Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Jupiters store røde plet lever af mindre storme

En rød flage skaller væk fra Jupiters store røde plet under et møde med en mindre anticyklon, som set af Juno-rumfartøjets højopløselige JunoCam den 12. februar 2019. Selvom kollisionerne ser voldsomme ud, planetforskere mener, at de for det meste er overfladeeffekter, ligesom skorpen på en creme brûlée. Kredit:AGU/ Journal of Geophysical Research :Planeter

Det stormfulde, århundreder gammel malstrøm fra Jupiters Store Røde Plet blev rystet, men ikke ødelagt af en række anticykloner, der styrtede ned i den i løbet af de sidste par år.

De mindre storme får bidder af røde skyer til at flage af, skrumper den større storm i processen. Men den nye undersøgelse fandt, at disse forstyrrelser er "overfladiske." De er synlige for os, men de er kun huddybe på den røde plet, ikke påvirker dens fulde dybde.

Den nye undersøgelse blev offentliggjort i Journal of Geophysical Research:Planeter, AGUs tidsskrift for forskning i planeternes dannelse og udvikling, måner og objekter i vores solsystem og videre.

"Den intense hvirvelstrøm i [den store røde plet], sammen med dens større størrelse og dybde sammenlignet med de interagerende hvirvler, garanterer dens lange levetid, " sagde Agustín Sánchez-Lavega, en professor i anvendt fysik ved Baskerlandets Universitet i Bilbao, Spanien, og hovedforfatter af det nye papir. Da den større storm absorberer disse mindre storme, det "vinder energi på bekostning af deres rotationsenergi."

Den røde plet er blevet mindre i mindst de sidste 150 år, falder fra en længde på omkring 40, 000 kilometer (24, 850 miles) i 1879 til omkring 15, 000 kilometer (9, 320 miles) i dag, og forskere er stadig ikke sikre på årsagerne til faldet, eller faktisk hvordan stedet blev dannet i første omgang. De nye resultater viser, at de små anticykloner kan være med til at opretholde den store røde plet.

Timothy Dowling, en professor i fysik og astronomi ved University of Louisville, som er en planetarisk atmosfærisk dynamikekspert, der ikke er involveret i den nye undersøgelse, sagde, at "det er en spændende tid for den røde plet."

Stormfulde sammenstød

Før 2019, den større storm blev kun ramt af et par anticykloner om året, mens den for nylig blev ramt af så mange som to dusin om året. "Det er virkelig ved at blive ramt. Det vakte en masse alarm, " sagde Dowling.

Sánchez-Lavega og hans kolleger var nysgerrige efter at se, om disse relativt mindre storme havde forstyrret deres storebrors spin.

En række mindre (men stadig enorme) anticykloner nærmede sig Jupiters ikoniske røde storm i 2019. Det øverste billede viser mindre anticykloner med nummer 1, 2, og 3, bevæger sig mod den store røde plet. De tre andre billeder viser forstørrelser af anticyklonerne. Kredit:AGU/ Journal of Geophysical Research :Planeter

Det ikoniske træk ved gasgiganten sidder nær dens ækvator, dværgende jordiske koncepter om en stor, dårlig storm i mindst 150 år siden dens første bekræftede observation, selvom observationer i 1665 kan have været fra samme storm. Den Store Røde Plet er omkring dobbelt så stor som Jordens diameter og blæser med hastigheder på op til 540 kilometer (335 miles) i timen langs dens periferi.

"Den [Store Røde Plet] er arketypen blandt hvirvlerne i planetariske atmosfærer, " sagde Sánchez-Lavega, tilføjer, at stormen er et af hans "favorittræk i planetariske atmosfærer."

Cykloner som orkaner eller tyfoner drejer normalt rundt om et center med lavt atmosfærisk tryk, roterer mod uret på den nordlige halvkugle og med uret på den sydlige, om det er på Jupiter eller Jorden. Anticykloner drejer den modsatte vej som cykloner, omkring et center med højt atmosfærisk tryk. Den store røde plet er i sig selv en anticyklon, selvom den er seks til syv gange så stor som de mindre anticykloner, der har kollideret med den. Men selv disse mindre storme på Jupiter er omkring halvdelen af ​​Jordens størrelse, og omkring 10 gange størrelsen af ​​de største terrestriske orkaner.

Sánchez-Lavega og hans kolleger så på satellitbilleder af den store røde plet i de sidste tre år taget fra Hubble-rumteleskopet, Juno-rumfartøjet i kredsløb om Jupiter og andre billeder taget af et netværk af amatørastronomer med teleskoper.

Opsluger af storme

Holdet fandt, at de mindre anticykloner passerede gennem højhastighedsringen af ​​den store røde plet, før de kredsede rundt om den røde oval. De mindre storme skaber noget kaos i en allerede dynamisk situation, midlertidigt at ændre den røde plets 90-dages svingning i længdegrad, og "rive de røde skyer fra hovedovalen og danne streamers, " sagde Sánchez-Lavega.

"Denne gruppe har gjort en yderst forsigtig, meget grundigt arbejde, "Dowling sagde, tilføjer, at den afskalning af rødt materiale, vi ser, er beslægtet med en creme brûlée-effekt, med en hvirvel, der er synlig i et par kilometer på overfladen, som ikke har meget indflydelse på 200 kilometers (125-mile) dybde af Den Store Røde Plet.

Forskerne ved stadig ikke, hvad der har fået den røde plet til at skrumpe gennem årtier. Men disse anticykloner kan opretholde den gigantiske storm indtil videre.

"Indtagelsen af ​​[anticykloner] er ikke nødvendigvis destruktiv; det kan øge GRS-rotationshastigheden, og måske over en længere periode, holde det i en stabil tilstand, " sagde Sánchez-Lavega.