Velká rudá skvrna na Jupiteru zahřívá horní vrstvy atmosféry

Astronomové z Centra pro kosmickou fyziku Bostonské univerzity publikovali v časopise Nature závěry, že Velká rudá skvrna na Jupiteru může poskytovat záhadný zdroj energie potřebné k zahřátí horních vrstev atmosféry na překvapivě vysoké pozorované hodnoty.

Popis k úvodnímu obrázku: Turbulentní atmosférické proudy nad rozsáhlou bouří produkují gravitační a akustické vlny. Gravitační vlny jsou velmi podobné pohybu strun kytary, když na ně brnkáme, zatímco akustické vlny jsou proudem stlačeného vzduchu (zvukové vlny). Ohřívání horních vrstev atmosféry ve výšce 800 kilometrů nad povrchem skvrny je podle předpokladu způsobeno kombinací obou těchto srážejících se typů vln, podobně jako když vlny v oceánu narážejí na pobřeží.

Sluneční světlo po dosažení Země efektivně zahřívá atmosféru ve výškách vysoko nad povrchem – dokonce 400 kilometrů vysoko, například v místě, kde obíhá Mezinárodní kosmická stanice ISS. Jupiter je více než pětkrát vzdálenější od Slunce a jeho horní vrstvy atmosféry mají teploty v průměru ještě srovnatelné s těmi v zemské atmosféře. Zdroj mimo sluneční energie zodpovědný za tento mimořádný ohřev zůstává nepostižitelný pro vědce studující procesy ve vnějších oblastech Sluneční soustavy.

Astronomové měřili teplotu planety na základě pozorování emise v oboru infračerveného záření. Tato emise, využitá vědeckým týmem Bostonské univerzity, pochází z oblasti okolo 800 kilometrů vysoko. Když se pozorovatelé podívali na své výsledky, objevili ve vysokých výškách planety mnohem vyšší teploty než byly kdykoliv předpokládány, než byly jejich teleskopy namířeny na určitou oblast jižní polokoule planety.

„Můžeme vidět téměř okamžitě, že maximální teploty ve vysokých výškách byly naměřeny nad Velkou rudou skvrnou nacházející se mnohem níže – jedná se o zvláštní shodu okolností nebo o významné vodítko?“ říká James O'Donoghue, hlavní autor výzkumu.

Jupiterova Velká rudá skvrna (Great Red Spot – GRS) je jedním z divů v naší Sluneční soustavě. Byla objevena několik roků poté, co Galileo Galilei zavedl počátkem 17. století do astronomie teleskopická pozorování; rychle rotující systém pestrobarevných plynů je často označován jako „věčný uragán“. Velká rudá skvrna měnila svoji velikost i barvu v průběhu století. Její maximální rozměr se rovnal zhruba třem průměrům Země. Plyny na obvodu skvrny vykonají jednu kompletní otočku za šest dnů. Samotná planeta Jupiter rotuje velmi rychle – jednou dokola se otočí za necelých deset hodin.

„Velká rudá skvrna je výrazným zdrojem energie, která zahřívá horní vrstvy atmosféry planety Jupiter. Avšak žádné důkazy jeho současných účinků nebyly dříve pozorovány v podobě zvýšené teploty ve vysokých výškách,“ vysvětluje Luke Moore, spoluautor studie a vědecký pracovník Centra pro kosmickou fyziku na Bostonské univerzitě.

Řešení „energetické krize“ na vzdálené planetě má možné důsledky uvnitř naší Sluneční soustavy, stejně tak i pro planety obíhající kolem jiných hvězd. Vědci z Bostonské univerzity potvrdili, že nezvykle vysoké teploty vysoko nad viditelným diskem planety Jupiter nejsou unikátním aspektem ve Sluneční soustavě. Tato anomálie se rovněž vyskytuje na Saturnu, Uranu a Neptunu, a pravděpodobně platí pro všechny velké exoplanety nacházející se mimo Sluneční soustavu.

„Přesun energie do horních vrstev atmosféry z níže položené oblasti byl simulován pro atmosféry planet, avšak dosud nebyl podpořen pozorováními,“ říká James O'Donoghue. „Mimořádně vysoké teploty pozorované nad bouří se zdají být důsledkem energetických přenosů.“

Zdroj: http://phys.org/news/2016-07-jupiter-great-red-planet-upper.html

autor: František Martinek