Jupiterova velika crvena pjega (GRS) jedna je od značajki koje definiraju Sunčev sistem. To je ogromna oluja koju su astronomi promatrali od 17. stoljeća.
Međutim, datum formiranja i dugovječnost su predmet rasprave. Jesmo li sve ovo vrijeme vidjeli isti fenomen?
GRS je gigantska anticiklonalna (rotirajuća u smjeru suprotnom od kazaljke na satu) oluja koja je veća od Zemlje. Brzine vjetra mu prelaze 400 km/h. To je ikona koju ljudi promatraju barem od 1800-ih, a možda i ranije. Njegova historija, zajedno s time kako je nastala, misterij je.
Njegova najranija opažanja možda su bila 1632. godine kada je Nijemac Abbott upotrijebio svoj teleskop da pogleda Jupiter. 32 godine kasnije, drugi je promatrač izvijestio da je vidio GRS kako se kreće od istoka prema zapadu. Zatim je 1665. Giovanni Cassini ispitivao Jupiter teleskopom i primijetio prisutnost oluje na istoj zemljopisnoj širini kao GRS. Cassini i drugi astronomi promatrali su je neprekidno do 1713. godine i on ju je nazvao Stalna pjega.
Nažalost, astronomi su izgubili trag o mjestu. Niko nije vidio GRS 118 godina sve dok astronom S. Schwabe nije opazio jasnu strukturu, otprilike ovalnu i na istoj geografskoj širini kao GRS.
Neki misle da je to opažanje prvo opažanje trenutnog GRS-a i da se oluja ponovno formirala na istoj geografskoj širini. Ali detalji blijede što dalje gledamo u prošlost. Također postoje pitanja o ranijoj oluji i njenom odnosu prema trenutnom GRS-u.
Novo istraživanje u časopisu Geophysical Research Letters kombiniralo je historijske zapise s računalnim simulacijama GRS-a kako bi pokušalo razumjeti ovaj kimerični meteorološki fenomen. Naslov mu je "Porijeklo Jupiterove velike crvene pjege", a glavni autor je Agustín Sánchez-Lavega. Sánchez-Lavega je profesor fizike na Univerzitetu Baskije u Bilbau, Španija. Također je voditelj Grupe za planetarne nauke i Odjela za primijenjenu fiziku na Univerzitetu.
"Jupiterova velika crvena pjega (GRS) je najveći i najdugovječniji poznati vrtlog od svih planeta Sunčevog sistema, ali se raspravlja o njegovom vijeku trajanja, a mehanizam njegovog formiranja ostaje skriven", pišu autori u svom radu.
"Iz mjerenja veličina i kretanja zaključili smo da je vrlo malo vjerovatno da je trenutni GRS onaj koji je promatrao GD Cassini. PS je vjerovatno nestao negdje između sredine 18. i 19. stoljeća, u kojem slučaju možemo reći da je dugovječnost Crvene pjege sada prelazi najmanje 190 godina", rekao je glavni autor Sánchez-Lavega.
GRS je 1879. bio dugačak 39.000 km, a od tada se smanjio na 14.000 km. Također je postao zaobljeniji.
Historijski zapis je vrijedan, ali sada imamo drugačije alate na raspolaganju. Svemirski teleskopi i svemirske letjelice proučavali su GRS na načine koji bi bili nezamislivi Cassiniju i drugima. NASA-in Voyager 1 snimio je našu prvu detaljnu sliku GRS-a 1979., kada je bio udaljen nešto više od 9.000.000 km od Jupitera.
Od Voyagerove slike, svemirske letjelice Galileo i Juno su snimile GRS. Juno nam je posebno dao detaljnije slike i podatke o Jupiteru i GRS-u. Snimio je slike planeta sa samo 8000 km iznad površine. Juno snima neobrađene slike planeta svojim Junocam-om, a NASA poziva bilo koga da obradi slike, što dovodi do vještih slika GRS-a poput ove ispod.
Juno je također izmjerio dubinu GRS-a, nešto što prethodnim naporima nije bilo moguće postići.
Nedavno su "razni instrumenti na brodu misije Juno u orbiti oko Jupitera pokazali da je GRS plitak i tanak u usporedbi sa svojom horizontalnom dimenzijom, budući da je okomito dugačak oko 500 km", objasnio je Sánchez-Lavega.
Jupiterova atmosfera sadrži vjetrove koji se kreću u suprotnim smjerovima na različitim geografskim širinama. Sjeverno od GRS-a puše zapadni vjetar i dostiže brzinu od 180 km/h. Južno od GRS-a vjetrovi teku u suprotnom smjeru brzinom od 150 km/h. Ovi vjetrovi stvaraju snažno smicanje vjetra koje potiče vrtlog.
U svojim simulacijama superračunala, istraživači su ispitivali različite sile koje bi mogle proizvesti GRS u ovim okolnostima. Razmatrali su erupciju goleme superoluje poput one koja se, iako rijetko, događa na Saturnu.
Također su ispitali fenomen manjih vrtloga stvorenih smicanjem vjetra koji su se spojili i formirali GRS. Oba su proizvela anticiklonalne oluje, ali njihovi oblici i druga svojstva nisu odgovarali trenutnom GRS-u.
"Iz ovih simulacija zaključujemo da super-oluja i mehanizmi spajanja, iako stvaraju jednu anticiklonu, vjerovatno nisu formirali GRS", pišu istraživači u svom radu.
Autori također ističu da ako se bilo šta od ovoga dogodilo, trebali smo to vidjeti.
"Također mislimo da ako se jedan od ovih neobičnih fenomena dogodio, njega ili njegove posljedice u atmosferi su morali primijetiti i prijaviti tadašnji astronomi", rekao je Sánchez-Lavega.
Međutim, druge su se simulacije pokazale tačnijima u reprodukciji GRS-a. Poznato je da Jupiterovi vjetrovi imaju nestabilnosti koje se nazivaju South Tropical Disturbance (STrD). Kada su istraživači izveli superračunalne simulacije STrD-a, stvorili su anticiklonalnu oluju vrlo sličnu GRS-u. STrD je uhvatio različite vjetrove u regiji i zarobio ih u izduženoj ljusci poput GRS-a.
"Stoga predlažemo da je GRS generiran iz dugačke ćelije koja je rezultat STrD-a, koja je stekla koherentnost i kompaktnost kako se smanjivala", pišu autori.
Simulacije pokazuju da bi se GRS s vremenom sve brže rotirao kako bi se smanjio i postao koherentniji i kompaktniji sve dok izdužena stanica ne bi više sličila trenutnom GRS-u. Budući da GRS sada izgleda tako, istraživači su se odlučili za ovo objašnjenje.
Taj je proces vjerovatno započeo sredinom 1800-ih kada je GRS bio mnogo veći nego što je sada. To dovodi do zaključka da je GRS star samo oko 150 godina.
