Шість загадок Великої червоної плями Юпітера

НАСА нещодавно опублікувала нові неймовірні зображення Великої червоної плями Юпітера. 11 липня космічний корабель “Юнона” пролетів на висоті близько 5600 миль над закрученим виром – так близько, що вдалося у подробицях розгледіти шторм у 10 000 миль.

Юнона — автоматична міжпланетна станція, створена НАСА в рамках програми New Frontiers (другий проект цієї програми) для дослідження Юпітера.

Зображення, швидко оброблені армією талановитих учених, показують спіраль червоних хмар усередині плями та глибоке червоне центральне “ядро”, де вітри найспокійніші. На них видно найнеймовірніші деталі, у тому числі мережі пухнастих хмар, завихрень і вихорів, які відкидають тіні, та навіть дрібні хвилі по краях плями. Але, попри те, що про існування Червоної плями знають майже усі, багато досі незрозуміло. Нові спостереження Юнони допоможуть розгадати деякі таємниці.

1. Скільки існує Пляма? 

Велика червона пляма – довгоживучий вихор, який обертається. Навіть астрономи вікторіанської епохи надавали ретельні малюнки і описи великої червоної плями на хмарах Юпітера. Але вона ймовірно була й раніше. Спостереження астрономів 17-го століття Роберта Гука та Джованні Кассіні містили схожу особливість, тому Пляма існує близько чотирьох століть – або довше. Що підтримувало її так багато років, і чому не з’явилося іншого вихору, який був би схожим на неї.

2. Вона зникає або стає меншою? 

Відомо, що пляма зменшується впродовж багатьох років, оскільки наземними та космічними обсерваторіями, включаючи Габбл, постійно відстежується її розмір. У 1979 році ширину виміряв Вояджер, і вона складала 15,534 миль, але тепер утворення зменшилося до 9,942 милі , що лише трохи ширше, ніж діаметр Землі – 7889 миль або 12696 кілометрів. Але скорочення це не було ні безперервним, ні рівномірним – пляма пройшла період швидкої усадки між 2012 та 2014 роками, але тепер, схоже, стабілізувалася у своєму новому, меншому розмірі. Хто знає, чи будемо ми коли-небудь свідками смерті плями, або чи вона залишиться постійним явищем у атмосфері Юпітера.

3. Чим живиться Пляма?

Велика червона пляма котиться як кульковий підшипник між двома відомими смугами Юпітера, чиї атмосферні струминні потоки діють як конвеєрні стрічки для невеликих кластерів грому та вихорів. Проте, якщо менші шторми зустрічаються з Великою червоною плямою, вони поглинаються нею. Можливо, ці менші вихори забезпечують додаткову енергію і необхідний кутовий момент (обертальна енергія, замкнута в орбітальному русі й обертанні), щоб підтримувати закручений вир. Суміш газів та хмар, знайдених усередині плями, також означає, що в центрі є потужний підйом (відомий як апвелінг), який може переносити тепло вгору, щоб підтримувати вихор. Нові зображення з високим розділенням показують, що ядро шторму глибокого червоного кольору з вишуканими деталями, та це можна використати для вивчення динаміки плями.

4. Наскільки глибоко усе відбувається?

Якби ви потрапили на край закрученого шторму, то виявилися б усередині приблизно через 3,5 дня. Проте, Велика червона пляма не зовсім те ж саме, що ураган: немає океану, щоб підтримувати його енергію, і ніхто не знає, як далеко вона проникає в глибоку атмосферу. Це просто особливість у верхніх хмарах? Чи це можуть бути глибоко укорінені, днопоглиблювальні хімікати з інтер’єру Юпітера, які забезпечують стабільність. Нові зображення, у поєднанні з мікрохвильовими та гравітаційними спостереженнями Юнони, можуть допомогти виявити, наскільки глибоко шторм входить у атмосферу.

5. Чому вона червона?

Попри десятиліття планетарних досліджень, ми досі не знаємо, що надає газам у верхніх хмарах Юпітера червоне забарвлення, яке ми бачимо. Пляма не завжди однорідна: іноді вона міняє колір до помаранчевого або придбаває відтінки рожевого лосося або іржаво-коричньового кольору. Ці кольори можуть бути пов’язані з сонячним світлом, що руйнує хімічні зв’язки матеріалів, вивантажених апвеллінгами у шторм. Ці хімічно змінені види містять з’єднання сірки, фосфору і вуглеводнів, що може забезпечувати червоний колір. Набір інструментів Юнони у поєднанні з цими новими зображеннями може пролити світло на цю таємницю.

6. Чи тепле ядро Плями?

На вершинах хмар Велика Червона Пляма холодна, тому що повітря піднімається усередині вихору, розширюючись і остигаючи. Це охолодження примушує гази конденсуватися з льодами, створюючи товсту хмарну покривність над штормом. Проте, тепловізіонна інфрачервона візуалізація показує, що Велика Червона Пляма має тепле ядро. Ця тепла область збігається з найглибшими червоними градаціями кольору, які можна побачити на нових зображеннях, і, можливо, є скупченням вітрів. Чи є це ядром вихору, яке розповідає нам, як виглядає шторм на глибині? Якщо так, то які температури значно нижче хмар? Знову ж таки, спостереження Юнони цілком можуть дати на це відповідь.