Περιεχόμενα Άρθρου
Το τεράστιο μέγεθος του Δία –περίπου 1.000 Γη θα μπορούσαν να χωρέσουν μέσα σε αυτό–και η Μεγάλη Κόκκινη Κηλίδα που στροβιλίζεται και τρεμοπαίζει συνήθως τραβάει το μεγαλύτερο μέρος της προσοχής. Τώρα, ο βόρειος και ο νότιος πόλος του πλανήτη έχουν μπει στη συζήτηση. Μια ομάδα αστρονόμων ανακάλυψε εξίσου μεγάλες κηλίδες και στους δύο πόλους που εμφανίζονται και εξαφανίζονται φαινομενικά τυχαία. Τα ευρήματα αναφέρονται αναλυτικά στο α μελέτη που δημοσιεύτηκε στις 26 Νοεμβρίου στο περιοδικό Αστρονομία της Φύσης.
Τα σκούρα οβάλ υπεριώδους ακτινοβολίας εντοπίστηκαν για πρώτη φορά από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA στα τέλη της δεκαετίας του 1990 στον βόρειο και νότιο πόλο. Κατά τη διάρκεια της πτήσης του διαστημικού σκάφους Cassini στον Δία 2000επιβεβαίωσε επίσης αυτά τα οβάλ στον βόρειο πόλο του Δία, αλλά τα οβάλ δεν τράβηξαν μεγάλη προσοχή από τους επιστήμονες.
Τελικά, ο συν-συγγραφέας της μελέτης από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, στο Μπέρκλεϋ, προπτυχιακός Troy Tsubota διεξήγαγε μια συστηματική μελέτη πρόσφατων εικόνων Hubble και διαπίστωσε ότι τα οβάλ ήταν ένα κοινό χαρακτηριστικό στον νότιο πόλο. Μέτρησε οκτώ νότια οβάλ σκούρα υπεριώδους ακτινοβολίας μεταξύ 1994 και 2022. Και στους 25 χάρτες του Hubble που δείχνουν τον βόρειο πόλο του Δία, ο αστρονόμος Tsubota and Berkeley και συν-συγγραφέας Michael Wong βρήκε μόνο δύο βόρειες σκοτεινές υπεριώδεις ακτίνες.
Τα σημεία είναι έχουν σχήμα οβάλ που έχουν περίπου το μέγεθος του πλανήτη μας και είναι ορατά μόνο σε υπεριώδη μήκη κύματος. Είναι ενσωματωμένα σε στρώματα ομίχλης της στρατόσφαιρας στην κορυφή και στο κάτω μέρος του Δία, παρόμοια με το βόρειο και νότιο φως στη Γη. Δεδομένου ότι τα σημεία απορροφούν περισσότερο υπεριώδες φως από τη γύρω περιοχή, φαίνονται σκοτεινά στις εικόνες που τραβήχτηκαν από το Hubble. Στις ετήσιες εικόνες του Δία που ελήφθησαν από το Hubble μεταξύ 2015 και 2022, ένα σκούρο οβάλ υπεριώδες εμφανίζεται περίπου το 75 τοις εκατό του χρόνου στον νότιο πόλο του. Τα σκοτεινά οβάλ εμφανίζονται μόνο σε μία από τις οκτώ εικόνες του βόρειου πόλου.
Σύμφωνα με την ομάδααυτά τα σκούρα οβάλ υπεριώδους ακτινοβολίας είναι μια ένδειξη ότι ορισμένες ασυνήθιστες διεργασίες λαμβάνουν χώρα στο ισχυρό μαγνητικό πεδίο του Δία. Αυτό το πεδίο απλώνεται μέχρι τους πόλους και βαθιά στην ατμόσφαιρα του πλανήτη, πολύ πιο βαθιά από τις μαγνητικές διεργασίες που μπορούν να δημιουργήσουν σέλας εδώ στη Γη.
Οι περισσότερες από τις εικόνες Hubble είχαν ληφθεί ως μέρος του Κληρονομιά ατμοσφαιρών εξωτερικού πλανήτη (OPAL) από την Amy Simon, μια πλανητική επιστήμονα στο Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA και συν-συγγραφέα της μελέτης. Οι αστρονόμοι του OPAL χρησιμοποιούν το Hubble για να φτιάξουν ετήσιες παρατηρήσεις του Δία, του Κρόνου, του Ουρανού και του Ποσειδώνα προκειμένου να κατανοήσουμε την ατμοσφαιρική δυναμική και την εξέλιξή τους με την πάροδο του χρόνου.
