Velká rudá skvrna na Jupiteru vykazuje nečekané změny velikosti

Na základě dat z Hubbleova vesmírného dalekohledu HST za období přibližně 90 dní (mezi prosincem 2023 a březnem 2024), kdy se obří planeta Jupiter nacházela ve vzdálenosti 391 až 512 milionů kilometrů od Slunce, změřili astronomové velikost, tvar, jasnost, barvu a rotaci Velké rudé skvrny během jednoho cyklu oscilací. Získané údaje odhalily, že Velká rudá skvrna není tak stabilní, jak by se mohlo zdát. Bylo pozorováno, že prochází oscilací svého eliptického tvaru a kmitá jako miska želatiny. Příčina devadesátidenní oscilace není známa.

Astronomové pozorují legendární Velkou rudou skvrnu (GRS – Great Red Spot) na Jupiteru, anticyklónu tak velkou, že by mohla pohltit Zemi, již nejméně 150 let. Vždy je však překvapí něčím novým – zvláště když se na ni zblízka podívá Hubbleův vesmírný dalekohled.

„I když jsme věděli, že se její pohyb v délce mírně mění, nečekali jsme, že bude oscilovat její velikost. Pokud je nám známo, oscilace nebyla dosud identifikována,“ uvedla Amy Simonová z Goddardova střediska kosmických letů NASA v Greenbeltu v Marylandu, hlavní autorka článku publikovaného v časopise The Planetary Science Journal. „Je to opravdu poprvé, co máme správnou kadenci zobrazování GRS. Díky vysokému rozlišení Hubblova dalekohledu můžeme říci, že se GRS definitivně smršťuje a zvětšuje současně s tím, jak se pohybuje rychleji nebo pomaleji. To bylo velmi nečekané a v současné době pro to neexistuje žádné hydrodynamické vysvětlení.“

HST každoročně sleduje Jupiter a další planety vnější Sluneční soustavy v rámci programu OPAL (Outer Planet Atmospheres Legacy), který vede Simonová, ale tato pozorování pocházejí z programu věnovaného GRS. Pochopení mechanismů největších bouří ve Sluneční soustavě zasazuje teorii hurikánů na Zemi do širšího kosmického kontextu, který by mohl být použit pro lepší pochopení meteorologie na planetách kolem jiných hvězd.

Tým Simonové použil HST k přiblížení GRS, aby se mohl podrobně podívat na její velikost, tvar a případné jemné barevné změny. „Když se podíváme zblízka, vidíme, že se spousta věcí mění ze dne na den,“ řekla Simonová. Patří sem pozorování v ultrafialovém světle, která ukazují, že výrazné jádro bouře je nejjasnější, když je GRS ve svém oscilačním cyklu největší. To naznačuje menší absorpci mlhy v horních vrstvách atmosféry.

„Jak se GRS zrychluje a zpomaluje, tlačí na větrné proudy severně a jižně od ní,“ uvedl spoluautor Mike Wong z Kalifornské univerzity v Berkeley. „Je to podobné jako u sendviče, kde se plátky chleba musí vyboulit, když je uprostřed příliš mnoho náplně.“

Na základě dat z HST za přibližně 90 dní astronomové změřili velikost, tvar, jasnost, barvu a rotaci Velké rudé skvrny během celého cyklu oscilací. Získané údaje odhalily, že Velká rudá skvrna není tak stabilní, jak by se mohlo zdát. Bylo pozorováno, že prochází oscilací svého eliptického tvaru a kmitá jako miska želatiny. Příčina devadesátidenní oscilace není známa. Pozorování je součástí pozorovacích programů vedených Amy Simonovou z Goddardova střediska kosmických letů NASA v Greenbeltu ve státě Maryland.

Mike Wong to porovnal s Neptunem, kde se tmavé skvrny mohou pohybovat v různých zeměpisných šířkách bez silných tryskových proudů, které by je udržely na místě. Jupiterova Velká rudá skvrna se po dobu pozemských teleskopických pozorování držela v jižní zeměpisné šířce, uvězněná mezi tryskovými proudy.

Od zahájení programu OPAL před deseti lety tým stále sleduje, jak se GRS zmenšuje. Předpokládají, že se bude nadále zmenšovat, než získá stabilní, méně protáhlý tvar. „Právě teď příliš vyplňuje své pásmo zeměpisné šířky vzhledem k větrnému poli. Jakmile se zmenší uvnitř tohoto pásma, budou ji větry skutečně držet na místě,“ řekla Simonová. Tým předpovídá, že se velikost GRS pravděpodobně ustálí, ale prozatím ji HST pozoroval pouze po dobu jednoho oscilačního cyklu.

Vědci doufají, že v budoucnu by další snímky s vysokým rozlišením z HST mohly identifikovat další parametry, které by naznačovaly základní příčinu oscilací.

Výsledky byly prezentovány na 56. výročním zasedání Divize planetárních věd Americké astronomické společnosti v Boise ve státě Idaho.

Zdroj: https://phys.org/news/2024-10-jupiter-great-red-unexpected-size.html a https://science.nasa.gov/missions/hubble/nasas-hubble-watches-jupiters-great-red-spot-behave-like-a-stress-ball/

autor: František Martinek