Stor rød plet

Den Store Røde Plet (GRS) er den største atmosfæriske hvirvel i solsystemet: en permanent højtrykszone, der skaber en anticyklonstormplaneten Jupiter . Pletten ændrer sig i størrelse og ændrer farve i løbet af flere århundreders observationer. BKP bevæger sig parallelt med planetens ækvator , og gassen inde i den roterer mod uret med en rotationsperiode på omkring seks jorddage. I begyndelsen af ​​observationerne målte BKP omkring 40 tusinde kilometer i længden (50.000 - ifølge andre kilder) og 13 tusinde kilometer i bredden. Siden 1930'erne har dens størrelse været konstant faldende: i 1979 var den 23.300 km, i 2014 - 16.500 km. Vindhastigheden inde på stedet overstiger 500 kilometer i timen [1] .

Observationshistorik

BKP blev opdaget af Giovanni Cassini i 1665 [2] . Funktionen, noteret i Robert Hookes noter fra 1664 , kan også identificeres som BKP, men det faktiske sted blev først opdaget efter 1830 og først godt undersøgt efter en fremtrædende optræden i 1879. Dette fænomen er blevet observeret kontinuerligt i 190 år siden 1830. Tidligere observationer fra 1665 til 1713 mentes at være den samme storm; hvis dette er sandt, så har stedet eksisteret i over 350 år.

Struktur

Før Voyagers troede mange astronomer, at solpletten var solid.

BKP er en gigantisk orkan , der måler 24-40 tusinde km i længden, 12-14 tusinde km i bredden (betydeligt større end Jorden ). Målinger ved hjælp af Yunona AMS mikrobølgeradiometer gav et estimat af BKP-dybden på omkring 240 km, og målinger af gravitationsforstyrrelser af AMS-kredsløbet under BKP-overflyvningerne gav et skøn over dens dybde fra 200 til 500 km [3] . Pletstørrelserne ændrer sig konstant, den generelle tendens er at falde [4] ; For 100 år siden var BKP omkring 2 gange større og meget lysere (se resultaterne af observationer af A. A. Belopolsky i 1880'erne). Det er dog stadig den største atmosfæriske hvirvel i solsystemet.

Stedet er placeret på cirka 22° sydlig bredde og bevæger sig parallelt med planetens ækvator. Derudover roterer gassen i BKP mod uret med en rotationsperiode på omkring 6 jorddage. Vindhastigheden inde på stedet overstiger 500 km/t.

Det øverste lag af BKP-skyerne er placeret cirka 8 km over den øvre kant af de omgivende skyer. Plettemperaturen er lidt lavere end de tilstødende områder og er omkring -160 °C. Samtidig er den centrale del af stedet flere grader varmere end dens perifere dele [5] .

Den røde farve på BKP har endnu ikke fundet en entydig forklaring. Måske er denne farve givet til pletten af ​​kemiske forbindelser, herunder fosfor .

Ud over BKP er der andre "orkanpletter" på Jupiter, der er mindre i størrelse. De kan være hvide, brune og røde og holde i årtier (måske længere). Pletter i Jupiters atmosfære er blevet registreret på både den sydlige og nordlige halvkugle, men af ​​en eller anden grund eksisterer stabile, der eksisterer i lang tid, kun på den sydlige halvkugle.

På grund af forskellen i hastighederne af strømmene i Jupiters atmosfære forekommer der nogle gange kollisioner af orkaner. En af dem fandt sted i 1975 , som et resultat af hvilken den røde farve på BKP "falmede" i flere år. I juli 2006 blev en kollision af BKP og en stor rød formation Oval BA antaget , dog passerede pletterne "på en tangent". Oval BA dannet mellem 1998 og 2000 efter sammenlægningen af ​​tre mindre hvide ovaler, der var blevet observeret i 60 år før. Den nye atmosfæriske formation var oprindeligt hvid i det synlige område, men i februar 2006 fik den en rødbrun farve og blev kendt som den lille røde plet [6] . I juni-juli 2008 optog Hubble -teleskopet absorptionen af ​​en lille rød plet af BKP [7] .

Ifølge en hypotese har den en hvid farve, så længe orkanen er i samme højde med den fælles overflade af atmosfærens øvre kant. Men efterhånden som dens kraft øges, stiger hvirvelen lidt over det generelle lag af skyer, hvor Solens ultraviolette stråling kemisk skifter farve, hvilket giver den en rødlig farve.

Kæmpe "orkanpletter" er iboende ikke kun for Jupiter , men også for andre gasplaneter . Især er den store mørke pletNeptun kendt .

