Atmosféra Jupiteru má spoustu charakteristických rysů, včetně blesků a dalších Velká červená skvrna . Ale základní procesy, které řídí tyto vlastnosti, jsou méně dobře pochopeny, protože fyzika plynů, které tvoří atmosféru Jupiteru, je komplikovaná. Tým vědců z celého světa však v tom chaosu našel známý proces. Myslí si, že proces, který se děje zde na Zemi, by se mohl odehrávat ve větším měřítku na Jupiteru.
První náznaky tohoto procesu byly viditelné při pohledu na jednu z nejběžnějších chemikálií v atmosféře Jupiteru – čpavek. Amoniak je v atmosféře Jupiteru extrémně běžný, ale existují odchylky v úrovních jeho koncentrace, které je těžké vysvětlit pomocí tradičního pozemského modelování počasí. Aby se výzkumný tým pokusil dát dohromady, co způsobuje tyto variace v amoniaku, obrátil se na nová data shromážděná Juno.
Video UT o cestě k Jupiteru, jako nedávno Juno.
Juno má nástroj známý jako Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM). Sleduje aktivitu polární záře v horní atmosféře Jupiteru, včetně osvětlení. Údaje, které poskytla, ukázaly výzkumnému týmu k lepšímu pochopení toho, kde se objevily anomálie amoniaku.
Poté se obrátili na další nástroj Juno známý jako mikrovlnný radiometr (MWR). Tento se specializuje na vidění pod atmosférickými vrstvami plynných obrů, což se mu podařilo s Jupiterem. Přitom si všiml, že se zdá, že horní vrstva atmosféry pravidelně interaguje s nižšími vrstvami, což způsobuje jakýsi vertikální vzor proudění, který je na Zemi viděn jako forma toho, co je známé jako Ferrellova buňka.
UT video popisující, jaký by podle nás mohl být vnitřek Jupiteru.
DO' Ferrell Cell “, je typem vzoru větru kolem zemských poledníků. Na naší planetě jsou pouze dvě Ferrellovy buňky, jedna na každé polokouli. Jsou sevřeny mezi Hadleyovými buňkami poblíž rovníku a polárními buňkami poblíž každého pólu. Jejich úkolem je obvykle točit „proti“ ostatním buňkám, což by umožnilo větru interagovat v jakémsi klikatém vzoru přes polokouli.
Na druhé straně Jupiter má na každé polokouli osm těchto vzorů. Vzory větru těchto buněk mohou být zodpovědné za barevné pruhy Jupiter , které vedou od východu na západ. Jsou v souladu s očekávanými hranicemi těchto analogových Ferrelových buněk.
Video popisující pozemskou verzi tří atmosférických buněk.
Kredit – kanál YouTube Met Office
I když existují určité podobnosti s analogem Země, vzor proudění byl na Jupiteru jiný než na Zemi. Navzdory své masivní velikosti postrádá tento plynný obr stabilní povrchovou vrstvu, která by vázala sílu větru. Podle údajů z MWR by však mohla mít „stabilní“ vrstvu několik kilometrů níže v atmosféře, která by mohla fungovat podobně pro proudění plynu jako zde na Zemi.
Pokud je tomu skutečně tak, atmosféra Jupiteru může být ještě složitější, než se původně předpokládalo. Předběžné modelování ukazuje, že je to pravda – něco působí jako brzda vzduchu rotujícího v těchto kruhových vzorech. Není jasné, co by to mohlo být, ale nejlepší způsob, jak na to přijít, je simulovat celkový proces. Výzkumný tým modeloval formativní proces anomálií amoniaku a zahrnoval faktory, jako je difúze plynu a srážení samotného amoniaku ve formě koulí rozbředlého sněhu. Přidání něčeho ekvivalentního k extrémně vertikálním Ferrellovým buňkám nejlépe odpovídá modelu.
UT video s dotazem, co se ještě mohlo stát Jupiteru.
Všechny tyto objevy by nebyly možné bez dat z Juno, která posledních 5 let obíhá kolem Jupiteru a jeho měsíců. Ale to neznamená, že Jupiter je jedinou planetou, která zažívá tyto druhy atmosférických turbulencí. Slunce může také skrývat tyto typy komplikovaných povětrnostních vzorců. Vědci nebudou vědět, dokud se nepodívají, ale předběžná data k testování této hypotézy by mohla být na cestě s Solar Orbiter a Parker oba doufají, že brzy začnou sbírat data. S trochou štěstí nás na největším objektu v naší sluneční soustavě čeká více takovýchto objevů.
Další informace:
arXiv - Důkaz pro více Ferrelových buněk na Jupiteru
UT - Jaké je počasí na Jupiteru?
UT - Jaké jsou teploty na Jupiteru?
UT - Zde je Jupiter z posledního průletu Juno
Hlavní obrázek:
Průřez různými atmosférickými buňkami Jupiteru, jak je popsáno v článku.
Kredit - Duer et al.