Jowisz słynie z charakterystycznych wirujących chmur ogromnego cyklonu (Wielka Czerwona Plama) oraz czerwonych i białych pasm znaczących bieg prądów gazu w głębokich partiach atmosfery. Astronomowie tradycyjnie wykorzystują te ostatnie do śledzenia postępu tamtejszych wiatrów. W pobliżu biegunów astronomowie natomiast zauważyli również dynamiczne poświaty przypominające zorze, które wydają się być związane z silnymi prądami gazu w górnej warstwie atmosfery Jowisza. Do tej pory jednak badacze nie byli w stanie bezpośrednio mierzyć ruchów mas gazu pomiędzy tymi dwoma warstwami atmosferycznymi – w stratosferze.
Mierzenie prędkości wiatru w stratosferze Jowisza przy pomocy techniki śledzenia chmur jest niemożliwe z powodu braku obłoków w tej części atmosfery. Astronomowie posłużyli się zatem ciekawą formą alternatywnej metody pomiarowej. Zadecydowały o tym specyficzne okoliczności: zderzenia z kometą Shoemaker–Levy 9, która w spektakularny sposób została pochłonięta przez gazowego olbrzyma w 1994 roku. Kolizja pozostawiła po sobie nowe cząsteczki w stratosferze Jowisza, gdzie od tamtej pory cyrkulują wraz z wiatrami, ujawniając ich przebieg.
Wspomnianą okoliczność postanowił wykorzystać zespół astronomów, którym kieruje Thibault Cavalié z Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux we Francji. Naukowcy skupili się szczególnie na śledzeniu obiegu cząsteczek cyjanowodoru – aby bezpośrednio zmierzyć stratosferyczne prądy strumieniowe na Jowiszu. „Najbardziej spektakularnym rezultatem jest istnienie silnych strumieni o prędkościach do 400 metrów na sekundę, które są zlokalizowane poniżej zórz polarnych, blisko biegunów” – wskazał Cavalié. Prędkości tych wiatrów, odpowiadające około 1450 km/h ponad dwukrotnie przekraczają maksymalne prędkości osiągane w jowiszowej Wielkiej Czerwonej Plamie oraz ponad trzykrotnie prędkości wiatrów mierzone w najsilniejszych tornadach na Ziemi.
„Nasza detekcja wskazuje, że strumienie te mogą zachowywać się jak gigantyczny wir o średnicy do czterech razy większej niż Ziemia i wysokości około 900 kilometrów” – oświadczył współautor badań, Bilal Benmahi, również z Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux. „Wir tej wielkości byłby unikalną meteorologiczną bestią w naszym Układzie Słonecznym” – skomentował Cavalié.
Astronomowie byli świadomi istnienia silnych wiatrów w pobliżu biegunów Jowisza, ale znacznie wyżej w atmosferze, setki kilometrów ponad obszarem analizowanym w nowych badaniach, których wyniki zostały opublikowane dzisiaj w Astronomy & Astrophysics. Poprzednie badania przewidywały, że wiatry w górnej atmosferze spowalniają prędkość i zanikają na długo przed osiągnięciem stratosfery. „Nowe dane z ALMA pokazują nam coś przeciwnego” – mówi Cavalié, dodając, że znalezienie silnych wiatrów stratosferycznych w pobliżu biegunów Jowisza było „prawdziwą niespodzianką”.
Zespół użył 42 z 66 precyzyjnych anten ALMA, rozmieszczonych na pustyni Atacama w północnym Chile. Przeanalizowano sygnatury molekuł cyjanowodoru poruszające się w stratosferze Jowisza od momentu uderzenia Shoemaker–Levy 9. Dane z ALMA pozwoliły na zmierzenie przesunięcia dopplerowskiego — niewielkich zmian w częstotliwości promieniowania emitowanego przez molekuły – spowodowanego przez wiatry w tym regionie planety. „Mierząc to przesunięcie byliśmy w stanie wydedukować prędkość wiatrów podobnie jak ktoś mógłby ustalić prędkość przejeżdżającego pociągu na podstawie zmiany częstotliwości jego gwizdu” – wyjaśnia współautor badań Vincent Hue, planetolog w Southwest Research Institute w USA.
Poza zaskakującymi wiatrami polarnymi, zespół użył także ALMA do potwierdzenia istnienia silnych wiatrów stratosferycznych wokół równika planety, bezpośrednio mierząc ich prędkość (także po raz pierwszy). Strumienie dostrzeżone w tej części planety mają średnie prędkości około 600 km/h. Obserwacje ALMA, zastosowane do śledzenia wiatrów stratosferycznych na obu biegunach i równiku Jowisza, zajęły mniej niż 30 minut czasu teleskopu. „Duży poziom szczegółów, który osiągnęliśmy w tak krótkim czasie, demonstruje moc obserwatorium ALMA” – zaznaczył Thomas Greathouse, naukowiec z Southwest Research Institute w USA, kolejny współautor badań. „Dla mnie to zdumiewające zobaczyć pierwsze bezpośrednie pomiary tych wiatrów” – dodał.
„Wyniki ALMA otwierają nowe okno do badań obszarów zorzowych Jowisza, co było mocno niespodziewane jeszcze kilka miesięcy temu” – wskazał dalej Cavalié. „Przygotowało to także grunt pod podobne, ale bardziej obszerne pomiary, które mają być wykonane w ramach misji JUICE i jej instrumentu pracującego na falach submilimetrowych” – dodał Greathouse, odnosząc się do szykownej przez Europejską Agencję Kosmiczną misji JUpiter ICy moons Explorer, która ma wystartować w kosmos w przyszłym roku.
Naziemny teleskop ESO, Ekstremalnie Wielki Teleskop (ELT), który będzie odbierał pierwsze światło w późniejszych latach tej dekady, także zbada Jowisza. Teleskop będzie w stanie uzyskiwać bardzo szczegółowe obserwacje zórz polarnych planety, dając nam dalszy wgląd w atmosferę największego gazowego olbrzyma Układu Słonecznego.
Źródło: ESO
Zgłoś naruszenie/Błąd
Pozytywnie
Neutralnie 
Negatywnie
Lubię to!
Super
Ekscytujący 
Ciekawy
Smieszny
Smutny
Wściekły
Przerażony
Szokujący
Wzruszający
Rozczarowany
Zaskoczony
Prawda
Manipulacja
Fake news
Oryginalne źródło ZOBACZ
Dodaj kanał RSS
Musisz być zalogowanym aby zaproponować nowy kanal RSS