Mekanik

Det vides ikke præcist, hvilken mekanisme der forårsager dannelsen og påvirker farven på den store røde plet. Laboratorieundersøgelser studerer indflydelsen af ​​kosmiske stråler eller ultraviolet stråling fra Solen på den kemiske sammensætning af Jupiters skyer . Det antages, at solstråling reagerer med ammoniumhydrosulfid i planetens skyer, hvilket får dem til at blive mørkerøde [8] . Grunden til at stormen ikke har lagt sig i flere århundreder er, at der på Jupiter i modsætning til Jorden ikke er en fast overflade, der giver friktion og bremser rotationen [9] .

Akustisk effekt

En gruppe videnskabsmænd fra det kosmofysiske center ved Boston University fremlagde en version om, at stigningen i temperaturen i Jupiters øvre atmosfære kendt i flere årtier, som ikke kan forklares ved absorption af solstråling, skyldes spredning af akustisk bølgeenergi . opstår i turbulente strømme af de underliggende lag af atmosfæren. En undersøgelse med SpeX-spektrometeret på IRTF-teleskopet viste, at den største opvarmning af de øverste lag af Jupiters atmosfære sker lige over BKP, hvor temperaturen når 1600 K (flere hundrede grader højere end i andre områder af planeten). Det antages, at hvirvelen forårsager et stort antal akustiske bølger på grund af turbulens i området for dens kontakt med den omgivende atmosfære. Nogle af disse bølger forplanter sig lodret opad til en højde på omkring 800 km over BKP, hvor deres energi spredes og omdannes til varme på grund af viskøs friktion . Tidligere blev overdreven opvarmning af de øverste lag af Jupiters atmosfære forsøgt forklaret med spredningen af ​​gravitationsbølger, der stammer fra dets underliggende lag, men behandlingen af ​​resultaterne af målinger fra Galileo -rumsonden viste, at gravitationsbølger alene ikke kan bære en tilstrækkelig mængde af energi [10] [11] .

Jupiters øje

Den 21. april 2014 tog Hubble -teleskopet et billede af den store røde plet, som begyndte at ligne et øje med en pupil . Denne "pupil" viste sig at være skyggen af ​​Ganymedes [12]  , planetens og solsystemets største satellit .

Noter

  1. BINTI. Den store røde plet forsvinder // Videnskab og liv . - 2017. - Nr. 11 . - S. 24 .
  2. Falorni M. Opdagelsen af ​​Jupiters store røde plet  // Journal of the British Astronomical Association. - 1987. - Bd. 97, nr. 4 . - S. 215-219. - .
  3. "Juno" øgede dybden af ​​den store røde plet . Hentet 17. november 2021. Arkiveret fra originalen 17. november 2021.
  4. Den store røde plet på Jupiter har bremset sin sammentrækning . Hentet 9. november 2015. Arkiveret fra originalen 16. november 2015.
  5. Astronomer måler temperaturen på den store røde plet på Jupiter Arkivkopi dateret 9. juni 2010 på Wayback Machine // RIA Novosti, 17.03.10
  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, og KS Noll. Skiftende karakteristika for Jupiters lille røde plet  //  The Astronomical Journal. - juni 2008. — Bd. 135, nr. 6 . - S. 2446-2452. - doi : 10.1088/0004-6256/135/6/2446 . - .
  7. Bemærk "Jupiterian tags" . Dato for adgang: 24. juli 2008. Arkiveret fra originalen den 28. september 2012.
  8. Jupiters store røde plet: et hvirvlende mysterium . NASA (4. august 2015). - " Goddard - forskerne Mark Loeffler og Reggie Hudson har udført laboratorieundersøgelser for at undersøge, om kosmiske stråler, en type stråling, der rammer Jupiters skyer, kan kemisk ændre ammoniumhydrosulfid for at producere nye forbindelser, der kan forklare stedets farve." Hentet 22. november 2020. Arkiveret fra originalen 8. juli 2018.
  9. Jupiters atmosfære og store røde plet . www.astrophysicsspectator.com (24. november 2004). Hentet 22. november 2020. Arkiveret fra originalen 15. november 2019.
  10. O'Donoghue, J.; Moore, L.; Stallard, T.S.; Melin, H. (27. juli 2016). "Opvarmning af Jupiters øvre atmosfære over den store røde plet". natur . 536 (7615): 190-192. DOI : 10.1038/nature18940 . HDL : 2381/38554 .
  11. Jupiters store røde plet er sandsynligvis en massiv varmekilde . NASA . NASA. Hentet 23. december 2018. Arkiveret fra originalen 12. juni 2019.
  12. Jupiters store røde plet og Ganymedes skyggefarve . ESA, Hubble-rumteleskopet (29. oktober 2014). Arkiveret fra originalen den 31. oktober 2014.

Links