science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Jupiters Grote Rode Vlek voedt zich met kleinere stormen

Een vlok rood pelt weg van Jupiter's Grote Rode Vlek tijdens een ontmoeting met een kleinere anticycloon, zoals gezien door de JunoCam met hoge resolutie van het Juno-ruimtevaartuig op 12 februari 2019. Hoewel de botsingen gewelddadig lijken, planetaire wetenschappers denken dat het voornamelijk oppervlakte-effecten zijn, zoals de korst op een crème brûlée. Krediet:AGU/ Tijdschrift voor Geofysisch Onderzoek :Planeten

de stormachtige, De eeuwenoude maalstroom van Jupiter's Grote Rode Vlek werd geschud maar niet vernietigd door een reeks anticyclonen die er de afgelopen jaren tegenaan botsten.

De kleinere stormen zorgen ervoor dat brokken rode wolken afschilferen, het verkleinen van de grotere storm in het proces. Maar uit de nieuwe studie bleek dat deze verstoringen 'oppervlakkig' zijn. Ze zijn voor ons zichtbaar, maar ze zijn slechts huid diep op de Rode Vlek, zonder de volledige diepte te beïnvloeden.

De nieuwe studie werd gepubliceerd in de Journal of Geophysical Research:Planeten, AGU's tijdschrift voor onderzoek naar de vorming en evolutie van de planeten, manen en objecten van ons zonnestelsel en daarbuiten.

"De intense vorticiteit van de [Grote Rode Vlek], samen met zijn grotere omvang en diepte in vergelijking met de op elkaar inwerkende wervels, garandeert zijn lange levensduur, " zei Agustín Sánchez-Lavega, hoogleraar toegepaste natuurkunde aan de Baskenlanduniversiteit in Bilbao, Spanje, en hoofdauteur van het nieuwe artikel. Terwijl de grotere storm deze kleinere stormen absorbeert, het "krijgt energie ten koste van hun rotatie-energie."

De Rode Vlek is al minstens 150 jaar aan het krimpen, vallen van een lengte van ongeveer 40, 000 kilometer (24, 850 mijl) in 1879 tot ongeveer 15, 000 kilometer (9, 320 mijl) vandaag, en onderzoekers zijn nog steeds niet zeker van de oorzaken van de daling, of zelfs hoe de plek in de eerste plaats werd gevormd. De nieuwe bevindingen tonen aan dat de kleine anticyclonen kunnen helpen om de Grote Rode Vlek te behouden.

Timoteüs Dowling, een professor in natuurkunde en astronomie aan de Universiteit van Louisville, een expert op het gebied van planetaire atmosferische dynamiek die niet betrokken is bij de nieuwe studie, zei dat "het een spannende tijd is voor de Rode Vlek."

Stormachtige botsingen

vóór 2019, de grotere storm werd slechts getroffen door een paar anticyclonen per jaar, terwijl meer recentelijk maar liefst twee dozijn per jaar werden getroffen. "Het wordt echt geplaagd. Het veroorzaakte veel alarm, ' zei Dowling.

Sánchez-Lavega en zijn collega's waren benieuwd of deze relatief kleinere stormen de spin van hun grote broer hadden verstoord.

Een reeks kleinere (maar nog steeds enorme) anticyclonen naderde de iconische rode storm van Jupiter in 2019. De bovenste afbeelding toont kleinere anticyclonen genummerd 1. 2, en 3, op weg naar de Grote Rode Vlek. De drie andere afbeeldingen tonen vergrotingen van de anticyclonen. Krediet:AGU/ Tijdschrift voor Geofysisch Onderzoek :Planeten

Het iconische kenmerk van de gasreus bevindt zich nabij de evenaar, aardse concepten van een grote zware storm gedurende minstens 150 jaar sinds de eerste bevestigde waarneming, hoewel waarnemingen in 1665 mogelijk afkomstig zijn van dezelfde storm. De Grote Rode Vlek is ongeveer twee keer de diameter van de aarde en blaast langs de omtrek met snelheden tot 540 kilometer (335 mijl) per uur.

"De [Grote Rode Vlek] is het archetype onder de draaikolken in planetaire atmosferen, " zei Sánchez-Lavega, eraan toevoegend dat de storm een ​​van zijn "favoriete kenmerken in planetaire atmosferen" is.

Cyclonen zoals orkanen of tyfoons draaien meestal rond een centrum met lage atmosferische druk, draaien tegen de klok in op het noordelijk halfrond en met de klok mee op het zuiden, of het nu op Jupiter of de aarde is. Anticyclonen draaien de andere kant op als cyclonen, rond een centrum met hoge atmosferische druk. De Grote Rode Vlek is zelf een anticycloon, hoewel het zes tot zeven keer zo groot is als de kleinere anticyclonen die ermee in botsing zijn gekomen. Maar zelfs deze kleinere stormen op Jupiter zijn ongeveer half zo groot als de aarde, en ongeveer 10 keer zo groot als de grootste terrestrische orkanen.

Sánchez-Lavega en zijn collega's keken de afgelopen drie jaar naar satellietbeelden van de Grote Rode Vlek, genomen met de Hubble-ruimtetelescoop, het Juno-ruimtevaartuig in een baan rond Jupiter en andere foto's gemaakt door een netwerk van amateurastronomen met telescopen.

Verslinder van stormen

Het team ontdekte dat de kleinere anticyclonen door de snelle perifere ring van de Grote Rode Vlek gingen voordat ze rond de rode ovaal cirkelden. De kleinere stormen creëren wat chaos in een toch al dynamische situatie, tijdelijk de 90-daagse oscillatie van de Rode Vlek in lengtegraad veranderen, en "het scheuren van de rode wolken van het hoofdovaal en het vormen van wimpels, ', aldus Sánchez-Lavega.

"Deze groep heeft een uiterst zorgvuldige, zeer grondig werk, "Dowling zei:eraan toevoegend dat het afschilferen van rood materiaal dat we zien verwant is aan een crème brûlée-effect, met een werveling die een paar kilometer zichtbaar is op het oppervlak die niet veel invloed heeft op de 200 kilometer (125 mijl) diepte van de Grote Rode Vlek.

De onderzoekers weten nog steeds niet waardoor de Rode Vlek in de afgelopen decennia is gekrompen. Maar deze anticyclonen kunnen de gigantische storm voorlopig in stand houden.

"De inname van [anticyclonen] is niet noodzakelijk destructief; het kan de GRS-rotatiesnelheid verhogen, en misschien over een langere periode, het in een stabiele toestand houden, ', aldus Sánchez-Lavega.