De Grote Rode Vlek van Jupiter beweegt onverwacht: wetenschappers

Nieuwe notities voor Jupiters Grote Rode Vlek Het beeld dat is vastgelegd met de Hubble-ruimtetelescoop toont de 190 jaar oude storm die schudt als gelatine en van vorm verandert als een samengedrukte stressbal.

De onverwachte waarnemingen, gedaan door Hubble gedurende 90 dagen van december tot maart, laten volgens astronomen zien dat de Grote Rode Vlek niet zo stabiel is als het lijkt.

De Grote Rode Vlek, of GRS, is een anticycloon, of grote circulatie van winden, in de atmosfeer van Jupiter die rond een centraal gebied met hoge druk draait langs een wolkengordel op de middenzuidelijke breedtegraden van de planeet. De langdurige storm is zo groot – de grootste in het zonnestelsel – dat de aarde er wel in zou kunnen passen.

Hoewel stormen over het algemeen als onstabiel worden beschouwd, bestaat de Grote Rode Vlek al bijna twee eeuwen. Maar de merkbare veranderingen in de storm lijken verband te houden met de beweging en omvang ervan.

Time-lapse-beelden laten zien dat de vortex “trilt” als gelatine, en in de loop van de tijd uitzet en samentrekt.

De onderzoekers beschreven de waarneming in de analyse Gepubliceerd in het Journal of Planetary Science Het werd woensdag gepresenteerd tijdens de 56e jaarlijkse bijeenkomst van de Planetary Science Section van de American Astronomical Society in Boise, Idaho.

‘Hoewel we weten dat de beweging ervan enigszins varieert in lengtegraad, hadden we niet verwacht dat de omvang ook zou fluctueren. Voor zover we weten is het nooit eerder geïdentificeerd’, zegt Amy Simon, hoofdauteur van het onderzoek en planetoloog bij NASA. Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, in een verklaring.

“Dit is de eerste keer dat we het juiste schietritme voor GRS hebben gevonden,” zei Simon. “Dankzij de hoge resolutie van Hubble kunnen we zeggen dat de GRS categorisch in en uit drukt en tegelijkertijd sneller en langzamer beweegt. Dit was volkomen onverwacht.”

Een veranderende buitenaardse storm

Astronomen observeren het beroemde karmozijnrode kenmerk al minstens 150 jaar, en soms leiden waarnemingen tot verrassingen, waaronder de recente onthulling dat de ovale vorm van de storm van formaat kan veranderen en er soms dunner of dikker uit kan zien.

Onlangs heeft een afzonderlijk team van astronomen met behulp van de James Webb-ruimtetelescoop in het hart van de Grote Rode Vlek gekeken om nieuwe details in infrarood licht vast te leggen. Hubble's waarnemingen werden gedaan in zichtbaar en ultraviolet licht.

Het onderzoek werd op 27 september gepubliceerd in Tijdschrift voor geofysisch onderzoek: planeten onthulden dat de Grote Rode Vlek in het centrum koud is, waardoor ammoniak en water in de draaikolk condenseren en dichte wolken vormen. Het onderzoeksteam ontdekte ook fosfinegas in de storm, dat “een rol zou kunnen spelen bij het genereren van die mysterieuze rode kleuren” die de Grote Rode Vlek zo iconisch maken, zei co-auteur Lee Fletcher, hoogleraar planetaire wetenschappen aan de Britse universiteit. . Leicester City in een verklaring.

NASA-wetenschappers gebruiken het scherpe oog van Hubble om stormgedrag één keer per jaar te volgen via het Outer Planet Atmospheres Legacy- of OPAL-programma, dat Simon leidt. Wetenschappers gebruiken deze software om de exoplaneten in ons zonnestelsel te observeren en te observeren hoe ze in de loop van de tijd veranderen.

Maar de nieuwe waarnemingen werden afzonderlijk gedaan door een programma dat zich toelegde op het gedetailleerder bestuderen van de Grote Rode Vlek door te monitoren hoe de storm in de loop van de maanden verandert, in plaats van in één enkele jaarlijkse momentopname.

