Velká červená skvrna

Velká rudá skvrna (GRS) je největší atmosférický vír ve sluneční soustavě: permanentní zóna vysokého tlaku, která vytváří anticyklonální bouři na planetě Jupiter . Skvrna během několika staletí pozorování mění velikost a mění svou barvu. BKP se pohybuje rovnoběžně s rovníkem planety a plyn uvnitř se otáčí proti směru hodinových ručiček s periodou rotace asi šest pozemských dnů. Na začátku pozorování měřil BKP asi 40 tisíc kilometrů na délku (50 000 - podle jiných zdrojů) a 13 tisíc kilometrů na šířku. Od 30. let 20. století se jeho velikost neustále zmenšuje: v roce 1979 to bylo 23 300 km, v roce 2014 - 16 500 km. Rychlost větru uvnitř skvrny přesahuje 500 kilometrů za hodinu [1] .

Historie pozorování

BKP objevil Giovanni Cassini v roce 1665 [2] . Tento rys, zaznamenaný v poznámkách Roberta Hooka z roku 1664 , lze také identifikovat jako BKP, ale skutečná skvrna byla poprvé objevena až po roce 1830 a dobře prozkoumána až po prominentním vzhledu v roce 1879. Tento jev je od roku 1830 nepřetržitě pozorován již 190 let. Předchozí pozorování od roku 1665 do roku 1713 byla považována za stejnou bouři; pokud je to pravda, pak ta skvrna existuje již více než 350 let.

Struktura

Před Voyagery mnoho astronomů věřilo, že sluneční skvrna je pevná.

BKP je obří hurikán , měří 24-40 tisíc km na délku, 12-14 tisíc km na šířku (výrazně větší než Země ). Měření pomocí mikrovlnného radiometru Yunona AMS poskytlo odhad hloubky BKP asi 240 km a měření gravitačních poruch dráhy AMS během průletů BKP poskytlo odhad její hloubky od 200 do 500 km [3] . Velikosti spotů se neustále mění, obecný trend je klesat [4] ; Před 100 lety byl BKP asi 2x větší a mnohem jasnější (viz výsledky pozorování A. A. Belopolského v 80. letech 19. století). Stále se však jedná o největší atmosférický vír ve sluneční soustavě.

Skvrna se nachází přibližně na 22° jižní šířky a pohybuje se rovnoběžně s rovníkem planety. Navíc se plyn v BKP otáčí proti směru hodinových ručiček s periodou rotace asi 6 pozemských dnů. Rychlost větru uvnitř spotu přesahuje 500 km/h.

Horní vrstva oblačnosti BKP se nachází přibližně 8 km nad horním okrajem okolní oblačnosti. Teplota skvrny je o něco nižší než v přilehlých oblastech a je asi -160 °C. Centrální část skvrny je přitom o několik stupňů teplejší než její okrajové části [5] .

Červená barva BKP zatím nenašla jednoznačné vysvětlení. Možná je tato barva dána skvrně chemickými sloučeninami, včetně fosforu .

Kromě BKP existují na Jupiteru další „hurikánové skvrny“, které jsou menší. Mohou být bílé, hnědé a červené a vydrží desítky let (možná i déle). Skvrny v Jupiterově atmosféře byly zaznamenány jak na jižní, tak na severní polokouli, ale z nějakého důvodu ty stabilní, které existují po dlouhou dobu, existují pouze na jižní polokouli.

Vlivem rozdílu rychlostí proudů atmosféry Jupiteru občas dochází ke srážkám hurikánů. Jedna z nich se odehrála v roce 1975 , v důsledku čehož červená barva BKP na několik let „vybledla“. V červenci 2006 se předpokládala srážka BKP a velké červené formace Oval BA , ale skvrny přecházely "na tangentě". Oval BA vznikl v letech 1998 až 2000 po sloučení tří menších bílých oválů, které byly pozorovány před 60 lety. Nový atmosférický útvar byl zpočátku ve viditelné oblasti bílý, ale v únoru 2006 získal červenohnědou barvu a stal se známým jako malá červená skvrna [6] . V červnu až červenci 2008 zaznamenal Hubbleův teleskop absorpci malé červené skvrny BKP [7] .

Podle jedné hypotézy, pokud je hurikán ve stejné výšce se společným povrchem horního okraje atmosféry, má bílou barvu. Ale jak se jeho síla zvyšuje, vír mírně stoupá nad obecnou vrstvu mraků, kde ultrafialové záření Slunce chemicky mění barvu a dává mu načervenalou barvu.

Obří „hurikánové skvrny“ jsou vlastní nejen Jupiteru , ale také jiným plynným planetám . Známá je zejména Velká tmavá skvrna na Neptunu .

Mechanika

Není přesně známo, jaký mechanismus způsobuje vznik a ovlivňuje barvu Velké rudé skvrny. Laboratorní studie studují vliv kosmického záření nebo ultrafialového záření ze Slunce na chemické složení Jupiterových mraků . Předpokládá se, že sluneční záření reaguje s hydrosulfidem amonným v mracích planety, což způsobuje jejich tmavě červenou barvu [8] . Důvodem, proč bouře po několik století neutichla, je to, že na Jupiteru, na rozdíl od Země , není žádný pevný povrch, který by poskytoval tření a zpomaloval rotaci [9] .

