Stor röd fläck

Den stora röda fläcken (GRS) är den största atmosfäriska virveln i solsystemet: en permanent högtryckszon som skapar en anticyklonstorm på planeten Jupiter . Fläcken ändrar storlek och ändrar färg under flera århundraden av observationer. BKP rör sig parallellt med planetens ekvator , och gasen inuti den roterar moturs med en rotationsperiod på cirka sex jorddagar. I början av observationer mätte BKP cirka 40 tusen kilometer i längd (50 000 - enligt andra källor) och 13 tusen kilometer i bredd. Sedan 1930-talet har dess storlek ständigt minskat: 1979 var den 23 300 km, 2014 - 16 500 km. Vindhastigheten inuti platsen överstiger 500 kilometer i timmen [1] .

Observationshistorik

BKP upptäcktes av Giovanni Cassini 1665 [ 2] . Funktionen, noterad i Robert Hookes anteckningar från 1664 , kan också identifieras som BKP, men den faktiska platsen upptäcktes först efter 1830 och studerades först väl efter ett framträdande utseende 1879. Detta fenomen har observerats kontinuerligt i 190 år sedan 1830. Tidigare iakttagelser från 1665 till 1713 ansågs vara samma storm; om detta är sant, så har platsen funnits i över 350 år.

Struktur

Före Voyagers trodde många astronomer att solfläcken var fast.

BKP är en gigantisk orkan som mäter 24-40 tusen km i längd, 12-14 tusen km i bredd (betydligt större än jorden ). Mätningar med hjälp av Yunona AMS mikrovågsradiometer gav en uppskattning av BKP-djupet på cirka 240 km, och mätningar av gravitationella störningar av AMS-banan under BKP-förbiflygningarna gav en uppskattning av dess djup från 200 till 500 km [3] . Fläckstorlekarna förändras ständigt, den allmänna trenden är att minska [4] ; För 100 år sedan var BKP ungefär 2 gånger större och mycket ljusare (se resultaten av observationer av A. A. Belopolsky på 1880-talet). Det är dock fortfarande den största atmosfäriska virveln i solsystemet.

Platsen ligger på ungefär 22° sydlig latitud och rör sig parallellt med planetens ekvator. Dessutom roterar gasen i BKP moturs med en rotationsperiod på cirka 6 jorddagar. Vindhastigheten inne på platsen överstiger 500 km/h.

Det övre lagret av BKP-molnen ligger cirka 8 km ovanför den övre kanten av de omgivande molnen. Platttemperaturen är något lägre än de intilliggande områdena och är cirka −160 °C. Samtidigt är den centrala delen av fläcken flera grader varmare än dess perifera delar [5] .

Den röda färgen på BKP har ännu inte hittat en entydig förklaring. Kanske denna färg ges till fläcken av kemiska föreningar, inklusive fosfor .

Förutom BKP finns det andra "orkanfläckar" på Jupiter som är mindre i storlek. De kan vara vita, bruna och röda och hålla i årtionden (kanske längre). Fläckar i Jupiters atmosfär har registrerats på både södra och norra halvklotet, men av någon anledning finns stabila sådana som existerar under lång tid bara på södra halvklotet.

På grund av skillnaden i hastigheterna för strömmarna i Jupiters atmosfär uppstår ibland kollisioner av orkaner. En av dem ägde rum 1975 , som ett resultat av vilket den röda färgen på BKP "bleknade" i flera år. I juli 2006 antogs en kollision av BKP och en stor röd formation Oval BA , men fläckarna passerade "på en tangent". Oval BA bildades mellan 1998 och 2000 efter sammanslagning av tre mindre vita ovaler som hade observerats i 60 år tidigare. Den nya atmosfäriska formationen var från början vit i det synliga området, men i februari 2006 fick den en rödbrun färg och blev känd som den lilla röda fläcken [6] . I juni-juli 2008 registrerade Hubble -teleskopet absorptionen av en liten röd fläck av BKP [7] .

Enligt en hypotes har den en vit färg så länge som orkanen är på samma höjd med den gemensamma ytan av atmosfärens övre kant. Men när dess kraft ökar stiger virveln något över det allmänna molnskiktet, där solens ultravioletta strålning kemiskt ändrar färg, vilket ger den en rödaktig färg.

Jätte "orkanfläckar" är inneboende inte bara för Jupiter , utan också för andra gasplaneter . I synnerhet är den stora mörka fläcken på Neptunus känd .

Mekanik

Det är inte känt exakt vilken mekanism som orsakar bildandet och påverkar färgen på den stora röda fläcken. Laboratoriestudier studerar inverkan av kosmiska strålar eller ultraviolett strålning från solen på den kemiska sammansättningen av Jupiters moln . Man antar att solstrålningen reagerar med ammoniumhydrosulfid i planetens moln, vilket gör att de blir mörkröda [8] . Anledningen till att stormen inte har lagt sig på flera århundraden är att det på Jupiter, till skillnad från jorden , inte finns någon fast yta som ger friktion och saktar ner rotationen [9] .

