Εγγραφείτε στο επιστημονικό ενημερωτικό δελτίο του CNN στο Wonder Theory. Εξερευνήστε το σύμπαν με νέα σχετικά με συναρπαστικές ανακαλύψεις, επιστημονικές προόδους και πολλά άλλα.
Η εμβληματική Μεγάλη Ερυθρά Κηλίδα του Δία είναι μια τεράστια καταιγίδα που στροβιλίζεται στην ατμόσφαιρα του μεγαλύτερου πλανήτη του ηλιακού συστήματος εδώ και χρόνια.
Αλλά οι αστρονόμοι συζητούν πόσο παλιά είναι στην πραγματικότητα η δίνη και πότε και πώς σχηματίστηκε. Ορισμένοι ειδικοί πιστεύουν ότι είναι αρκετών αιώνων και παρατηρήθηκε για πρώτη φορά από τον Ιταλό αστρονόμο Giovanni Domenico Cassini τον 17ο αιώνα. Άλλοι υποθέτουν ότι η καταιγίδα είναι πιο πρόσφατη.
Νέα έρευνα δείχνει τώρα ότι η Μεγάλη Ερυθρά Κηλίδα σχηματίστηκε πριν από περίπου 190 χρόνια, που σημαίνει ότι το Cassini παρατήρησε κάτι άλλο στον Δία το 1665. Και παρόλο που είναι νεότερη από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως, η καταιγίδα παραμένει τόσο η μεγαλύτερη όσο και η μακροβιότερη δίνη που είναι γνωστή στο ηλιακό μας σύστημα, σύμφωνα με ερευνητές.
Μια μελέτη με τα λεπτομερή αποτελέσματα εμφανίστηκε στις 16 Ιουνίου στο περιοδικό Geophysical Research Letters.
Παρακολουθήστε την καταιγίδα
Η χαρακτηριστική εμφάνιση του Δία χαρακτηρίζεται από ραβδώσεις και μπαλώματα που αποτελούνται από ζώνες νεφών και κυκλωνικές καταιγίδες που περιβάλλουν τον πλανήτη. Σύμφωνα με τη NASA, τα χρώματά του προκύπτουν από τη σύνθεση διαφόρων ατμοσφαιρικών στρωμάτων, καθένα από τα οποία αποτελείται από αμμωνία, πάγο νερού, θείο και αέρια φωσφόρου. Τα γρήγορα ρεύματα πίδακα διαμορφώνουν και τεντώνουν τα σύννεφα σε μεγάλες λωρίδες.
Οι κυκλωνικές καταιγίδες μπορούν να διαρκέσουν για χρόνια στον Δία επειδή ο αέριος πλανήτης δεν έχει στερεή επιφάνεια για να επιβραδύνει τις καταιγίδες.
Η Μεγάλη Ερυθρά Κηλίδα είναι μια τεράστια δίνη στην ατμόσφαιρα του Δία που έχει πλάτος περίπου 10.000 μίλια (16.350 χιλιόμετρα), ίδια διάμετρο με τη Γη, σύμφωνα με τη NASA. Η καταιγίδα έχει ύψος πάνω από 200 μίλια (322 χιλιόμετρα).
Ισχυροί άνεμοι τρέχουν πέρα από τα όρια της καταιγίδας με 450 χιλιόμετρα την ώρα. Και η χαρακτηριστική κόκκινη απόχρωση του δημιουργείται από χημικές αντιδράσεις στην ατμόσφαιρα.
Το εμβληματικό χαρακτηριστικό είναι ορατό ακόμη και μέσω μικρών τηλεσκοπίων.
Και ακουγόταν παρόμοιο με ένα σκούρο οβάλ στο ίδιο γεωγραφικό πλάτος που ανακάλυψε για πρώτη φορά ο Cassini όταν κοίταξε μέσα από το τηλεσκόπιό του στα μέσα του 17ου αιώνα. Ονόμασε το φαινόμενο που ανακάλυψε «μόνιμο σημείο» και ο Cassini και άλλοι αστρονόμοι το παρατήρησαν μέχρι το 1713, όταν έχασαν τα μάτια τους την καταιγίδα.