«Στους πρώτους δύο μήνες, συνειδητοποιήσαμε ότι αυτές οι εικόνες OPAL ήταν σαν ένα χρυσωρυχείο, κατά κάποιο τρόπο, και πολύ γρήγορα μπόρεσα να κατασκευάσω αυτόν τον αγωγό ανάλυσης και να στείλω όλες τις εικόνες για να δω τι παίρνουμε». Ο Τσουμπότα, τώρα ανώτερος υπάλληλος στο Μπέρκλεϊ, είπε σε μια δήλωση. «Τότε συνειδητοποιήσαμε ότι θα μπορούσαμε πραγματικά να κάνουμε κάποια καλή επιστημονική ανάλυση και πραγματικές αναλύσεις δεδομένων και να αρχίσουμε να μιλάμε με συνεργάτες για το γιατί εμφανίζονται αυτά».
Στη συνέχεια, η ομάδα στο Μπέρκλεϋ συμβουλεύτηκε δύο ειδικούς για τις πλανητικές ατμόσφαιρες για να τους βοηθήσει να προσδιορίσουν τι μπορεί να προκαλεί αυτές τις περιοχές πυκνής ομίχλης: τους συν-συγγραφείς της μελέτης Tom Stallard από το Πανεπιστήμιο Northumbria στο Ηνωμένο Βασίλειο και Xi Zhang στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Santa Cruz. Σύμφωνα με τη θεωρία του Stallardτο σκούρο οβάλ πιθανότατα αναδεύεται από πάνω από μια δίνη που δημιουργείται όταν οι γραμμές μαγνητικού πεδίου του Δία βιώνουν τριβή σε δύο πολύ απομακρυσμένες τοποθεσίες. Η τριβή μπορεί να συμβαίνει στην ιονόσφαιρα –όπου έχει ανιχνευθεί περιστροφική κίνηση με επίγεια τηλεσκόπια– και στο φύλλο ιονισμένου πλάσματος που την περιβάλλει φεγγάρι Ιω.
Η δίνη περιστρέφεται πιο γρήγορα στην ιονόσφαιρα και εξασθενεί καθώς φτάνει σε κάθε βαθύτερο στρώμα. Παρόμοια με έναν ανεμοστρόβιλο που χτυπά σκονισμένο έδαφος, η βαθύτερη έκταση της δίνης αναστατώνει τη μουντή ατμόσφαιρα για να δημιουργήσετε τις πυκνές κηλίδες στους στύλους. Δεν είναι σαφές εάν η ανάμειξη απορροφά περισσότερη ομίχλη από κάτω ή δημιουργεί πρόσθετα συντρίμμια. Η ομάδα υποπτεύεται ότι τα ωοειδή σχηματίζονται κατά τη διάρκεια περίπου ενός μήνα και εξαφανίζονται σε μερικές εβδομάδες.
[Related: Jupiter’s Great Red Spot keeps shrinking.]
«Η ομίχλη στα σκοτεινά οβάλ είναι 50 φορές πιο παχιά από την τυπική συγκέντρωση, γεγονός που υποδηλώνει ότι πιθανότατα σχηματίζεται λόγω της δυναμικής της περιδίνησης και όχι των χημικών αντιδράσεων που προκαλούνται από σωματίδια υψηλής ενέργειας από την ανώτερη ατμόσφαιρα». είπε ο Zhang σε μια δήλωση. «Οι παρατηρήσεις μας έδειξαν ότι ο χρόνος και η θέση αυτών των ενεργητικών σωματιδίων δεν συσχετίζονται με την εμφάνιση των σκούρων οβάλ».
Σύμφωνα με την ομάδααυτά τα αποτελέσματα ενισχύουν ότι το OPAL μπορεί να μας βοηθήσει να μάθουμε πώς η ατμοσφαιρική δυναμική στους γιγάντιους πλανήτες του ηλιακού συστήματος διαφέρει από αυτό που γνωρίζουμε στη Γη.
«Η μελέτη των συνδέσεων μεταξύ διαφορετικών ατμοσφαιρικών στρωμάτων είναι πολύ σημαντική για όλους τους πλανήτες, είτε πρόκειται για εξωπλανήτη, είτε για τον Δία είτε για τη Γη. είπε ο Wong σε μια δήλωση. «Βλέπουμε στοιχεία για μια διαδικασία που συνδέει τα πάντα σε ολόκληρο το σύστημα του Δία, από το εσωτερικό δυναμό μέχρι τους δορυφόρους και τα torii πλάσματος τους μέχρι την ιονόσφαιρα και τις ομίχλες της στρατόσφαιρας. Η εύρεση αυτών των παραδειγμάτων μας βοηθά να κατανοήσουμε τον πλανήτη συνολικά».
VIA: popsci.com
