Astronomii cred că și-au dat seama cum și când s-a format Pata Roșie a lui Jupiter

un vârtej de lungă durată –

Astronomii au concluzionat că nu este același lucru și că locul lui Cassini a dispărut în 1708.

Planeta Jupiter este cunoscut în special pentru așa-numita sa Mare Pată Roșie, un vârtej care se învârte în atmosfera gigantului gazos, care există cel puțin din 1831. Dar modul în care s-a format și cât de vechi este rămâne subiect de dezbatere. Astronomii din anii 1600, inclusiv Giovanni Cassini, au raportat, de asemenea, un loc similar în observațiile lor asupra lui Jupiter, pe care l-au numit „Locul permanent”. Acest lucru i-a determinat pe oamenii de știință să se întrebe dacă locul observat de Cassini este același pe care îl vedem astăzi. Avem acum un răspuns la această întrebare: petele nu sunt aceleași, conform a hârtie nouă publicat în revista Geophysical Research Letters.

„Din măsurătorile dimensiunilor și mișcărilor, am dedus că este foarte puțin probabil ca actuala Mare Pată Roșie să fie „Pata Permanentă” observată de Cassini.” a spus coautorul Agustín Sánchez-Lavega de la Universitatea din Țara Bascilor din Bilbao, Spania. „„Pata permanentă” a dispărut probabil cândva între mijlocul secolului al XVIII-lea și al XIX-lea, caz în care acum putem spune că longevitatea petei roșii depășește 190 de ani.”

Planeta Jupiter era cunoscută de astronomii babilonieni în secolele al VII-lea și al VIII-lea î.Hr., precum și de către astronomii chinezi antici; observațiile acestuia din urmă aveau să dea în cele din urmă naștere zodiacului chinezesc în secolul al IV-lea î.Hr., cu ciclul său de 12 ani bazat pe orbita gigantului gazos în jurul Soarelui. În 1610, ajutat de apariția telescoapelor, Galileo Galilei a observat cele mai mari patru luni ale lui Jupiter, întărind astfel modelul heliocentric copernican al sistemului solar.

Este posibil ca Robert Hooke să fi observat „Pata permanentă” încă din 1664, Cassini urmând exemplul un an mai târziu și mai multe observări până în 1708. Apoi a dispărut din înregistrarea astronomică. Un farmacist pe nume Heinrich Schwabe a realizat cel mai vechi desen cunoscut al Patei Roșii în 1831, iar până în 1878 a fost din nou destul de proeminent în observațiile lui Jupiter, dispărând din nou în 1883 și la începutul secolului al XX-lea.

Poate că locul nu este același…

Dar era acesta același punct permanent pe care îl observase Cassini? Sánchez-Lavega și coautorii săi și-au propus să răspundă la această întrebare, parcurgând surse istorice – inclusiv notele și desenele lui Cassini din secolul al XVII-lea – și observațiile astronomice mai recente și cuantificând rezultatele. Ei au efectuat o măsurătoare an de an a dimensiunilor, elipticității, suprafeței și mișcărilor atât ale Patei Permanente, cât și ale Marii Pate Roșii din cele mai vechi observații înregistrate în secolul 21.

Echipa a efectuat, de asemenea, mai multe simulări numerice pe computer, testând diferite modele pentru comportamentul vortexului în atmosfera lui Jupiter, care sunt cauza probabilă a Marii Pete Roșii. Este în esență o furtună anticiclonică masivă și persistentă. Într-unul dintre modelele testate de autori, pata se formează în urma unei superfurtuni masive. Alternativ, mai multe vârtejuri mai mici create de forfecarea vântului s-ar fi putut fuziona sau ar fi putut exista o instabilitate în curenții de vânt ai planetei care a dus la o celulă atmosferică alungită, în formă de spot.

Sánchez-Lavega și colab. a concluzionat că actuala Pată Roșie nu este probabil aceeași cu cea observată de Cassini și alții în secolul al XVII-lea. Ei susțin că Pata Permanentă dispăruse la începutul secolului al XVIII-lea, iar o nouă pată s-a format în secolul al XIX-lea – cea pe care o observăm astăzi, făcându-l vechi de peste 190 de ani.

Dar poate că este?

Alții rămân neconvinși de această concluzie, cum ar fi astronomul Scott Bolton de la Southwest Research Institute din Texas. „Ceea ce cred că vedem nu este atât de mult că furtuna a dispărut și apoi a venit una nouă aproape în același loc.” i-a spus el lui New Scientist. „Ar fi o coincidență foarte mare să apară exact la aceeași latitudine, sau chiar la o latitudine similară. S-ar putea ca ceea ce urmărim cu adevărat să fie evoluția furtunii.”

Simulările numerice au exclus modelul de vârtejuri de fuziune pentru formarea spotului; este mult mai probabil să se datoreze curenților de vânt care produc o înveliș atmosferică alungită. Mai mult, în 1879, Punctul Roșu măsura aproximativ 24.200 de mile (39.000 de kilometri) pe cea mai lungă axă și acum este de aproximativ 8.700 de mile (14.000 de kilometri). Deci, locul s-a micșorat în deceniile care au urmat și a devenit mai rotunjit. Cele mai recente observații ale misiunii Juno au arătat, de asemenea, că pata este subțire și superficială.

Întrebarea de ce se micșorează Marea Pată Roșie rămâne o chestiune de dezbatere. Echipa plănuiește simulări suplimentare pentru a reproduce dinamica de scădere și a prezice dacă spotul se va stabiliza la o anumită dimensiune și va rămâne stabil sau în cele din urmă va dispărea, așa cum probabil a făcut-o Punctul Permanent al lui Cassini.

Scrisori de cercetare geofizică, 2024. DOI: 10.1029/2024GL108993 (Despre DOI).