Στη συνέχεια, το 1831, οι αστρονόμοι ανακάλυψαν μια μεγάλη, οβάλ σχήματος καταιγίδα στον Δία στο ίδιο γεωγραφικό πλάτος που συνεχίζεται και παρατηρείται μέχρι σήμερα. Αλλά οι αστρονόμοι αναρωτιούνται εδώ και καιρό εάν οι καταιγίδες θα μπορούσαν να είναι το ίδιο φαινόμενο ή δύο διαφορετικές δίνες που εκδηλώθηκαν στην ίδια τοποθεσία με διαφορά μεγαλύτερη από έναν αιώνα μεταξύ τους.
Μια ομάδα ερευνητών που προσπάθησαν να λύσουν το μυστήριο συνέλεξαν πληθώρα δεδομένων και ανέλυσαν ιστορικά σχέδια και εικόνες που δείχνουν τη δομή, τη θέση και το μέγεθος της τοποθεσίας με την πάροδο του χρόνου. Τα δεδομένα χρησιμοποιήθηκαν για τη δημιουργία αριθμητικών μοντέλων που αντιγράφουν την πιθανή διάρκεια της καταιγίδας.
«Από τις μετρήσεις μεγέθους και κίνησης, καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι ήταν πολύ απίθανο η τρέχουσα Μεγάλη Ερυθρά Κηλίδα να ήταν η «Μόνιμη Κηλίδα» που παρατηρήθηκε από τον Cassini», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Agustín Sánchez-Lavega, καθηγητής εφαρμοσμένης φυσικής στο πανεπιστήμιο του η Χώρα των Βάσκων στο Μπιλμπάο της Ισπανίας, σε δήλωση. «Το «μόνιμο σημείο» πιθανότατα εξαφανίστηκε κάποια στιγμή μεταξύ των μέσων του 18ου και του 19ου αιώνα, οπότε μπορούμε τώρα να πούμε ότι η διάρκεια ζωής της Ερυθράς Κηλίδας υπερβαίνει τα 190 χρόνια».
Το μόνιμο σημείο διήρκεσε για περίπου 81 χρόνια και κανένα από τα σχέδια που ανέλυσε η ομάδα δεν ανέφερε συγκεκριμένο χρώμα για την καταιγίδα, είπαν οι συγγραφείς της μελέτης.
«Ήταν πολύ ενθαρρυντικό και εμπνευσμένο να διαβάσω τις σημειώσεις και τα σχέδια του μεγάλου αστρονόμου Cassini για τον Δία και το μόνιμο σημείο του και να διαβάσω τα άρθρα του από το δεύτερο μισό του 17ου αιώνα που περιγράφουν το φαινόμενο», είπε ο Sánchez-Lavega. «Άλλοι πριν από εμάς είχαν εξετάσει αυτές τις παρατηρήσεις και τώρα έχουμε ποσοτικοποιήσει τα αποτελέσματα».
συρρίκνωση σε μέγεθος
Κατά την ανασκόπηση των ιστορικών δεδομένων, οι ερευνητές εξέτασαν επίσης πώς σχηματίστηκε η καταιγίδα. Για να γίνει αυτό, πραγματοποίησαν προσομοιώσεις σε υπερυπολογιστές με μοντέλα που εξέταζαν τη συμπεριφορά των δίνων στην ατμόσφαιρα του Δία.
Η ομάδα διεξήγαγε προσομοιώσεις για να προσδιορίσει εάν η Μεγάλη Ερυθρά Κηλίδα σχηματίστηκε από μια γιγαντιαία υπερθύελλα, από τη συγχώνευση μικρότερων δίνων που δημιουργήθηκαν από τους έντονους και μεταβαλλόμενους ανέμους του Δία ή από μια αστάθεια στους ανέμους που θα μπορούσε να δημιουργήσει ένα ατμοσφαιρικό θύελλα. Η κυψέλη καταιγίδας είναι μια μάζα αέρα που σχηματίζεται από ανοδικά και καθοδικά ρεύματα και κινείται ως μονάδα.
