerros ja yläkerros ovat kytketty toisiinsa ja kykenevät vaikuttamaan toisiinsa. Tämä tosiasia on melko yllättävää, kun ajatellaan, että planeetan ilmakehän ylempi kerros on noin 800 kilometriä leveämpi kuin alempi kerros.
"Emme uskoneet, että näitä kahta aluetta voitaisiin kytkeä toisiinsa erityisellä tavalla, mutta osoittautuu, etteivät ne ole", sanoo johtava tutkija James O'Donoghue, Bostonin yliopiston planeettatutkija.
Tämä suhde voi myös auttaa selittämään planeetan "energiakriisin" mysteerin, joka on vaivannut planeettatutkijoita monien vuosien ajan. Se koostuu siitä, että Jupiterin ilmakehän ylemmät kerrokset ja todellakin kaikki aurinkokuntamme kaasu jättiläiset ovat paljon kuumempia kuin niiden pitäisi olla. Tietokonemallit osoittavat, että ottaen huomioon, kuinka kaukana auringosta planeetta on, Jupiterin yläilmakehän lämpötilan tulisi todella olla noin 300 celsiusastetta (27 celsiusastetta). Suorat havainnot kuitenkin osoittavat, että sen yläilmakehys on paljon kuumin kuin tämä indikaattori. Tutkijat eivät olleet täysin varmoja kuinka selittää tämä lämpötilaeroa, mutta uusi tutkimus kehotti asiantuntijoita päättämään, että ylimääräinen lämpö tulee virroista, jotka ovat alailmakehässä.
Aiemmin ajateltiin, että Jupiterin napojen aurorat voisivat levitä syvemmälle ilmakehään ja siten kuumentaa sen loput. Kuten O'Donoghue toteaa, tietokonemallit ovat kuitenkin osoittaneet, että tämä on epätodennäköistä. Itästä länteen Jupiterin päiväntasaajaa pitkin liikkuvien supernopeiden tuulien takia aurorat pysyvät useimmiten yksinomaan planeetan napoissa. Toinen selitys ehdotettiin myrskyjen akustisiin ominaisuuksiin. Tästä ei kuitenkaan löytynyt suoraa näyttöä. Uusi Jupiterin punaisen pisteen lämpötilojen tutkimus on antanut tutkijoille vihjeen tämän prosessin tosiasiallisesta toteutumisesta.
Esimerkki siitä, kuinka suuri punainen piste lähettää aaltoja planeetan yläkehän ilmakehään
Mainosvideo:
"Hyvä analogia on tapa, jolla sekoitamme kupillista kahvia lusikalla", O'Donoghue sanoo.
”Jos kiertää luskaa myötäpäivään ja sitten kiertää sitä jyrkästi vastapäivään, kahvin pintaan muodostuu paljon aaltoja ja roiskeita. Ja sekoittamalla kahvia tällä tavalla lämmität sen itse. Lisäksi osana tätä sekoitusta syntyy joitain ääniaalloja.
Suunnilleen sama asia tapahtuu ison punaisen pisteen kanssa. Kun myrsky pyörii vastapäivään, se osuu alemman ilmakehän virtauksiin, jotka liikkuvat myötäpäivään, aiheuttaen kolossaalisen turbulenssin. Tämä aiheuttaa myös akustisten aaltojen nousevan pystysuoraan ylöspäin. Aallot alkavat ravistaa atomeja yläilmakehässä ja kuumentaa sitä.
Samanlaisia prosesseja tapahtuu maan päällä. Esimerkiksi, kun ilmavirrat liikkuvat Andien yli, ilma törmää vuorille ja muodostuu akustisia aaltoja, jotka nousevat yläilmakehään kuumentaen sitä hieman. On huomattava, että jopa ilmakehässä ja tsunamissa, joita esiintyy Maapallolla, ilmapiiri muuttuu myös jonkin verran lämpimämmäksi.
Tutkijoilla on nyt erittäin vakuuttavia todisteita siitä, mitä Jupiterin suuren punaisen pisteen kanssa todella tapahtuu. Heidän mielestään samat prosessit voivat tapahtua tämän planeetan pinnan muilla alueilla. Tulevaisuudessa tutkijat suunnittelevat alkavansa tarkkailla kaasujättelijän pienempiä myrskyjä ja luomaan myöhemmin melko tarkan lämpötilakartan sen yläilmasta.
On myös muistettava, että äskettäin avaruusalus "Juno" pääsi Jupiterin kiertoradalle, joka myös tutkii tätä jättimäistä maailmaa ja pystyy tarjoamaan tarkimmat tiedot tällä planeetalla. Tutkijat uskovat, että koetin löytää todennäköisesti samanlaisia prosesseja ilmapiirin lämmittämiseksi pienempien hirmumyrskyjen yli. Lisäksi laite antaa voimakkaan havaintolaitteistonsa ansiosta katsoa vielä syvemmälle Suuren Punaisen Pisteen sisällä.
"Tänään tarkasteltavana oleva artikkeli viittaa siihen, että suuri punainen piste on vastuussa sen yläpuolella olevan ilmakehän merkittävästä kuumenemisesta", sanoo Nike: n Jet-propulsiolaboratorion Juno-tehtävän jäsen Mike Janssen.
"Laitteemme auttaa selittämään, mikä on vastuussa suuresta punaisesta pisteestä."
NIKOLAY KHIZHNYAK