Cyklony krążące wokół biegunów Jowisza wciąż zaskakują

Zespół naukowców z USA wraz z kolegami z Włoch i Francji zastosował modelowanie komputerowe, aby wyjaśnić zjawisko trwałości cyklonów krążących wokół biegunów Jowisza. W nowej pracy opublikowanej w czasopiśmie Nature Astronomy grupa opisuje, jak dokonano analizy obrazów przechwyconych przez sondę kosmiczną Juno i jak wykorzystano te wyniki do stworzenia modeli płytkiej wody, które mogą przynajmniej częściowo tłumaczyć, jak cyklony utrzymują się tam tak długo.

W 2016 roku zbudowana przez NASA sonda kosmiczna Juno weszła na orbitę Jowisza. W przeciwieństwie do innych tego typu sond okrążała odtąd olbrzymią planetę od bieguna do bieguna, a nie wokół jej równika. Gdy tylko zaczęła wysyłać jej zdjęcia z tej nowej perspektywy, przyglądający się im naukowcy znaleźli na nich niespodziankę. Ponad każdym z biegunów Jowisza znajdował się pojedynczy cyklon, przy czym oba były dodatkowo otoczone przez kolejne cyklony. Z biegiem lat przybyło więcej zdjęć biegunów planety, ale badający ją naukowcy nadal są zaskoczeni stabilnością jowiszowych cyklonów – te pierwotne są tam do dziś i nawet nie zmieniły kształtu! Takie zachowanie jest oczywiście niespotykane na Ziemi, gdzie cyklony przyjmują swój kształt, przemieszczają się przez jakiś czas, a następnie rozpraszają się. Zaskoczeni naukowcy zaczęli zatem szukać sensownego wyjaśnienia tego, co zaobserwowano.

Zdjęcia bieguna północnego planety pokazują, że jest tam osiem cyklonów otaczających centralny cyklon znajdujący się bezpośrednio nad biegunem. Wszystkie znajdują się blisko siebie i wszystkie są prawie równomiernie oddalone od centralnego cyklonu – układają się w charakterystyczny, ośmiokątny wzór. W tej chwili nie jest wciąż jasne, czy te cyklony faktycznie obracają się wokół wyróżnionego centrum. Podobny układ atmosferyczny występuje także nad biegunem południowym, ale tam jest tylko pięć cyklonów formujących kształt pięciokąta.

W trakcie omawianych prac badawczych zespół próbował zastosować nowe podejście mające na celu wyjaśnienie, w jaki sposób cyklony nad biegunami Jowisza utrzymują się tak długo w jednym miejscu. Jak to robią, nie zmieniając swojego położenia ani kształtu?

Praca uczonych polegała na analizie zdjęć i innych danych z sondy Juno, ze szczególnym uwzględnieniem prędkości i kierunku przepływów wiatru. Następnie wykorzystano to, czego zdołano się dowiedzieć do stworzenia modeli płytkiej wody. Doprowadziły one do sugestii, że istnieje pewien „pierścień antycyklonalny” złożony z wiatrów, które poruszają się w przeciwnym kierunku niż cyklony, utrzymując je dzięki temu w miejscu. I choć może to być prawdą, zespół nie był w stanie znaleźć śladów konwekcji, które pomogłyby wyjaśnić, w jaki sposób ciepło jest wykorzystywane do napędzania cyklonów. Zapewne więc trzeba będzie wykonać wiele dalszych badań, by w pełni wyjaśnić zachowanie się cyklonów na Jowiszu.

Czytaj więcej: