Astronomowie obserwują legendarną Wielką Czerwoną Plamę (GRS) na Jowiszu, antycyklon wystarczająco duży, aby połknąć Ziemię, przez co najmniej 150 lat. Ale zawsze pojawiają się nowe niespodzianki – zwłaszcza gdy Kosmiczny Teleskop Hubble'a przygląda się jej z bliska.
Nowe obserwacje słynnej czerwonej burzy wykonane przez Hubble'a, zebrane przez 90 dni od grudnia 2023 r. do marca 2024 r., pokazują, że GRS nie jest tak stabilny, jak mogłoby się wydawać. Najnowsze dane pokazują, że GRS drga jak miska żelatyny. Połączone zdjęcia z Hubble'a pozwoliły astronomom na stworzenie filmu poklatkowego przedstawiającego kręte zachowanie GRS.
„Chociaż wiedzieliśmy, że jego ruch różni się nieznacznie w zależności od długości geograficznej, nie spodziewaliśmy się, że rozmiary będą się zmieniać. O ile nam wiadomo, nie został on wcześniej zidentyfikowany” – powiedziała Amy Simon z Centrum Lotów Kosmicznych Goddarda NASA w Greenbelt w stanie Maryland. główny autor artykułu naukowego opublikowanego w The Planetary Science Journal. „To naprawdę pierwszy raz, kiedy udało nam się uzyskać właściwą częstotliwość obrazowania GRS. Dzięki wysokiej rozdzielczości Hubble'a możemy powiedzieć, że GRS zdecydowanie wciska się i wysuwa w tym samym czasie, gdy porusza się szybciej i wolniej. To było bardzo nieoczekiwane. i obecnie nie ma żadnych wyjaśnień hydrodynamicznych.”
Hubble co roku monitoruje Jowisza i inne planety zewnętrznego Układu Słonecznego w ramach programu Dziedzictwo Atmosfer Planet Zewnętrznych (OPAL) prowadzonego przez Simona, ale te obserwacje pochodziły z programu poświęconego GRS. Zrozumienie mechanizmów największych burz w Układzie Słonecznym umieszcza teorię huraganów na Ziemi w szerszym kontekście kosmicznym, który można zastosować do lepszego zrozumienia meteorologii na planetach krążących wokół innych gwiazd.
Zespół Simona wykorzystał Hubble'a do powiększenia GRS w celu szczegółowego przyjrzenia się jego rozmiarowi, kształtowi i wszelkim subtelnym zmianom koloru. „Kiedy przyjrzymy się bliżej, widzimy, że wiele rzeczy zmienia się z dnia na dzień” – powiedział Simon. Obejmuje to obserwacje w świetle ultrafioletowym pokazujące, że wyraźne jądro burzy staje się najjaśniejsze, gdy GRS osiąga największy rozmiar w swoim cyklu oscylacji. Wskazuje to na mniejszą absorpcję mgły w górnych warstwach atmosfery.
„W miarę przyspieszania i zwalniania GRS napiera na wietrzne strumienie odrzutowe na północ i południe od niego” – powiedział współautor badania Mike Wong z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley. „To przypomina kanapkę, w której kromki chleba wybrzuszają się, gdy w środku jest za dużo nadzienia”. Wong porównał to do Neptuna, gdzie ciemne plamy mogą dziko dryfować w różnych szerokościach geograficznych bez silnych strumieni strumieniowych, które utrzymywałyby je w miejscu. Na potrzeby ziemskich obserwacji teleskopowych Wielką Czerwoną Plamę Jowisza utrzymywano na południowej szerokości geograficznej, uwięzioną pomiędzy strumieniami strumieniowymi.
Zespół obserwuje kurczenie się GRS od chwili rozpoczęcia programu OPAL 10 lat temu. Przewidują, że będzie się kurczyć, zanim przyjmie stabilny, mniej wydłużony kształt. „W tej chwili zapełnia swoje pasmo szerokości geograficznej w stosunku do pola wiatru. Kiedy skurczy się w tym paśmie, wiatry naprawdę utrzymają go w miejscu” – powiedział Simon. Zespół przewiduje, że rozmiar GRS prawdopodobnie ustabilizuje się, ale na razie Hubble obserwował go tylko przez jeden cykl oscylacji.
Naukowcy mają nadzieję, że w przyszłości inne zdjęcia o wysokiej rozdzielczości z Hubble'a pozwolą zidentyfikować inne parametry Jowisza, które wskazują podstawową przyczynę oscylacji.
Wyniki zaprezentowano podczas 56. dorocznego spotkania Oddziału Nauk Planetarnych Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego, które odbyło się w Boise w stanie Idaho.