Astronomowie uważają, że odkryli, jak i kiedy powstała czerwona plama na Jowiszu

Wszechświat Jowisz Jest szczególnie znana z tak zwanej Wielkiej Czerwonej Plamy, wiru w atmosferze gazowego olbrzyma, który istnieje od co najmniej 1831 roku. Jednak to, jak powstał i ile ma lat, jest wciąż przedmiotem dyskusji. Astronomowie XVII wieku, m.in Giovanniego CassiniegoW swoich obserwacjach Jowisza odnotowali także podobne miejsce, które nazwali „stałym punktem”. To skłoniło naukowców do zastanowienia się, czy miejsce zaobserwowane przez sondę Cassiniego jest tym samym miejscem, które widzimy dzisiaj. Mamy już odpowiedź na to pytanie: plamy nie są takie same, zdaniem A Nowy papier Opublikowano w czasopiśmie Geophysical Research Letters.

„Z pomiarów rozmiarów i ruchu dochodzimy do wniosku, że jest mało prawdopodobne, aby obecna Wielka Czerwona Plama była „stałą plamą” obserwowaną przez sondę Cassini”. powiedział współautor Agustín Sanchez LaVega Uniwersytet Kraju Basków w Bilbao, Hiszpania. „Możliwe, że „stała plama” zniknęła gdzieś pomiędzy połową XVIII a XIX wiekiem. W takim przypadku możemy obecnie powiedzieć, że trwałość czerwonej plamy przekracza 190 lat”.

Jowisz był znany astronomom babilońskim w VII i VIII wieku p.n.e., a także starożytnym astronomom chińskim; Obserwacje tego ostatniego doprowadziły do ​​narodzin chińskiego zodiaku w IV wieku p.n.e., z 12-letnim cyklem opartym na orbicie gazowego giganta wokół Słońca. W 1610 r., za pomocą teleskopów, Galileo Galilei obserwował cztery największe księżyce Jowisza, wzmacniając kopernikański model heliocentryzmu w Układzie Słonecznym.

Robert Hooke mógł zaobserwować Plamę Stałą już w 1664 r., a Cassini poszła w jej ślady rok później, przeprowadzając kilka kolejnych obserwacji aż do 1708 r. Następnie zniknęła ona z zapisów astronomicznych. Farmaceuta Heinrich Schwabe wykonał pierwszy znany rysunek czerwonej plamy w 1831 r., a w 1878 r. ponownie była ona widoczna w obserwacjach Jowisza, a następnie ponownie zanikła w 1883 r. i na początku XX wieku.

Może to nie to samo miejsce.

Ale czy było to to samo stałe miejsce zaobserwowane przez Cassini? Sánchez La Vega i jego współpracownicy postanowili odpowiedzieć na to pytanie, przeszukując źródła historyczne – w tym obserwacje i rysunki Cassiniego z XVII wieku – oraz nowsze obserwacje astronomiczne i mierząc wyniki. Dokonali rok po roku pomiarów objętości, eliptyczności, powierzchni i ruchów zarówno plamki stałej, jak i Wielkiej Czerwonej Plamy, na podstawie najwcześniejszych obserwacji zarejestrowanych w XXI wieku.

Zespół przeprowadził także kilka numerycznych symulacji komputerowych, aby przetestować różne modele zachowania wirów w atmosferze Jowisza, które prawdopodobnie leżą u podstaw Wielkiej Czerwonej Plamy. Zasadniczo jest to ogromna, trwała burza antycykloniczna. W jednym z testowanych przez autorów modeli plama powstaje w następstwie potężnej superburzy. Alternatywnie mogło dojść do połączenia kilku mniejszych wirów generowanych przez uskok wiatru lub mogła wystąpić niestabilność prądów wiatrowych na planecie, co doprowadziło do powstania wydłużonej komórki powietrznej w kształcie plamki.

Sánchez-Lavega i in. Doszedł do wniosku, że obecna Czerwona Plama może nie być taka sama jak ta obserwowana przez Cassiniego i innych w XVII wieku. Twierdzą, że stała plama zanikła na początku XVIII wieku, a w XIX wieku powstała nowa plama – ta, którą obserwujemy dzisiaj, co oznacza, że ​​ma ponad 190 lat.

Ale może tak jest?

Inni, jak na przykład astronom Scott Bolton z Southwest Research Institute w Teksasie, nie są przekonani do tego wniosku. „Myślę, że nie zobaczymy tego, że burza ustąpi, a potem mniej więcej w tym samym miejscu nadejdzie nowa burza” – dodał. Powiedział magazynowi New Scientist. „Byłoby zbyt wielkim zbiegiem okoliczności, gdyby burza pojawiła się dokładnie na tej samej lub nawet podobnej szerokości geograficznej. Możliwe, że tak naprawdę obserwujemy ewolucję burzy”.

Symulacje numeryczne wykluczyły model łączenia się wirów w celu powstania plam; Jest to prawdopodobnie spowodowane prądami wiatrowymi, które wytwarzają wydłużoną atmosferę. Co więcej, w 1879 roku Czerwona Plama miała na swojej najdłuższej osi około 39 000 km, a obecnie ma około 14 000 km długości. Tak więc w ciągu następnych dziesięcioleci plama skurczyła się i stała się bardziej zaokrąglona. Najnowsze obserwacje misji Juno wykazały również, że plama jest cienka i płytka.

Pytanie, dlaczego wielka czerwona plama się kurczy, pozostaje przedmiotem dyskusji. Zespół planuje dalsze symulacje mające na celu odtworzenie dynamiki kurczenia się i przewidzenie, czy plamka ustabilizuje się przy określonym rozmiarze i pozostanie stabilna, czy też ostatecznie zniknie, tak jak stało się to w przypadku stałej plamki Cassiniego.

Listy z badań geofizycznych, 2024. DOI: 10.1029/2024GL108993 (O identyfikatorach cyfrowych).