Augšējā atmosfēra virs Jupitera slavenā sarkanā plankuma - milzu vētra, kas turpinās gadsimtiem ilgi - ir daudz siltāka nekā jebkur citur šajā gāzes gigantā. Jauns pētījums, kas publicēts žurnālā Nature, liek zinātniekiem domāt, ka planētas zemākajā atmosfērā plosītās milzu vētras kustības ir atbildīgas par augstāku temperatūru Jupitera augšējā atmosfērā. Citiem vārdiem sakot, tas nozīmē, ka divi planētas atmosfēras slāņi ir savstarpēji saistīti un var ietekmēt viens otru.
Lielais sarkanais plankums, kā to sauc, ir viena no atpazīstamākajām Jupitera īpašībām. Kā atzīmēja NASA kosmiskās aviācijas aģentūra, šī milzu viesuļvētra aptver vairāku tūkstošu kilometru teritoriju virs planētas virsmas un lepojas ar vējiem, kas pūš ar ātrumu līdz 650 kilometriem stundā. Lielais sarkanais plankums ir novērots kopš 1800. gadu beigām. Astronomi visu šo laiku mēģina saprast, kā šī vētra izveidojās un kāda atmosfēra valda ap to.
Mūsu laikā zinātnieki, izmantojot datus, kas iegūti, izmantojot NASA Infrasarkanā teleskopa iekārtu Havaju salās, atklāja, ka šī reģiona atmosfēra ir aptuveni 1600 grādi Kelvina (vai apmēram 1300 grādi pēc Celsija) karstāka nekā vidējā augšējās atmosfēras temperatūra pār pārējām Jupitera virsma, kas ir aptuveni 626 grādi pēc Celsija. Tas izskaidrojams ar to, ka šīs milzu vētras nemierīgās plūsmas rada no planētas vērstus akustiskos viļņus, kas pēc tam satricina (un tādējādi sakarst) atomus atmosfēras augšējā daļā, radot šādas būtiskas temperatūras atšķirības.
Šis atklājums liek domāt, ka Jupitera atmosfēras apakšējais un augšējais slānis ir savstarpēji savienoti un spēj ietekmēt viens otru. Šis fakts ir diezgan pārsteidzošs, ja ņem vērā, ka planētas atmosfēras augšējais slānis ir aptuveni 800 kilometrus platāks nekā apakšējais slānis.
"Mēs nedomājām, ka abi reģioni varētu būt savstarpēji savienoti kādā īpašā veidā, taču izrādās, ka tie nav," saka Bostonas universitātes planētu pētnieks novadpētnieks Džeimss O'Donoghjū.
Šīs attiecības var arī palīdzēt izskaidrot planētas "enerģijas krīzes" noslēpumu, kas daudzus gadus ir skāris planētu zinātniekus. Tas sastāv no fakta, ka Jupitera atmosfēras augšējie slāņi un patiešām visi mūsu Saules sistēmas gāzes giganti ir daudz karstāki, nekā vajadzētu būt. Datormodeļi parāda, ka, ņemot vērā, cik tālu no Saules atrodas planēta, Jupitera atmosfēras augšējai temperatūrai faktiski vajadzētu būt aptuveni 300 grādiem pēc Kelvina (27 grādi pēc Celsija). Tomēr tiešie novērojumi liecina, ka tā augšējā atmosfēra ir daudz karstāka nekā šis rādītājs. Zinātnieki nebija pilnīgi pārliecināti, kā izskaidrot šo temperatūras neatbilstību, taču jauns pētījums pamudināja ekspertus secināt, ka lieko siltumu rada straumes, kas atrodas zemākā atmosfērā.
Iepriekš tika uzskatīts, ka auroras pie Jupitera poliem varētu izplatīties dziļāk atmosfērā un tādējādi sildīt pārējo. Tomēr, kā atzīmē O'Donoghue, datoru modeļi ir parādījuši, ka tas ir maz ticams. Sakarā ar superātriem vējiem, kas virzās no austrumiem uz rietumiem gar Jupitera ekvatoru, auroras visbiežāk paliek tikai planētas polos. Tika ierosināts vēl viens skaidrojums, kas saistīts ar vētru akustiskajām īpašībām. Tomēr tiešu pierādījumu tam neatrada. Jauns pētījums par temperatūru virs Jupitera lielā sarkanā plankuma zinātniekiem ir devis mājienu, kā šis process faktiski notiek.
Ilustrācija tam, kā Lielais sarkanais plankums sūta viļņus planētas augšējā atmosfērā
Reklāmas video:
“Laba analoģija ir veids, kā mēs ar karoti maisa tasi kafijas,” saka O'Donoghue.
“Ja jūs pagriežat karoti pulksteņrādītāja virzienā un pēc tam to strauji pagriežat pretēji pulksteņa rādītāja virzienam, uz kafijas virsmas veidosies daudz viļņu un šļakatu. Un, šādi maisot kafiju, jūs to faktiski uzkarsējat. Turklāt šīs maisīšanas laikā rodas daži skaņas viļņi.
Aptuveni tas pats notiek ar lielo sarkano plankumu. Vētrai griežoties pretēji pulksteņrādītāja virzienam, tā nonāk zemākās atmosfēras straumēs, kas pārvietojas pulksteņrādītāja virzienā, radot kolosālu turbulenci. Tas arī izraisa akustisko viļņu vertikālu augšupeju. Viļņi sāk krata atomus atmosfēras augšējā daļā un to sakarst.
Līdzīgi procesi notiek uz Zemes. Piemēram, kad gaisa straumes pārvietojas pāri Andiem, gaiss saduras ar kalniem, un veidojas akustiski viļņi, kas paceļas atmosfēras augšdaļā, to nedaudz sildot. Tiek atzīmēts, ka pat virs viesuļvētrām un cunami, kas notiek uz Zemes, atmosfēra arī kļūst nedaudz siltāka.
Zinātniekiem tagad ir ļoti pārliecinoši pierādījumi par to, kas patiesībā notiek ar Jupitera lielo sarkano plankumu. Pēc viņu domām, tie paši procesi var notikt arī citās šīs planētas virsmas vietās. Nākotnē pētnieki plāno sākt novērot mazākas gāzes giganta vētras un pēc tam izveidot diezgan precīzu tā augšējās atmosfēras temperatūras karti.
Jāatgādina arī, ka nesen Jupitera orbītā ienāca kosmosa kuģis "Juno", kurš pētīs arī šo gigantisko pasauli un spēs sniegt visprecīzākos datus par šo planētu. Zinātnieki uzskata, ka zonde, visticamāk, atradīs līdzīgus procesus atmosfēras sildīšanai mazākās viesuļvētras laikā. Turklāt ierīce, pateicoties tā jaudīgajai novērošanas iekārtai, ļaus ieskatīties vēl dziļāk Lielās Sarkanās plankuma iekšpusē.
"Raksts, kas šodien tiek pārskatīts, liek domāt, ka Lielā sarkanā plankums ir atbildīgs par ievērojamu atmosfēras sildīšanu virs tā," saka Maiks Janssen, Nuno misijas Juno loceklis NASA reaktīvo dzinēju laboratorijā.
"Mūsu aparāts palīdzēs izskaidrot, kas ir atbildīgs par pašu Lielo sarkano plankumu."
NIKOLAY KHIZHNYAK