Pe copertina învolburată a atmosferei lui Jupiter, petele fără nor sunt atât de excepționale încât cei mari primesc denumirea specială „puncte calde”. Exact cum se formează aceste lumini și de ce s-au găsit doar în apropierea ecuatorului planetei au fost mult timp mistere. Acum, folosind imagini din nava spațială Cassini a NASA, oamenii de știință au descoperit noi dovezi că punctele fierbinți din atmosfera lui Jupiter sunt create de un val Rossby, un model observat și în atmosfera și oceanele Pământului. Echipa a găsit valul responsabil pentru punctele fierbinți alunecând în sus și în jos prin straturi ale atmosferei ca un cal carusel pe un pas fericit.
„Este pentru prima dată când cineva a urmărit îndeaproape forma mai multor puncte fierbinti într-o perioadă de timp, ceea ce este cel mai bun mod de a aprecia natura dinamică a acestor caracteristici”, a declarat autorul principal al studiului, David Choi, un coleg postdoctoral NASA. lucrează la Centrul de zbor spațial Goddard al NASA din Greenbelt, Md. Lucrarea este publicată online în numărul din aprilie al revistei Icarus.
Choi și colegii săi au realizat filme în timp de la sute de observații făcute de Cassini în timpul zborului său de Jupiter la sfârșitul anului 2000, când nava spațială a făcut cea mai apropiată abordare a planetei. Filmele măresc pe o linie de puncte fierbinți între una dintre centurile întunecate ale lui Jupiter și zonele albe strălucitoare, la aproximativ 7 grade nord de ecuator. Acoperind aproximativ două luni (în timpul Pământului), studiul examinează modificările zilnice și săptămânale ale dimensiunilor și formelor punctelor fierbinți, fiecare dintre acestea acoperind în medie mai multe zone decât America de Nord.
O mare parte din ceea ce oamenii de știință știu despre punctele fierbinți au provenit din misiunea Galileo a NASA, care a lansat o sondă atmosferică care a coborât într-un punct fierbinte în 1995. Aceasta a fost prima și până acum unică investigare in situ a atmosferei lui Jupiter.
„Datele cu sondă ale lui Galileo și o mână de imagini de orbiteri aluzate la vânturile complexe care se învârt în jurul și prin aceste puncte fierbinți și au ridicat întrebări dacă în fond erau valuri, cicloni sau ceva între ele”, a spus Ashwin Vasavada, coautor al lucrării care are sediul la Jet Propulsion Laboratorul NASA din Pasadena, California, și care a fost membru al echipei de imagini Cassini în timpul flyby-ului Jupiter. „Filmele fantastice ale lui Cassini arată acum întregul ciclu de viață și evoluția punctelor fierbinți în detaliu.”
Deoarece punctele fierbinți sunt pauze în nori, acestea oferă ferestrele într-un strat în mod normal nevăzut al atmosferei lui Jupiter, eventual până la nivelul unde se pot forma nori de apă. În imagini, punctele fierbinți apar din umbră, dar, deoarece straturile mai adânci sunt mai calde, punctele fierbinți sunt foarte luminoase la lungimile de undă infraroșii, unde se simte căldura; de fapt, așa și-au primit numele.
O ipoteză este că punctele fierbinți apar atunci când curentele mari de aer se scufundă în atmosferă și se încălzesc sau se usucă în proces. Însă regularitatea surprinzătoare a punctelor fierbinți i-a determinat pe unii cercetători să creadă că există un val atmosferic implicat. De obicei, între opt și 10 puncte fierbinți se aliniază, distanțate aproximativ uniform, cu prune albe dense de nori între ele. Acest model poate fi explicat printr-un val care împinge aerul în jos, spargând orice nori și apoi transportă aer cald, provocând acoperirea de nor grea văzută în penele. Modelarea computerului a consolidat această linie de raționament.
Din filmele de la Cassini, cercetătorii au cartografiat vânturile în și în jurul fiecărui punct fierbinte și plumă și au examinat interacțiunile cu vartejurile care trec pe lângă, pe lângă girurile de vânt sau virajele în spirală, care se îmbină cu punctele fierbinți. Pentru a separa aceste mișcări de fluxul de jet în care se află punctele fierbinți, oamenii de știință au urmărit și mișcările unor nori mici „scuter”, similari cu norii de cirrus de pe Pământ. Aceasta a furnizat ceea ce poate fi prima măsurare directă a vitezei reale a vântului a jetului, care a fost de aproximativ 300 până la 450 mph (500 - 720 kilometri pe oră) - mult mai rapid decât s-a crezut anterior. Punctele fierbinți se ambulează în ritmul mai pe îndelete de aproximativ 222 km / h (362 kilometri pe oră).
Cercetând aceste mișcări individuale, cercetătorii au văzut că mișcările punctelor fierbinți se potrivesc modelului unui val Rossby în atmosferă. Pe Pământ, valurile Rossby joacă un rol major în vreme. De exemplu, când o explozie de aer arctic frigid scade brusc și îngheață culturile din Florida, un val Rossby interacționează cu fluxul de jet polar și îl transmite de pe cursul său tipic. Valul călătorește în jurul planetei noastre, dar periodic rătăcește spre nord și sud, pe măsură ce merge.
Valul responsabil pentru punctele fierbinți înconjoară, de asemenea, planeta spre vest spre est, dar în loc să rătăcească spre nord și sud, alunecă în sus și în jos în atmosferă. Cercetătorii estimează că acest val poate crește și va cădea între 24 și 50 de kilometri în altitudine.
Noile descoperiri ar trebui să-i ajute pe cercetători să înțeleagă cât de bine se extind observațiile returnate de sonda Galileo în restul atmosferei lui Jupiter. „Și acesta este un alt pas în a răspunde la mai multe întrebări care încă mai înconjoară punctele fierbinți de pe Jupiter”, a spus Choi.
