V vírivej strieške atmosféry Jupitera sú záplaty bez mrakov také výnimočné, že tie veľké dostanú špeciálny názov „hot spots“. Presne ako sa tieto mýtiny tvoria a prečo sa nachádzajú iba pri rovníku planéty, sú už dávno záhadou. Vedci teraz pomocou obrázkov z kozmickej lode Cassini agentúry NASA našli nové dôkazy o tom, že horúce miesta v atmosfére Jupitera sú tvorené Rossbyho vlnou, vzorom viditeľným aj v zemskej atmosfére a oceánoch. Tím zistil, že vlna zodpovedná za horúce miesta kĺzne hore a dole po vrstvách atmosféry ako kolotoč na kolotoči.
"Je to prvýkrát, čo niekto pozorne sledoval tvar viacerých horúcich miest v určitom časovom období, čo je najlepší spôsob, ako oceniť dynamický charakter týchto funkcií," uviedol hlavný autor štúdie David Choi, postdoktorandský kolega NASA. Práca v Goddardovom vesmírnom letovom stredisku NASA v Greenbelt, MD. Publikácia je publikovaná online v aprílovom čísle časopisu Icarus.
Choi a jeho kolegovia robili časosběrné filmy zo stoviek pozorovaní, ktoré urobil Cassini počas preletu Jupitera na konci roku 2000, keď kozmická loď urobila svoj najbližší prístup k planéte. Filmy sa priblížia na horúcich miestach medzi jedným z tmavých pásov Jupitera a jasnými bielymi zónami, približne 7 stupňov severne od rovníka. Štúdia pokrýva asi dva mesiace (v čase Zeme) a skúma denné a týždenné zmeny vo veľkostiach a tvaroch horúcich miest, z ktorých každá v priemere pokrýva viac ako Severná Amerika.
Veľa z toho, čo vedci vedia o horúcich miestach, prišlo z misie Galileo agentúry NASA, ktorá v roku 1995 vypustila atmosférickú sondu, ktorá zostúpila na horúce miesto. Toto bolo prvé a doteraz len in-situ prieskum Jupiterovej atmosféry.
"Galileove sondy a hrsť orbiterových snímok naznačujú zložité vetry krúžiace okolo a cez tieto horúce miesta a vyvolávajú otázky o tom, či v zásade ide o vlny, cyklóny alebo niečo medzi tým," uviedol Ashwin Vasavada, spoluriešiteľ papiera, ktorý so sídlom v Jet Propulsion Laboratory NASA v Pasadene v Kalifornii a ktorý bol členom zobrazovacieho tímu Cassini počas preletu Jupiter. „Fantastické filmy spoločnosti Cassini teraz ukazujú celý životný cyklus a vývoj horúcich miest veľmi podrobne.“
Pretože horúce miesta sú zlomami v oblakoch, poskytujú okná do obvykle neviditeľnej vrstvy atmosféry Jupitera, pravdepodobne až na úroveň, kde sa môžu tvoriť vodné oblaky. Na obrázkoch sa horúce miesta javia ako tmavé, ale pretože sú hlbšie vrstvy teplejšie, sú horúce miesta na infračervených vlnových dĺžkach, kde je snímané teplo, veľmi jasné; v skutočnosti takto dostali svoje meno.
Jednou hypotézou je, že horúce miesta sa vyskytujú, keď sa veľké atmosférické prúdy v atmosfére dostávajú do vzduchu a v tomto procese sa zahrievajú alebo vysušujú. Prekvapujúca pravidelnosť horúcich miest však viedla niektorých vedcov k podozreniu, že sa jedná o atmosférickú vlnu. Zvyčajne je osem až 10 horúcich miest zarovnaných, približne rovnomerne rozmiestnených a medzi nimi sú husté biele oblaky mraku. Tento vzor by sa mohol vysvetliť vlnou, ktorá tlačí studený vzduch, rozbíja všetky oblaky a potom prenáša teplý vzduch, čo spôsobuje silný oblak v oblakoch. Počítačové modelovanie posilnilo túto argumentáciu.
Z filmov Cassini vedci zmapovali vetry okolo každého horúceho miesta a oblaku a skúmali interakcie s vírmi, ktoré prechádzajú popri vírivých gyrároch alebo špirálovitých víroch, ktoré sa spájajú s horúcimi miestami. Na oddelenie týchto pohybov od prúdového prúdu, v ktorom sa nachádzajú horúce miesta, vedci sledovali aj pohyby malých „skútrových“ oblakov, podobne ako cirrusové oblaky na Zemi. To poskytovalo to, čo môže byť prvým priamym meraním skutočnej rýchlosti vetra prúdového lúča, ktorý bol meraný rýchlosťou približne 500 až 720 kilometrov za hodinu - oveľa rýchlejšie, ako si ktokoľvek predtým myslel. Horúce miesta sa pohybujú pokojnejším tempom asi 225 km / h (362 km / h).
Vedením týchto jednotlivých pohybov vedci videli, že pohyby horúcich miest zapadajú do atmosféry vzoru Rossbyho vlny. Na Zemi zohrávajú hlavnú úlohu v počasí Rossbyho vlny. Napríklad, keď náhle stlačenie chladného arktického vzduchu náhle poklesne a zamrzne úrody Floridy, Rossby vlna interaguje s prúdom polárnych prúdov a vysiela ju obvyklým smerom. Vlna putuje po našej planéte, ale pravidelne sa putuje severom a juhom.
Vlna zodpovedná za horúce miesta tiež obieha planétu na západ k východu, ale namiesto toho, aby putovala severom a juhom, kĺzala v atmosfére nahor a nadol. Vedci odhadujú, že táto vlna môže stúpať a klesať v nadmorskej výške 15 až 30 kilometrov.
Nové zistenia by mali pomôcť vedcom pochopiť, do akej miery sa pozorovania vrátené sondou Galileo rozširujú do zvyšku atmosféry Jupitera. "A to je ďalší krok k zodpovedaniu ďalších otázok, ktoré stále obklopujú horúce miesta na Jupitere," povedal Choi.
