В бурната атмосфера на Юпитер безоблачните участъци са толкова редки, че най-големите от тях получават наименованието „горещи точки” (hot spots). Учените отдавна си задават въпроса, как се формират тези участъци и защо са разположени толкова близо до екватора.
Благодарение на изображения, получени от космическия апарат „Касини”, Дейвид Цой от Центъра за космически полети „Годард” и колегите му открили нови доказателства, че „горещите точки” в атмосферата на Юпитер се създават от вълни на Росби – същите, които се наблюдават в атмосферата на Земята и на повърхността на океаните. Според експертите „горещите точки” се плъзгат нагоре и надолу през слоевете на атмосферата като кончета от въртележка.
Учените сглобили няколко филма от стотици изображения, заснети от „Касини” по време на преминаването му покрай Юпитер в края на 2000 г. Специалистите се интересували от линията „горещи точки” между един от тъмните пояси на планетата и яркобяла зона на около 7° северно от екватора. В продължение на два месеца (по земно време) изследователите разглеждали дневните и седмичните изменения на формата и размерите на „горещите точки”, всяка от които е по-голяма от цялата Северна Америка.
През 1995 г. апаратът „Галилео” изпратил в една от „горещите точки” специална сонда. Това е било първото и засега единствено изследване на атмосферата на Юпитер на място. Оказало се (и следващите наблюдения го потвърдили), че в „горещите точки” и около тях духат сложни ветрове. За какво става въпрос – атмосферни вълни, циклони или нещо средно?
Тъмното петно на това изкуствено оцветено изображение представлява прозорец към вътрешността на Юпитер. Заобикалят го по-високи облаци.
© NASA/JPL-Caltech/SSI/GSFC
Тъй като „горещите точки” са разкъсвания в облачната покривка, през тях може да се надникне в обикновено невидимия слой атмосфера на Юпитер – теоретично до нивото, където се формират облаците. На обикновени изображения „горещите точки” изглеждат мътни, но благодарение на това, че по-дълбоките слоеве са по-топли, те светят в инфрачервения диапазон – точно затова са получили името си.
Една от хипотезите гласи, че „горещите точки” възникват, когато големи маси въздух се потапят надълбоко в атмосферата, нагряват се или се изсушават. Но учудващата периодичност на „горещите точки” е навела някои изследователи на предположението, че това не може да се случва без участието на атмосферни вълни. Обикновено 8-10 „горещи точки” се построяват в линия, на приблизително еднакво разстояние, а пространството между тях се заема от гъсти бели перести облаци. Тази закономерност може да се обясни с това, че вълната, която тласка студения въздух надолу, разбива облаците, а след това носи топлия въздух нагоре, предизвиквайки формирането на гъсти перести облаци. Компютърно моделиране потвърдило правотата на тази хипотеза.
Като преглеждали филмите от изображенията на „Касини”, изследователите отбелязали движение на ветрове около „горещите точки” и перестите облаци и обърнали внимание на взаимодействието им с преминаващите покрай тях завихряния, както и на спирални вихри, които се сливали с „горещите точки”. За да отделят тези движения от атмосферния поток, в който се намирали „горещите точки”, учените проследили движението и на перестите облаци. Резултатът е първото пряко измерване на истинската скорост на атмосферните потоци, която се оказала равна на 500–720 км/ч, тоест доста по-висока, отколкото се е смятало. В сравнение с тях „горещите точки” са по-бавни и се движат с около 362 км/ч.
Ето така „горещата точка” взаимодейства с вихрите отгоре и отдясно.
© NASA/JPL-Caltech/SSI/GSFC
Изследователите установили, че движението на „горещите точки” се вписва в модела на вълните на Росби. На Земята тези вълни играят важна роля в природните явления. Например когато порив на леден арктически вятър внезапно удари областта на Флорида, това е резултат от взаимодействието на вълните на Росби с полярния атмосферен поток, който периодично се отклонява от своя път около планетата ту на север, ту на юг.
Вълната, отговорна за „горещите точки” на Юпитер, се върти около планетата от запад на изток, но не се отклонява на север и юг, а нагоре и надолу. Според оценките нейната височина може да варира с 25-50 км.
Източник: Jet Propulsion Laboratory
Много интересен материал, с удоволствие го прочетох