Kiedy statek kosmiczny Juno przybył do Jowisza w lipcu 2016 r., Szybko zaczął działać. Wśród wielu oszałamiających zdjęć planety były nasze pierwsze zdjęcia biegunów Jowisza. To, co zobaczyliśmy, było ogromną niespodzianką: geometryczne układy cyklonów w trwałe wzory.
Regiony polarne Jowisza zawsze były tajemnicą dla obserwatorów na Ziemi. Planeta nie jest nachylona zbytnio, co oznacza, że bieguny są zawsze kusząco niewidoczne. Inne statki kosmiczne odwiedzające Jowisz koncentrowały się na regionach równikowych, ale orbita okołobiegunowa Juno daje nam dobre, zbliżone widoki biegunów Jowisza.
„To niezwykle stabilne układy takich chaotycznych elementów. Nigdy czegoś takiego nie widzieliśmy ”. - Morgan O’Neill, University of Chicago
Juno ma cały zestaw instrumentów zaprojektowanych do odblokowania niektórych tajemnic otaczających Jowisza, w tym kamerę na podczerwień i kamerę światła widzialnego. Regiony polarne są szczególnym celem misji, a astronomowie z niecierpliwością czekali na pierwsze spojrzenie na ukryte bieguny Jowisza. Nie zawiedli się, kiedy je dostali.
Każdy z biegunów Jowisza jest geometrycznym układem dużych cyklonów ułożonych w trwałe, wielokątne wzory. Na biegunie północnym wokół jednego cyklonu polarnego rozmieszczonych jest osiem burz. Na południu jedną burzę otacza pięć innych.
Było to oszałamiające odkrycie i szybko doprowadziło do pytań o przyczyny i sposób tych aranżacji sztormowych. Atmosfera Jowisza jest zdominowana przez aktywność burzową, w tym dobrze znane poziome pasma burzowe w regionach równikowych i słynną Great Red Spot. Ale te niemal pomysłowe układy burz polarnych były czymś innym.
Uporczywe układanie się burz to zagadka. Nasze obecne zrozumienie mówi nam, że burze powinny dryfować i łączyć się, ale burze te nie mają. Po prostu włączają się.
Nowy artykuł opublikowany w „Nature” zagłębia się w te osobliwe układy burz. Artykuł został napisany przez naukowców z międzynarodowej grupy instytucji, w tym University of Chicago. Jest to jeden z czterech artykułów poświęconych nowym obserwacjom ze statku kosmicznego Juno.
Jednym ze współautorów pisma jest Morgan O’Neill, stypendysta na Uniwersytecie Chicago. Zwracając uwagę na burze, powiedziała: „Są to wyjątkowo stabilne układy takich chaotycznych elementów. Nigdy czegoś takiego nie widzieliśmy ”.
Dziwny geometryczny układ burz polarnych Jowisza przypominał O'Neillowi coś z biblioteki dziwnych zjawisk fizycznych obserwowanych tylko w warunkach laboratoryjnych. W latach 90. naukowcy używali elektronów do symulacji beztarciowego, turbulentnego 2-D płynu podczas stygnięcia. W tych warunkach zaobserwowali podobne zachowanie. Zamiast łączyć się zgodnie z oczekiwaniami, małe wiry zlepiły się i utworzyły równomiernie rozmieszczone tablice wokół centrum. Nazwali te tablice „kryształami wirowymi”.
To może pomóc wyjaśnić, co dzieje się na biegunach Jowisza, ale jest zbyt wcześnie, aby mieć pewność. „Kolejnym krokiem jest: czy możesz stworzyć model, który buduje wirtualną planetę i przewiduje te przepływy?” O’Neill powiedział. To będzie kolejny krok w zrozumieniu tego zjawiska.
Być może nic dziwnego, że te delikatne burze na biegunach są tak trwałe. W końcu Wielka Czerwona Plama na Jowiszu jest widoczna od ponad 200 lat. Może Jowisz jest po prostu ogromny i stabilny.
Ale cyklony polarne wciąż wymagają wyjaśnienia. I cokolwiek to wyjaśnienie, zrozumienie tego, co dzieje się na Jowiszu, pomoże nam lepiej zrozumieć inne planety.
