Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι ανακάλυψαν πώς και πότε σχηματίστηκε η κόκκινη κηλίδα του Δία

Σύμπαν Ζεύς Είναι ιδιαίτερα διάσημο για τη λεγόμενη Μεγάλη Ερυθρά Κηλίδα, μια δίνη στην ατμόσφαιρα του γίγαντα αερίου που υπάρχει τουλάχιστον από το 1831. Αλλά το πώς σχηματίστηκε και πόσο παλιό είναι είναι ακόμα θέμα συζήτησης. Οι αστρονόμοι του δέκατου έβδομου αιώνα, συμπ Τζιοβάνι ΚασίνιΑνέφεραν επίσης ένα παρόμοιο μέρος στις παρατηρήσεις τους για τον Δία που ονόμασαν το «μόνιμο σημείο». Αυτό ώθησε τους επιστήμονες να αναρωτηθούν αν το σημείο που παρατηρήθηκε από το Cassini ήταν το ίδιο σημείο που βλέπουμε σήμερα. Τώρα έχουμε μια απάντηση σε αυτό το ερώτημα: τα σημεία δεν είναι τα ίδια, σύμφωνα με τον Α Νέο χαρτί Δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Geophysical Research Letters.

«Από μετρήσεις μεγεθών και κινήσεων, συμπεραίνουμε ότι η τρέχουσα Μεγάλη Ερυθρά Κηλίδα είναι απίθανο να είναι το «μόνιμο σημείο» που παρατηρήθηκε από το Cassini». είπε ο συν-συγγραφέας Agustín Sanchez LaVega Πανεπιστήμιο της Χώρας των Βάσκων στο Μπιλμπάο, Ισπανία. «Είναι πιθανό ότι το «μόνιμο σημείο» εξαφανίστηκε κάποια στιγμή μεταξύ των μέσων του 18ου και του 19ου αιώνα, οπότε μπορούμε τώρα να πούμε ότι η μακροζωία της κόκκινης κηλίδας υπερβαίνει τα 190 χρόνια».

Ο Δίας ήταν γνωστός στους Βαβυλώνιους αστρονόμους τον 7ο και 8ο αιώνα π.Χ., καθώς και στους αρχαίους Κινέζους αστρονόμους. Οι παρατηρήσεις του τελευταίου θα οδηγούσαν στη γέννηση του κινεζικού ζωδιακού κύκλου τον 4ο αιώνα π.Χ., με κύκλο 12 ετών που βασίζεται στην τροχιά του γίγαντα αερίου γύρω από τον ήλιο. Το 1610, με τη βοήθεια της εμφάνισης των τηλεσκοπίων, ο Galileo Galilei παρατήρησε τα τέσσερα μεγαλύτερα φεγγάρια του Δία, ενισχύοντας το κοπέρνικο μοντέλο του ηλιοκεντρισμού στο ηλιακό σύστημα.

Ο Robert Hooke μπορεί να παρατήρησε τη Μόνιμη Κηλίδα ήδη από το 1664 και το Cassini ακολούθησε το παράδειγμά του ένα χρόνο αργότερα με αρκετές ακόμη παρατηρήσεις μέχρι το 1708. Στη συνέχεια εξαφανίστηκε από το αστρονομικό αρχείο. Ένας φαρμακοποιός ονόματι Heinrich Schwabe έκανε το πρώτο γνωστό σχέδιο της κόκκινης κηλίδας το 1831, και μέχρι το 1878 ήταν ξανά εμφανές στις παρατηρήσεις του Δία, μετά εξαφανίστηκε ξανά το 1883 και στις αρχές του 20ού αιώνα.

Ίσως το μέρος να μην είναι το ίδιο.

Ήταν όμως αυτό το ίδιο μόνιμο σημείο που παρατηρήθηκε από το Cassini; Ο Sánchez La Vega και οι συνεργάτες του ξεκίνησαν να απαντήσουν σε αυτό το ερώτημα, αναζητώντας ιστορικές πηγές – συμπεριλαμβανομένων των παρατηρήσεων και των σχεδίων του Cassini από τον 17ο αιώνα – και πιο πρόσφατες αστρονομικές παρατηρήσεις και μετρώντας τα αποτελέσματα. Έκαναν ετήσια μέτρηση των όγκων, της ελλειπτικότητας, της περιοχής και των κινήσεων τόσο της μόνιμης ωχράς κηλίδας όσο και της Μεγάλης Ερυθράς Κηλίδας από τις πρώτες παρατηρήσεις που καταγράφηκαν τον 21ο αιώνα.