Akustisk effekt

En grupp forskare från Cosmophysical Center vid Boston University lade fram en version att ökningen av temperaturen i Jupiters övre atmosfär känd i flera decennier, vilket inte förklaras av absorptionen av solstrålning, orsakas av spridningen av akustisk vågenergi . uppstår i turbulenta flöden av de underliggande skikten av atmosfären. En studie med SpeX-spektrometern på IRTF-teleskopet visade att den största uppvärmningen av de övre lagren av Jupiters atmosfär sker strax ovanför BKP, där temperaturen når 1600 K (flera hundra grader högre än i andra delar av planeten). Det antas att virveln orsakar ett stort antal akustiska vågor på grund av turbulens i området för dess kontakt med den omgivande atmosfären. Några av dessa vågor fortplantar sig vertikalt uppåt till en höjd av cirka 800 km över BKP, där deras energi försvinner och omvandlas till värme på grund av viskös friktion . Tidigare har överdriven uppvärmning av de övre lagren av Jupiters atmosfär försökt förklaras av spridningen av gravitationsvågor som härrör från dess underliggande lager, men bearbetning av resultaten från mätningar från Galileo -rymdsonden visade att gravitationsvågor ensamma inte kan bära en tillräcklig mängd av energi [10] [11] .

Eye of Jupiter

Den 21 april 2014 tog Hubble -teleskopet en bild av den stora röda fläcken, som började se ut som ett öga med en pupill . Denna "pupill" visade sig vara skuggan av Ganymedes [12]  , planetens och solsystemets största satellit .

Anteckningar

  1. ↑ BINTI. Den stora röda fläcken försvinner // Vetenskap och liv . - 2017. - Nr 11 . - S. 24 .
  2. ↑ Falorni M. Upptäckten av Jupiters stora röda fläck  // Journal of the British Astronomical Association. - 1987. - Vol. 97, nr 4 . - S. 215-219. - .
  3. ↑ "Juno" ökade djupet av den stora röda fläcken . Hämtad 17 november 2021. Arkiverad från originalet 17 november 2021.
  4. ↑ Den stora röda fläcken på Jupiter har saktat ner sin sammandragning . Hämtad 9 november 2015. Arkiverad från originalet 16 november 2015.
  5. ↑ Astronomer mäter temperaturen på den stora röda fläcken på Jupiter Arkivkopia daterad 9 juni 2010 på Wayback Machine // RIA Novosti, 17/03/10
  6. ↑ AF Cheng, AA Simon-Miller, HA Weaver, KH Baines, GS Orton, PA Yanamandra-Fisher, O. Mousis, E. Pantin, L. Vanzi, LN Fletcher, JR Spencer, SA Stern, JT Clarke, MJ Mutchler, och KS Noll. Ändrande egenskaper hos Jupiters lilla röda fläck  //  The Astronomical Journal. – juni 2008. — Vol. 135, nr. 6 . - P. 2446-2452. - doi : 10.1088/0004-6256/135/6/2446 . - .
  7. ↑ Notera "Jupiterian taggar" . Datum för åtkomst: 24 juli 2008. Arkiverad från originalet den 28 september 2012.
  8. ↑ Jupiters stora röda fläck: ett virvlande mysterium . NASA (4 augusti 2015). — " Goddard- forskarna Mark Loeffler och Reggie Hudson har utfört laboratoriestudier för att undersöka om kosmisk strålning, en typ av strålning som träffar Jupiters moln, kan kemiskt förändra ammoniumhydrosulfid för att producera nya föreningar som kan förklara fläckens färg." Hämtad 22 november 2020. Arkiverad från originalet 8 juli 2018.
  9. ↑ Jupiters atmosfär och stora röda fläcken . www.astrophysicsspectator.com (24 november 2004). Hämtad 22 november 2020. Arkiverad från originalet 15 november 2019.
  10. ↑ O'Donoghue, J.; Moore, L.; Stallard, T.S.; Melin, H. (27 juli 2016). "Uppvärmning av Jupiters övre atmosfär ovanför den stora röda fläcken". naturen . 536 (7615): 190-192. DOI : 10.1038/nature18940 . HDL : 2381/38554 .
  11. ↑ Jupiters stora röda fläck sannolikt en massiv värmekälla . NASA . NASA. Hämtad 23 december 2018. Arkiverad från originalet 12 juni 2019.
  12. ↑ Jupiters stora röda fläck och Ganymedes skugga-färg . ESA, rymdteleskopet Hubble (29 oktober 2014). Arkiverad från originalet den 31 oktober 2014.

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
 Jupiter
Egenskaper
satelliter
Inre
galileiska
Oregelbunden
Forskning
Övrig
se även Kategori:Jupiter solsystem