Jupiter, ki je obdan s kaotičnimi oblaki in divja z divjimi vetrovi, je znan po veličastnih nevihtah. Odkar je leta 2016 tja prispela vesoljska sonda Juno, imamo dostop brez primere, ki nam pomaga razumeti, kaj poganja noro vreme plinskega velikana.
Toda Juno je poleg nekaterih odgovorov postavila še več novih vprašanj. Do misije Juno nismo mogli dobro videti Jupitrovih polov. Kar je sonda tam kasneje odkrila, je bilo osupljivo: poligonalne razporeditve neviht na severu in jugu, ki krožijo okoli nevihte v središču.
Na Jupitrovem severnem polu divja devet ciklonov, eden v središču, osem drugih pa se je lepo postavilo okoli njega, vsi pa so se vrteli v nasprotni smeri urnega kazalca.
Na južnem polu je Juno leta 2016 opazila šest neviht, eno v središču in pet razporejenih okoli nje. Sedma nevihta se je spopadu pridružila nekje leta 2019, tako da zdaj osrednjo nevihto obdaja šest vrtincev v šesterokotni obliki. Te južne nevihte se vse vrtijo v smeri urnega kazalca.
Nevihte, ki bi na Zemlji pokrivale celotne države
Od leta 2016 te ogromne nevihte – po velikosti primerljive s celinskimi državami – vztrajajo, ne da bi se združile. In zdaj bomo morda končno vedeli, zakaj.
Ureditev Jupitra ni podobna drugemu plinskemu velikanu v Osončju, Saturnu, ki ima na vsakem polu le eno, ogromno nevihto. Tudi na Zemlji ni podobnih procesov. Na našem planetu se večina ciklonov tvori na tropskih zemljepisnih širinah in se odmika proti polom, vendar se razpršijo nad kopnim in hladnimi oceanskimi območji, še preden pridejo tja.
Ker Jupiter nima ne kopnega ne hladnih oceanov, je smiselno, da bi se njegove nevihte obnašale drugače kot Zemlja, vendar ostaja vprašanje – zakaj se ne združijo in ustvarijo ene velike nevihte kot na Saturnu.
Astronom Cheng Li s Kalifornijske univerze Berkeley in njegovi kolegi iz Caltecha so izvedli numerične simulacije neviht in odkrili vrsto pogojev, pod katerimi lahko nevihte ostanejo diskretne in stabilne dlje časa, ne da bi se združile v mega nevihto.
»Zlatolaskino območje« za Jovianove nevihte
»Ugotovili smo, da je stabilnost vzorca odvisna predvsem od zaščite – anticiklonalnega obroča okoli vsakega ciklona – pa tudi od globine,« so raziskovalci zapisali v svojem prispevku.
»Premalo zaščite in majhna globina privedeta do spajanja in izgube poligonalnega vzorca. Preveč zaščite povzroči, da ciklonski in anticiklonski deli vrtincev razletijo. Vmes pa obstajajo stabilni poligoni.«
Ekipa je uporabila enačbe, ki opisujejo gibanje ene plasti tekočine na krogli in oblikovala poligonalne ureditve vrtincev. To ni novost, toda ekipa je v svoje modele dodala polarno geometrijo in beta zamik – težnjo ciklonov, da se zaradi naraščanja Coriolisove sile z zemljepisno širino zaradi hitrosti vetra za podrobnejše razumevanje dinamike pri nevihtah na Jupitru.
Po njihovih ugotovitvah sta v igri dve stvari, pogoji za obe pa morajo biti ravno pravšnji. Prva je v manjši meri globina ciklona – kako daleč seže v Jovijevo atmosfero. Preplitko in nevihte se bodo združile.
Toda največji vpliv na moč združevanja neviht ima pojav, znan kot zaščita pred vrtinci. Takrat je vrtinec – v tem primeru naši Jovianski cikloni – obdan z obročem, ki se premika v nasprotno smer. Torej, vsakega ciklona v nasprotni smeri urnega kazalca na severnem polu obkroža močan veter, ki piha okoli ciklona v smeri urinega kazalca.
Če je ta zaščita prešibka, se bodo nevihte združile. Če je premočan, bosta nevihta in njen ščit odletela drug od drugega, kar bo povzročilo popolno nevihtno zmedo. Da bi vztrajali, morata biti tako globina ciklonov kot moč vrtinčnih ščitov ravno pravšnji.
Toda takoj pridemo do novih vprašanj
»Na številna vprašanja nismo odgovorili,« so zapisali raziskovalci. »Nismo raziskali, kako nastajajo cikloni – ne glede na to, ali nastajajo na mestu ali jih prinese iz nižjih zemljepisnih širin. Poleg tega nismo pojasnili, kako se vzdržuje stabilno stanje – zakaj se število ciklonov s časom ne povečuje. Poleg tega nimamo določeno, kako se razvijajo ščiti ali zakaj so zaščiteni le Jovijevi vrtinci.«
Ekipa še ni preizkusila svojih modelov na dejanskih podatkih Juno. S tem pa bi lahko prišli do nekaterih odgovorov na ta globoko zanimiva vprašanja.
Novinar