Η ομάδα πραγματοποίησε επίσης αρκετές αριθμητικές προσομοιώσεις υπολογιστή για να δοκιμάσει διαφορετικά μοντέλα συμπεριφοράς στροβιλισμού στην ατμόσφαιρα του Δία που πιθανότατα βρίσκονται κάτω από τη Μεγάλη Ερυθρά Κηλίδα. Ουσιαστικά πρόκειται για μια τεράστια, επίμονη αντικυκλωνική καταιγίδα. Σε ένα μοντέλο που δοκίμασαν οι συγγραφείς, το σημείο σχηματίζεται μετά από μια τεράστια υπερκαταιγίδα. Εναλλακτικά, πολλές μικρότερες δίνες που δημιουργούνται από τη διάτμηση του ανέμου μπορεί να έχουν συγχωνευθεί ή μπορεί να υπήρξε αστάθεια στα ρεύματα ανέμου του πλανήτη που οδήγησε σε μια επιμήκη κυψελίδα αέρα σε σχήμα κηλίδας.

Οι Sanchez-Lavega et al. Κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η σημερινή Ερυθρά Κηλίδα μπορεί να μην είναι ίδια με αυτή που παρατηρήθηκε από τον Cassini και άλλους τον 17ο αιώνα. Υποστηρίζουν ότι η μόνιμη κηλίδα εξαφανίστηκε στις αρχές του 18ου αιώνα και μια νέα κηλίδα σχηματίστηκε τον 19ο αιώνα – αυτή που παρατηρούμε σήμερα, καθιστώντας την ηλικία μεγαλύτερη από 190 ετών.

Αλλά ίσως είναι;

Άλλοι παραμένουν πεπεισμένοι από αυτό το συμπέρασμα, όπως ο αστρονόμος Scott Bolton του Southwest Research Institute στο Τέξας. «Αυτό που νομίζω ότι μπορεί να δούμε δεν είναι ότι η καταιγίδα φεύγει και μετά έρχεται μια νέα καταιγίδα στο ίδιο περίπου μέρος». Είπε στο περιοδικό New Scientist. “Θα ήταν πάρα πολύ σύμπτωση η καταιγίδα να συμβεί ακριβώς στο ίδιο γεωγραφικό πλάτος ή ακόμα και σε παρόμοιο γεωγραφικό πλάτος. Είναι πιθανό αυτό που πραγματικά παρακολουθούμε να είναι η εξέλιξη της καταιγίδας.”

Αριθμητικές προσομοιώσεις απέκλεισαν το μοντέλο συγχώνευσης δίνων για σχηματισμό κηλίδων. Αυτό πιθανότατα οφείλεται στα ρεύματα ανέμου που παράγουν μια επιμήκη ατμόσφαιρα. Επιπλέον, το 1879, η Κόκκινη Κηλίδα μέτρησε περίπου 24.200 μίλια (39.000 km) στον μεγαλύτερο άξονά της και τώρα έχει μήκος περίπου 8.700 μίλια (14.000 km). Έτσι, τις επόμενες δεκαετίες, το σημείο συρρικνώθηκε και έγινε πιο στρογγυλεμένο. Οι τελευταίες παρατηρήσεις από την αποστολή Juno αποκάλυψαν επίσης ότι το σημείο είναι λεπτό και ρηχό.

Το ερώτημα γιατί η μεγάλη κόκκινη κηλίδα συρρικνώνεται παραμένει θέμα συζήτησης. Η ομάδα σχεδιάζει περαιτέρω προσομοιώσεις με στόχο την αναπαραγωγή της δυναμικής της συστολής και την πρόβλεψη του εάν το σημείο θα σταθεροποιηθεί σε ένα συγκεκριμένο μέγεθος και θα παραμείνει σταθερό ή τελικά θα εξαφανιστεί όπως έκανε το μόνιμο σημείο του Cassini.

Geophysical Research Letters, 2024. DOI: 10.1029/2024GL108993 (Περί ψηφιακών ταυτοτήτων).