Ενώ τα δύο πρώτα σενάρια κατέληξαν σε κυκλώνες, διέφεραν ως προς το σχήμα και άλλα χαρακτηριστικά που παρατηρήθηκαν στη Μεγάλη Ερυθρά Κηλίδα.
«Πιστεύουμε επίσης ότι εάν συνέβη κάποιο από αυτά τα ασυνήθιστα φαινόμενα, αυτό ή οι συνέπειές του στην ατμόσφαιρα πρέπει να έχουν παρατηρηθεί και αναφερθεί από τους αστρονόμους της εποχής», είπε ο Sánchez-Lavega.
Ωστόσο, οι ερευνητές πιστεύουν ότι η Μεγάλη Ερυθρά Κηλίδα σχηματίστηκε από την επίμονη ατμοσφαιρική καταιγίδα που προκαλείται από την ισχυρή αστάθεια του ανέμου.
Σύμφωνα με στοιχεία του 1879, η καταιγίδα είχε μήκος περίπου 39.000 χιλιόμετρα στο μεγαλύτερο σημείο της, αλλά με την πάροδο του χρόνου έγινε μικρότερη και στρογγυλότερη και η έκτασή της είναι τώρα περίπου 14.000 χιλιόμετρα.
Προηγούμενη έρευνα που δημοσιεύθηκε τον Μάρτιο του 2018 έδειξε ότι η Μεγάλη Ερυθρά Κηλίδα ψηλώνει ενώ μικραίνει συνολικά. Η μελέτη του 2018 χρησιμοποίησε επίσης αρχειακά δεδομένα για να εξετάσει πώς άλλαξε η καταιγίδα με την πάροδο του χρόνου.
Δεδομένα από σύγχρονες διαστημικές αποστολές, όπως το διαστημόπλοιο Juno της NASA, έχουν δώσει στους αστρονόμους πρωτοφανή εικόνα για το σχήμα της καταιγίδας.
“Διάφορα όργανα στην αποστολή Juno σε τροχιά γύρω από τον Δία έδειξαν ότι η (Μεγάλη Ερυθρά Κηλίδα) είναι επίπεδη και λεπτή σε σύγκριση με την οριζόντια έκτασή της, καθώς έχει μήκος περίπου 500 km (310,7 μίλια) κατακόρυφα”, είπε ο Sanchez-Lavega.
Στο μέλλον, οι ερευνητές θα προσπαθήσουν να αναπαράγουν τον ρυθμό συρρίκνωσης της καταιγίδας με την πάροδο του χρόνου για να κατανοήσουν τις διαδικασίες που κρατούν την καταιγίδα σταθερή. Επιπλέον, θέλουν να προσδιορίσουν αν θα επιμείνει για χρόνια ή θα εξαφανιστεί μόλις φτάσει σε ένα συγκεκριμένο μέγεθος – που μπορεί να ήταν η μοίρα του «μόνιμου σημείου» του Cassini.
«Λατρεύω άρθρα όπως αυτό που εξετάζουν παρατηρήσεις που προηγούνται της φωτογραφίας», είπε ο Michael Wong, επιστήμονας στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϋ και συν-συγγραφέας του άρθρου του 2018, αφού διάβασε την έρευνα του Sánchez-Lavega. «Το χαρτί (μας) χρησιμοποιούσε δεδομένα παρακολούθησης από το 1880, αλλά το νέο χαρτί του Sánchez-Lavega πήγε ακόμα πιο πίσω και χρησιμοποίησε δεδομένα από σχέδια με το χέρι. Τα συμπληρωματικά υλικά για αυτό το άρθρο είναι επίσης εξαιρετικά.”
Ο Wong δεν συμμετείχε στη νέα μελέτη.
«Μπορούμε ακόμα να μάθουμε πολλά για αυτούς τους πλανήτες παρατηρώντας συνεχώς τον καιρό και το κλίμα τους για μεγάλες χρονικές περιόδους».
Για περισσότερες ειδήσεις και ενημερωτικά δελτία του CNN, δημιουργήστε έναν λογαριασμό στο CNN.com