Για σχεδόν 200 χρόνια οι άνθρωποι παρακολουθούν το Μεγάλο Κόκκινο Σημείο (GRS) στον Δία και αναρωτιούνται τι είναι πίσω από αυτό. Χάρη στην αποστολή Juno της NASA, γινόμαστε όλο και καλύτεροι. Νέες εικόνες από το JunoCam αποκαλύπτουν μερικές από τις βαθύτερες λεπτομέρειες στη μακρόχρονη καταιγίδα του Ηλιακού μας Συστήματος.
Το JunoCam είναι το όργανο ορατού φωτός στην αποστολή Juno της NASA στον Δία. Δεν αποτελεί μέρος του κύριου επιστημονικού ωφέλιμου φορτίου του διαστημικού σκάφους Juno. Συμπεριλήφθηκε στην αποστολή μόνο για να μας εμπλέξει και να μας ενθουσιάσει και δεν έχει απογοητευτεί. Όμως, όπως αποδεικνύεται, οι εικόνες υψηλής ανάλυσης της JunoCam εξυπηρετούν έναν επιστημονικό σκοπό.
Μια νέα μελέτη με επικεφαλής τον Agustín Sánchez-Lavega (Πανεπιστήμιο της Χώρας των Βάσκων, Ισπανία) χρησιμοποίησε τις λεπτομερείς εικόνες από το JunoCam για να εξετάσει πιο προσεκτικά τη μορφολογία των νεφών που απαρτίζουν το GRS. Μέχρι τώρα τα περισσότερα από αυτά που γνωρίζουμε για το GRS προέρχονται από προηγούμενες αποστολές στον Δία. Πρώτα ήταν οι αποστολές Voyager, μετά η αποστολή Galileo και φυσικά το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble. Η ανάλυση εικόνας κάθε επιτυχημένης αποστολής έχει βελτιωθεί, αλλά τίποτα κοντά στην ανάλυση του JunoCam.
Καθώς η ποιότητα της εικόνας βελτιώθηκε από τόσο φτωχή όσο 150 km / pixel σε τόσο καλή όσο 7 km / pixel, η κατανόησή μας για το GRS έχει βελτιωθεί μαζί με αυτό. Το έγγραφο του Sanchez-Lavega επικεντρώνεται σε πέντε συγκεκριμένα μορφολογικά χαρακτηριστικά της καταιγίδας: συμπαγείς συστάδες σύννεφων, κύματα μεσαίας κλίμακας, σπειροειδείς στροφές, τον κεντρικό ταραχώδη πυρήνα και δομές νημάτων.
- Οι συμπαγείς συστάδες σύννεφων μοιάζουν με σύννεφα altocumulus στην ατμόσφαιρα της Γης και μπορεί να προτείνουν τη συμπύκνωση της αμμωνίας.
- Τα κύματα μεσαίας κλίμακας είναι πακέτα κυμάτων που θα μπορούσαν να υποδείξουν περιοχές σταθερότητας.
- Οι σπειροειδείς στροβιλισμοί είναι νευρικοί με ακτίνα περίπου 500 km που υποδηλώνουν έντονη οριζόντια διάτμηση ανέμου.
- Ο κεντρικός ταραχώδης πυρήνας του GRS έχει μήκος περίπου 5200 km ή περίπου το 40% της διαμέτρου της Γης.
- Μεγάλα σκούρα, λεπτά, κυματιστά νήματα μήκους 2.000 έως 7.000 χλμ. Κινούνται με πολύ υψηλή ταχύτητα γύρω από το εξωτερικό της δίνης. Μπορεί να έχουν διαφορετική σύνθεση από άλλα χαρακτηριστικά ή θα μπορούσαν να έχουν διαφορετικό υψόμετρο.
Η μελέτη καθορίζει ότι αν και το μέγεθος του GRS έχει αλλάξει δραματικά τα τελευταία 140 χρόνια, οι άνεμοι έχουν αλλάξει μόνο μετριοπαθώς από το 1979, όταν οι αποστολές Voyager επισκέφθηκαν τον Δία. Οι συγγραφείς προτείνουν ότι μια «βαθιά ριζωμένη δυναμική κυκλοφορία» διατηρεί αυτές τις ταχύτητες του ανέμου. Επιπλέον, προτείνουν ότι οι πλούσιες μορφολογίες στην κορυφή του GRS αντικατοπτρίζουν τη δυναμική στις κορυφές του cloud.
Από τη μελέτη:
Μια σύγκριση με εικόνες υψηλής ανάλυσης από προηγούμενες αποστολές υποδηλώνει υψηλή χρονική μεταβλητότητα στη δυναμική αυτού του επιπέδου, που ενισχύεται έντονα από την αλληλεπίδραση του GRS με φαινόμενα κοντά στο γεωγραφικό πλάτος (Sánchez-Lavega et al. 1998, 2013). Ωστόσο, ενώ το μέγεθος του GRS έχει αλλάξει έντονα τα τελευταία 140 χρόνια (Rogers 1995; Simon et al. 2018), το αιολικό πεδίο στο GRS δείχνει μέτριες αλλαγές κατά την περίοδο 1979-2017 (Σχήμα 6) που υποδηλώνουν μια βαθιά ριζωμένη δυναμική κυκλοφορία. Οι πλούσιες μορφολογίες cloud-top GRS που ενσωματώνονται σε αυτούς τους ανέμους αντικατοπτρίζουν τη δυναμική στην κορυφή του συστήματος.
Οι επιστήμονες εξακολουθούν να εργάζονται για μια βαθύτερη κατανόηση της ατμόσφαιρας του Δία και του πώς διαμορφώνεται και συντηρείται το GRS. Όργανα στο διαστημικό σκάφος Juno θα βοηθήσουν με αυτό, όπως και το Hubble. Το φούρνο μικροκυμάτων Juno (MWR) έχει σχεδιαστεί για να μελετά την κρυφή δομή κάτω από τις μορφολογικά εκπληκτικές κορυφές σύννεφων του Δία. Το MWR πρέπει να είναι σε θέση να ανιχνεύσει την ατμόσφαιρα της Γιοβίας σε βάθος 550 χλμ. Έχει ήδη αποκαλύψει ότι ορισμένα ατμοσφαιρικά χαρακτηριστικά ορατά στην επιφάνεια εκτείνονται σε βάθος τουλάχιστον 300 km.
Οι συγγραφείς της μελέτης το συνοψίζουν καλύτερα: «Οι γνώσεις μας σχετικά με τη δυναμική του GRS θα αυξηθούν περαιτέρω, χάρη στις συνεχιζόμενες μελέτες σχετικά με τους ήχους κάθετης βαρύτητας και τις παρατηρήσεις με το όργανο MWR στο Juno, μαζί με μια υποστηρικτική εκστρατεία από το HST, Τηλεσκόπια με βάση τη γη και το μελλοντικό διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (Norwood et al. 2016) αυτού του μοναδικού και συναρπαστικού φαινομένου. "
- Δελτίο τύπου της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας: Το JunoCam καταγράφει τη δυναμική του μεγάλου κόκκινου σημείου του Δία
- Μελέτη: Η πλούσια δυναμική του μεγάλου κόκκινου σημείου του Δία από το JunoCam: Juno Images
- Σελίδα αποστολής της NASA Juno
- Δελτίο Τύπου της NASA: Ένας ολόκληρος νέος Δίας: Αποτελέσματα της πρώτης επιστήμης από την αποστολή Juno της NASA
