هابل نشان می دهد که بادها در نقطه بزرگ قرمز مشتری در حال افزایش هستند!!

با تجزیه و تحلیل تصاویر گرفته شده توسط تلسکوپ فضایی هابل ناسا از سال 2009 تا 2020، محققان دریافتند که متوسط ​​سرعت باد در محدوده نقطه قرمز بزرگ که توسط دایره سبز بیرونی مشخص شده است، از سال 2009 تا 2020 تا 8 درصد افزایش یافته است و سرعتش بیش از 400 مایل در ساعت است. در مقابل، بادها در نزدیک‌ترین منطقه طوفان که توسط حلقه سبز کوچکتر مشخص شده‌اند، به طور قابل توجهی کندتر حرکت می‌کنند. هر دو خلاف جهت عقربه‌های ساعت حرکت می‌کنند. اعتبار: NASA ، ESA ، Michael H. Wong (UC Berkeley)

مانند سرعت راننده اتومبیل مسابقه، بادها در بیرونی‌ترین “نقطه چشم قرمز” مشتری بیشتر می‌شوند – این کشف تنها توسط تلسکوپ فضایی هابل ناسا امکان‌پذیر شده است که بیش از یک دهه سیاره را زیر نظر گرفته است.

محققان با تجزیه و تحلیل منظم “گزارش‌های طوفان” هابل دریافتند که متوسط ​​سرعت باد در محدوده طوفان که به عنوان حلقه با سرعت شناخته می‌شود، از سال 2009 تا 2020 تا 8 درصد افزایش یافته است. در مقابل، بادهای نزدیک چشم قرمز درونی‌ترین منطقه به طور قابل توجهی کندتر حرکت می‌کند، مانند کسی که با تنبلی در بعد از ظهر یکشنبه آفتابی حرکت می‌کند.

ابرهای سرخ‌رنگ طوفانی در خلاف جهت عقربه‌های ساعت با سرعتی بیش از 400 مایل در ساعت می‌چرخند-و گرداب آن بزرگتر از خود زمین است. لکه قرمز تا حدی افسانه‌ای است زیرا انسانها بیش از 150 سال آن را مشاهده کرده‌اند.

“وقتی نتایج را در ابتدا دیدم، پرسیدم” آیا این منطقی است؟ ” مایکل وانگ از دانشگاه برکلی کالیفرنیا که رهبری تجزیه و تحلیل منتشر شده در مجله Geophysical Research Letters را بر عهده داشت، گفت: هیچکس قبلاً چنین چیزی را ندیده است. “اما این کاری است که فقط هابل می‌تواند انجام دهد. طول عمر هابل و مشاهدات مداوم این افشاگری را ممکن م‌ سازد.”

ما از ماهواره‌ها و هواپیماها در مدار زمین برای ردیابی طوفان‌های بزرگ روی زمین در زمان واقعی استفاده می‌کنیم. ایمی سایمون از مرکز پرواز فضایی گوددارد ناسا در گرینبلت مریلند که در این تحقیقات مشارکت داشت، توضیح داد: “از آنجا که ما در مشتری طوفان نداریم، نمی‌توانیم به طور مداوم بادها را در محل اندازه‌گیری کنیم.” “هابل تنها تلسکوپی است که دارای نوع پوشش زمانی و وضوح مکانی است که می‌تواند با این جزئیات بادهای مشتری را به تصویر بکشد.”

میزان تغییر سرعت باد آنها با هابل کمتر از 1.6 مایل در ساعت در سال زمین است. سیمون گفت: “ما در مورد یک تغییر کوچک صحبت می‌کنیم که اگر یازده سال داده هابل نداشتید، ما نمی‌دانستیم که این اتفاق افتاده است.” “با هابل ما دقت لازم را برای تشخیص روند داریم.” مانیتورینگ مداوم هابل به محققان این امکان را می‌دهد که داده‌های آن را به طور دقیق بازبینی و تجزیه و تحلیل کنند. کوچکترین ویژگی‌هایی که هابل می‌تواند در طوفان نشان دهد تنها 105 مایل عرض دارند.

برای تجزیه و تحلیل بهتر داده‌های هابل، وانگ رویکرد جدیدی در تجزیه و تحلیل داده‌های خود اتخاذ کرد. او از نرم‌افزار برای ردیابی ده‌ها تا صدها هزار بردار باد (جهت و سرعت) در هر بار مشاهده مشتری توسط هابل استفاده کرد. وونگ توضیح داد: “این مجموعه اندازه‌گیری سرعت بسیار ثابتی به من داد.” “من همچنین مجموعه‌ای از آزمایشات آماری را انجام دادم تا تأیید کنم آیا موجه است که این را افزایش سرعت را باد نامید. آیا اینطور است.”

افزایش سرعت به چه معناست؟ وانگ توضیح داد: “تشخیص این امر دشوار است، زیرا هابل نمی‌تواند ته طوفان را به خوبی ببیند. هر چیزی که زیر ابرها قرار دارد در داده‌ها نامرئی است.” “اما این یک داده جالب است که می‌تواند به ما کمک کند بفهمیم چه چیزی باعث ایجاد نقطه قرمز بزرگ می‌شود و چگونه انرژی را حفظ می‌کند.” هنوز کارهای زیادی برای درک کامل آن وجود دارد.

ستاره‌شناسان از سال 1870 مطالعات مداوم را در مورد “پادشاه” طوفان‌های منظومه شمسی دنبال کرده‌اند. لکه سرخ بزرگ موجی از مواد داخلی مشتری است. اگر طوفان از کناره دیده شود، دارای ساختار کیک عروسی چند لایه با ابرهای بلند در مرکز است که به لایه‌های بیرونی خود می‌رسند. ستاره‌شناسان خاطرنشان کرده‌اند که اندازه آن کوچک شده و در مشاهدات بیش از یک قرن گردتر از شکل بیضی می‌شود. قطر کنونی 10 هزار مایل عرض دارد، بدین معنی که زمین هنوز می‌تواند در داخل آن جا بگیرد.

علاوه بر مشاهده این طوفان افسانه‌ای و طولانی‌مدت، محققان طوفان‌هایی را در سایر سیارات، از جمله نپتون مشاهده کرده‌اند، جایی که آنها تمایل دارند در سطح سیاره حرکت کنند و تنها طی چند سال ناپدید می‌شوند. چنین تحقیقی به دانشمندان کمک می‌کند تا نه تنها در مورد سیارات فردی اطلاعاتی کسب کنند، بلکه در مورد فیزیک اساسی که طوفان سیارات را پیش می‌برد و آنها را حفظ می‌کند، نتیجه گیری کنند.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Hubble shows winds in Jupiter’s great red spot are speeding up

by Space Telescope Science Institute

https://phys.org/news/2021-09-hubble-jupiter-great-red.html