“Voor het ongetrainde oog kunnen de gestreepte wolken van Jupiter en zijn beroemde rode storm gedurende vele jaren stationair, stabiel en langdurig lijken”, aldus Fletcher. ‘Maar bij nader onderzoek blijkt een ongelooflijke variabiliteit, met chaotische weerpatronen die net zo complex zijn als alles wat we hier op aarde hebben. Planetaire wetenschappers hebben jarenlang gezocht naar patronen in deze variatie, alles wat ons inzicht zou kunnen geven in de fysica die ten grondslag ligt aan dit complexe systeem. .”

Fletcher was niet betrokken bij het nieuwe onderzoek.

Inzichten die zijn verzameld door de waarnemingen van het programma van de grootste stormen in ons zonnestelsel kunnen wetenschappers helpen begrijpen hoe het weer zou kunnen zijn op exoplaneten die in een baan om andere sterren draaien. Deze kennis kan hun begrip van meteorologische processen uitbreiden tot buiten de processen waar we op aarde getuige van zijn.

Simons team gebruikte Hubble-beelden met hoge resolutie om gedetailleerd inzicht te krijgen in de grootte, vorm en kleurveranderingen van de Grote Rode Vlek.

Het volgen van veranderingen in de storm kan wetenschappers helpen de processen die plaatsvinden in de atmosfeer van Jupiter beter te begrijpen. (NASA/ESA/STScI/Amy Simon via CNN Newsource)

“Als we goed kijken, zien we dat er van dag tot dag veel dingen veranderen”, zegt Simon.

De veranderingen omvatten onder meer de helderheid van de kern van de storm wanneer de Grote Rode Vlek op zijn grootst is terwijl deze oscilleert.

“Terwijl het versnelt en vertraagt, drukt de GRS tegen de stormachtige straalstromen in het noorden en het zuiden”, zei co-auteur Mike Wong, een planetaire wetenschapper aan de Universiteit van Californië, Berkeley, in een verklaring. “Het is vergelijkbaar met een broodje waarbij de sneetjes brood gedwongen worden op te zwellen als er te veel vulling in het midden zit.”

Donkere vlekken op Neptunus kunnen over de planeet drijven, omdat er geen sterke straalstromen zijn die ze op hun plaats houden, terwijl de Grote Rode Vlek gevangen zit tussen straalstromen op de zuidelijke breedtegraad van Jupiter, zei Wong.

Krimpende plek

Astronomen hebben de Grote Rode Vlek zien krimpen sinds het OPAL-programma tien jaar geleden begon, en ze verwachten dat deze zal blijven krimpen totdat hij een stabiele, minder langwerpige vorm heeft bereikt, die de oscillatie zou kunnen verminderen.

“Op dit moment overvult het zijn breedtegraad ten opzichte van het windveld. Zodra het binnen dat bereik krimpt, zal de wind het daadwerkelijk op zijn plaats houden,” zei Simon.

Fletcher zei dat de nieuwe Hubble-studie meer stukjes van de puzzel over de Grote Rode Vlek invult. Hoewel wetenschappers weten dat de westelijke drift van de storm een ​​onverklaarbare oscillatie van 90 dagen kent, lijkt het versnellende en vertragende patroon niet te veranderen, ook al krimpt de storm, zei hij.

“Door de GRS gedurende een paar maanden te observeren, liet Hubble zien dat de anticycloon zelf van vorm verandert met deze oscillatie,” zei Fletcher. “De vormverandering is belangrijk, omdat deze van invloed kan zijn op de interactie tussen de rand van de vortex en andere passerende stormen. Gecombineerd met de verbazingwekkende beelden van Hubble toont dit onderzoek aan dat de kracht van het observeren van atmosferische systemen over langere tijdsperioden dit soort observaties nodig heeft om deze patronen te detecteren “Het is duidelijk dat hoe langer je kijkt, hoe meer organisatie je ziet in het chaotische weer.”