Konečne by sme mohli vedieť, ako Jupiterove podivné polárne búrky zostávajú spolu

Severný pól Jupitera v infračervenej oblasti. (NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASIA/INAF/EXIST)

Jupiter , hustý s chaotickými mrakmi a zúriaci divokým vetrom, je známy a obľúbený pre svoju nádherne búrlivú atmosféru. Odkedy tam v roku 2016 dorazila kozmická sonda Juno, mali sme bezprecedentný prístup, ktorý bolpomáha nám pochopiť čo poháňaašialené počasie plynového giganta.

Juno však nepriniesla len odpovede, ale aj ďalšie otázky. Až do misie Juno sme neboli schopní dobre sa pozrieť na Jupiterove póly. Vesmírna sonda tam videla čeľusť: polygonálne usporiadanie búrok na severe aj na juhu, okolo búrky v strede.

Na severnom póle Jupitera zúri deväť cyklónov, jeden v strede a osem ďalších úhľadne usporiadaných okolo neho, všetky sa otáčajú proti smeru hodinových ručičiek.



Na južnom póle zaznamenala Juno v roku 2016 šesť búrok, jednu v strede a päť zoradených okolo nej. Ak boju sa pridala siedma búrkaniekedy v roku 2019, takže teraz je okolo centrálnej búrky šesť vírov v šesťuholníkovom tvare. Všetky tieto južné búrky sa točia v smere hodinových ručičiek.

Od roku 2016 tieto obrovské búrky – veľkosťou porovnateľné s pevninou Spojených štátov – pretrvávajú, nezlúčené. A teraz, ako je uvedené v novom článku, by sme konečne mohli mať potuchy, prečo.

Jupiterovo usporiadanie nie je podobné ako u druhého plynného obra v Slnečnej sústave, Saturn, ktorý má iba ajediná, obrovská búrkapri každý z jeho pólov . Je to na rozdiel od procesov na Zemi - na našej planéte sa väčšina cyklónov tvorí v tropických zemepisných šírkach a unáša sa smerom k pólom, ale predtým, ako sa tam dostanú, sa rozptýlia nad pevninou a studenými oceánskymi zónami.

Keďže Jupiter nemá ani pevninu, ani studené oceány, dáva zmysel, že by sa jeho búrky správali inak ako Zem, no otázkou zostáva – prečo sa nesplynú a nevytvoria jednotlivé búrky á la Saturn?

Astronóm Cheng Li z Kalifornskej univerzity v Berkeley a jeho kolegovia z Caltechu vykonali numerické simulácie konfigurácií búrky a objavili súbor podmienok, za ktorých môžu búrky zostať diskrétne a stabilné po dlhú dobu bez toho, aby sa spojili do mega- búrka.

Je to v podstate „zóna Zlatovlásky“ pre Joviánske búrky.

'Zistili sme, že stabilita vzoru závisí hlavne od tienenia - anticyklonálneho prstenca okolo každého cyklónu - ale aj od hĺbky,' napísali vedci vo svojom článku .

„Príliš malé tienenie a malá hĺbka vedú k zlúčeniu a strate polygonálneho vzoru. Príliš veľa tienenia spôsobuje, že sa cyklónové a anticyklonálne časti vírov rozletia. Stabilné polygóny existujú medzi tým.“

Tím použil rovnice, ktoré opisujú pohyb jednej vrstvy tekutiny na guli, a modelovali polygonálne usporiadanie vírov. Nie je to nová vec, ale tím pridal polárnu geometriu a beta drift - tendencia cyklónov unášať sa v dôsledku zvýšenia v Coriolisova sila so zemepisnou šírkou v dôsledku rýchlosti vetra - do svojich modelov, pre podrobnejšie pochopenie dynamiky v hre na Jupiteri.

Podľa ich zistení sú v hre dve veci a podmienky pre obe musia byť správne. Prvým je, v menšej miere, hĺbka cyklónu - ako ďaleko siaha až do atmosféry Jovian. Príliš plytké a búrky sa spoja.

Ale najväčší vplyv na priľnavosť búrok má jav známy ako vírové tienenie . Vtedy je vír – v tomto prípade naše Joviánske cyklóny – obklopený prstencom pohybujúcim sa v opačnom smere. Takže každý z protismerných cyklónov na severnom póle je obklopený silným vetrom, ktorý fúka okolo cyklónu v smere hodinových ručičiek.

Ak je toto tienenie príliš slabé, búrky sa spoja. Ak je príliš silná, búrka a jej štít sa od seba vzdialia, čo spôsobí úplný búrkový chaos. Takže, aby pretrvali, hĺbka cyklónov aj sila ich vírových štítov musia byť správne.

A teda ďalšia séria záhad.

'Je veľa otázok, na ktoré sme neodpovedali,' napísali výskumníci .

'Neskúmali sme, ako sa cyklóny tvoria - či sa tvoria na mieste alebo sa vznášajú z nižších zemepisných šírok.' Navyše sme nevysvetlili, ako sa udržiava ustálený stav – prečo sa počet cyklónov s časom nezvyšuje. Okrem toho sme nezistili, ako sa tienenie vyvíja, alebo prečo sú tienené iba Joviánske víry.“

Tím ešte musí otestovať svoje modely na skutočných údajoch Juno. Mohlo by nás to však viesť k odpovediam na tieto hlboko zaujímavé otázky.

Výskum bol publikovaný v Zborník Národnej akadémie vied .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.