Akustický efekt

Skupina vědců z Kosmofyzikálního centra Bostonské univerzity předložila verzi, že několik desetiletí známé zvýšení teploty horní atmosféry Jupiteru, které nelze vysvětlit absorpcí slunečního záření, je způsobeno rozptylem energie akustických vln . vznikající při turbulentním proudění spodních vrstev atmosféry. Studie pomocí spektrometru SpeX na dalekohledu IRTF ukázala, že k největšímu zahřívání horních vrstev atmosféry Jupiteru dochází právě nad BKP, kde teplota dosahuje 1600 K (o několik set stupňů vyšší než v jiných oblastech planety). Předpokládá se, že vír způsobuje velké množství akustických vln v důsledku turbulence v oblasti jeho kontaktu s okolní atmosférou. Některé z těchto vln se šíří vertikálně vzhůru do výšky asi 800 km nad BKP, kde se jejich energie rozptýlí a přemění na teplo v důsledku viskózního tření . Dříve se nadměrné zahřívání horních vrstev atmosféry Jupiteru snažilo vysvětlit rozptylem gravitačních vln vycházejících z jeho spodních vrstev, nicméně zpracování výsledků měření z kosmické sondy Galileo ukázalo, že gravitační vlny samy o sobě nemohou unést dostatečné množství energie [10] [11] .

Jupiterovo oko

21. dubna 2014 pořídil Hubbleův teleskop snímek Velké rudé skvrny, která začala vypadat jako oko se zornicí . Tento „žák“ se ukázal být stínem Ganymeda [12]  , největšího satelitu planety a sluneční soustavy .

Poznámky

1. ↑ BINTI. Velká rudá skvrna mizí // Věda a život . - 2017. - č. 11 . - S. 24 .
2. ↑ Falorni M. Objev Velké rudé skvrny Jupitera  // Journal of the British Astronomical Association. - 1987. - Sv. 97, č. 4 . - S. 215-219. - .
3. ↑ "Juno" zvětšila hloubku Velké rudé skvrny . Získáno 17. listopadu 2021. Archivováno z originálu dne 17. listopadu 2021. (neurčitý)
4. ↑ Velká rudá skvrna na Jupiteru zpomalila svou kontrakci . Získáno 9. listopadu 2015. Archivováno z originálu 16. listopadu 2015. (neurčitý)
5. ↑ Astronomové měří teplotu Velké rudé skvrny na Jupiteru Archivní kopie z 9. června 2010 na Wayback Machine // RIA Novosti, 03/17/10
6. ↑ AF Cheng, AA Simon-Miller, HA Weaver, KH Baines, GS Orton, PA Yanamandra-Fisher, O. Mousis, E. Pantin, L. Vanzi, LN Fletcher, JR Spencer, SA Stern, JT Clarke, MJ Mutchler, a KS Noll. Měnící se charakteristiky Jupiterovy malé červené skvrny  //  The Astronomical Journal. — červen 2008. — Sv. 135, č.p. 6 . - S. 2446-2452. - doi : 10.1088/0004-6256/135/6/2446 . - .
7. ↑ Poznámka „Jupiterské značky“ . Datum přístupu: 24. července 2008. Archivováno z originálu 28. září 2012. (neurčitý)
8. ↑ Jupiterova Velká rudá skvrna: Vířící záhada . NASA (4. srpna 2015). " Vědci z Goddardu Mark Loeffler a Reggie Hudson prováděli laboratorní studie, aby zjistili, zda kosmické záření, jeden typ záření, které dopadá na Jupiterovy mraky, může chemicky změnit hydrosulfid amonný za vzniku nových sloučenin, které by mohly vysvětlit barvu skvrny." Staženo 22. listopadu 2020. Archivováno z originálu dne 8. července 2018. (neurčitý)
9. ↑ Jupiterova atmosféra a Velká rudá skvrna . www.astrophysicsspectator.com (24. listopadu 2004). Získáno 22. listopadu 2020. Archivováno z originálu dne 15. listopadu 2019. (neurčitý)
10. ↑ O'Donoghue, J.; Moore, L.; Stallard, T. S.; Melin, H. (27. července 2016). „Zahřívání horní atmosféry Jupiteru nad Velkou rudou skvrnou“. příroda . 536 (7615): 190-192. DOI : 10.1038/příroda18940 . HDL : 2381/38554 .
11. ↑ Velká rudá skvrna Jupitera je pravděpodobně masivním zdrojem tepla . NASA . NASA. Získáno 23. prosince 2018. Archivováno z originálu 12. června 2019. (neurčitý)
12. ↑ Jupiterova Velká rudá skvrna a Ganymedův stín – barva . ESA, Hubbleův vesmírný dalekohled (29. října 2014). Archivováno z originálu 31. října 2014. (neurčitý)

Odkazy

• Simon-Miller A., ​​​​Pater I. de. Hubble pořídil dětské obrázky Jupiterovy "Rudé skvrny Jr."  (anglicky) . Hubbleova stránka . NASA a ESA (4. května 2006). — Fotografie Jupiterovy atmosféry, velké a malé červené skvrny. Staženo: 22. září 2021.

Slovníky a encyklopedie	Skvělý norský Britannica (online)