Ülemine atmosfäär Jupiteri kuulsa punase koha kohal - sajandeid kestnud hiiglaslik torm - on palju soojem kui kuskil mujal sellel gaasihiiglasel. Ajakirjas Nature avaldatud uus uuring paneb teadlasi spekuleerima, et planeedi madalamas atmosfääris puhkeva hiiglasliku tormi liikumised põhjustavad Jupiteri ülemises atmosfääris kõrgemat temperatuuri. Teisisõnu tähendab see seda, et planeedi atmosfääri kaks kihti on omavahel seotud ja võivad üksteist mõjutada.
Suur punane laik, nagu seda nimetatakse, on Jupiteri üks tuntumaid jooni. Nagu NASA lennundusagentuuris märgiti, hõlmab see hiiglaslik orkaan planeedi pinnast mitu tuhat kilomeetrit kõrgemat ala ja sellel on uhke tuul, mis puhub kiirusel kuni 650 kilomeetrit tunnis. Suurt punast täppi on täheldatud alates 1800. aastate lõpust. Astronoomid üritavad kogu selle aja mõista, kuidas see torm tekkis ja milline õhkkond on selle ümber.
Meie aja jooksul leidsid teadlased, kasutades NASA infrapuna teleskoobiga Hawaiil saadud andmeid, et selle piirkonna atmosfäär on umbes 1600 kraadi Kelvini (või umbes 1300 kraadi) kuumem kui ülemise atmosfääri keskmine temperatuur ülejäänud osas Jupiteri pind, mis on umbes 626 kraadi Celsiuse järgi. Seda seletatakse asjaoluga, et selle hiiglasliku tormi turbulentsed voolud tekitavad planeedilt suunatud akustilisi laineid, mis seejärel raputavad (ja soojendavad seeläbi) aatomeid ülemises atmosfääris, luues sellised olulised temperatuurierinevused.
See avastus viitab sellele, et Jupiteri atmosfääri alumine ja ülemine kiht on omavahel seotud ja suudavad üksteist mõjutada. See fakt on üsna üllatav, kui arvestada, et planeedi atmosfääri ülemine kiht on umbes 800 kilomeetrit laiem kui alumine kiht.
"Me ei arvanud, et neid kahte piirkonda saab mingil erilisel viisil omavahel ühendada, kuid selgub, et need pole sellised," ütleb Bostoni ülikooli planeediuurija juhtivteadur James O'Donoghue.
See suhe võib aidata selgitada ka planeediteadlasi aastaid vaevanud planeedi "energiakriisi" müsteeriumi. See seisneb selles, et Jupiteri atmosfääri ülemised kihid ja tõepoolest ka kõik meie päikesesüsteemi gaasihiiglased on palju kuumemad kui nad peaksid olema. Arvutimudelid näitavad, et arvestades seda, kui kaugel Päikesest planeet asub, peaks Jupiteri ülemise atmosfääri temperatuur olema umbes 300 kraadi Kelvinit (27 kraadi Celsiuse järgi). Otsevaatlused näitavad aga, et selle ülemine atmosfäär on sellest indikaatorist palju kuumem. Teadlased polnud täiesti kindlad, kuidas seda temperatuuride erinevust selgitada, kuid uus uuring ajendas eksperte järeldama, et liigne kuumus tuleb madalama atmosfääri vooludest.
Varem arvati, et Jupiteri postide juures olevad aurarad võivad levida atmosfääri sügavamale ja seeläbi kogu ülejäänud osa soojendada. Kuid nagu O'Donoghue märgib, on arvutimudelid näidanud, et see on ebatõenäoline. Idast läände mööda Jupiteri ekvaatorit liikuvate ülikiirete tuulte tõttu jäävad aurorad enamasti eranditult planeedi poolustele. Esitati veel üks seletus tormide akustiliste omaduste kohta. Otseseid tõendeid selle kohta siiski ei leitud. Jupiteri suure punase täpi temperatuuride uus uuring on andnud teadlastele näite, kuidas see protsess tegelikult toimub.
Illustratsioon sellest, kuidas Suur Punane Spot saadab laineid planeedi ülemisse atmosfääri
Reklaamvideo:
"Hea analoogia on viis, kuidas me lusikaga tassi kohvi segame," ütleb O'Donoghue.
“Kui pöörate lusikat päripäeva ja pöörate seda järsult vastupäeva, tekib kohvi pinnale palju laineid ja pritsmeid. Ja kohvi sel viisil segades soojendate seda tegelikult. Pealegi tekivad selle segamise käigus mõned helilained.
Umbes sama juhtub ka suure punase täpiga. Kui torm pöördub vastupäeva, tabab see madalama atmosfääri voolusid, mis liiguvad päripäeva, tekitades kolossaalse turbulentsi. See põhjustab ka akustiliste lainete tõusu vertikaalselt ülespoole. Lained hakkavad atmosfääri ülemises atmosfääris raputama ja seda soojendama.
Sarnased protsessid toimuvad ka Maal. Näiteks kui õhuvoolud liiguvad üle Andide, põrkub õhk mägedega ja moodustuvad akustilised lained, mis tõusevad atmosfääri ülemisse ossa, soojendades seda pisut. Märgitakse, et isegi Maal tekkivate orkaanide ja tsunamide ajal muutub ka atmosfäär mõnevõrra soojemaks.
Teadlastel on nüüd väga kaalukaid tõendeid selle kohta, mis tegelikult juhtub Jupiteri Suure Punase Spotiga. Nende arvates võivad samad protsessid toimuda ka selle planeedi pinna teistes piirkondades. Tulevikus plaanivad teadlased hakata jälgima gaasigigandi väiksemaid torme ja seejärel luua üsna täpne temperatuurikaart selle ülemisest atmosfäärist.
Samuti tuleb meenutada, et hiljuti jõudis Jupiteri orbiidile kosmoselaev "Juno", mis uurib ka seda hiiglaslikku maailma ja suudab anda kõige täpsemaid andmeid selle planeedi kohta. Teadlaste arvates leiab sond suure tõenäosusega sarnaseid protsesse atmosfääri soojendamiseks väiksemate orkaanide kohal. Lisaks võimaldab seade oma võimsa vaatlusvarustuse tõttu vaadata veelgi sügavamat Suure Punase Spotti sisse.
"Täna vaadatav artikkel viitab sellele, et Suur Punane Spot vastutab selle kohal oleva atmosfääri olulise kuumutamise eest," ütleb NASA reaktiivmootorite laboratooriumi Juno missiooni liige Mike Janssen.
"Meie aparaat aitab selgitada, mis vastutab Suure Punase Spoti enda eest."
NIKOLAY KHIZHNYAK
