Planeta JupiterMarea Pată Roşie a planetei Jupiter reprezintă unul dintre cele mai misterioase locuri din sistemul solar. În conformitate cu ceea ce oamenii de ştiinţă au înţeles despre dinamica fluidelor, această furtună uriaşă, care este destul de mare pentru a putea înghiţi două sau trei planete ca Pământul, ar fi trebuit să dispară cu secole în urmă.

 

 

 

Un nou model teoretic explică de ce nu a dispărut Marea Pată Roşie a planetei Jupiter.

 

Jupiter

Aceasta este Marea Pată Roşie a planetei Jupiter, aşa cum a fost ea observată de către sonda spaţială Cassini a NASA în anul 2000. Credit: NASA/JPL/Space Science Institute C.

Pedram Hassanzadeh, postdoctorand în cadrul Universităţii Harvard şi Philip Marcus, profesor de dinamica fluidelor la University of California, Berkeley, cred că ei pot explica de ce această uriaşă furtună durează de atât de mult timp. Lucrarea lor, pe care Hassanzadeh a prezentat-o la întâlnirea anuală a Division of Fluid Dynamics din cadrul American Physical Society din Pittsburgh prezintă un studiu al curenţilor şi vârtejurilor care contribuie şi la formarea planetelor şi a stelelor.

„Pe baza teoriilor actuale, Marea Pată Roşie ar fi trebuit să dispară după câteva decenii. În schimb, aceasta există de sute de ani", a spus Hassanzadeh, care este un cercetător postdoctorand în cadrul Center for the Environment and the Department of Earth and Planetary Sciences al Harvard University.

Multe procese din natură disipă energia unor vârtejuri cum ar fi Marea Pată Roşie, explică Hassanzadeh. Turbulenţele şi curenţii aflaţi în interiorul şi în jurul acesteia reduc energia vânturilor sale. De asemenea, vortexul pierde energie prin fenomenul de radiere a căldurii. Nu în ultimul rând, Marea Pată Roşie se află între doi curenţi puternici care se deplasează în direcţii opuse şi care ar fi trebuit să încetinească rotaţia sa.

Unii cercetători susţin că Marea Pată Roşie ar câştiga energie prin absorbţia unor vârtejuri mai mici. „Unele modele de calculator arată că vârtejurile de mari dimensiuni ar dura mai mult în cazul în care ele înglobează vârtejuri mai mici, dar acest lucru nu se întâmplă destul de des pentru a putea explica longevitatea pe care o are Marea Pată Roşie", a spus Marcus.

Pentru a înţelege misterul legat de longevitatea acesteia, Hassanzadeh şi Marcus au realizat propriul lor model teoretic. Acesta este diferit de modelele existente pentru că el este complet tridimensional şi are o rezoluţie foarte mare. Cele mai multe modele de vortex se concentrează pe vârtejurile orizontale care au cea mai mare energie. Vortexurile au, de asemenea, curenţi verticali, dar aceştia au mult mai puţină energie.

„În trecut cercetătorii fie au ignorat curenţii verticali, deoarece au crezut că nu sunt importanţi, fie au folosit ecuaţii mai simple pentru aceştia pentru că sunt dificili de modelat", a spus Hassanzadeh.

Mişcarea în plan vertical pare să reprezinte cheia pentru înţelegerea longevităţii pe care o manifestă Marea Pată Roşie. Pe măsură ce vârtejul pierde energie, curenţii verticali transportă gazele fierbinţi de deasupra şi gazele reci de dedesubt către centrul vortexului, ceea ce compensează o parte din energia pierdută anterior.

Modelul prezice, de asemenea, existenţa unei curgeri radiale care aspiră curenţii de mare viteză spre centrul vortexului. Această curgere suplimentară introduce energie în vortex şi îi permite acestuia să poată dura mai mult.

Potrivit lui Hassanzadeh, aceiaşi curenţi verticali ar putea explica de ce vârtejurile oceanice, cum sunt cele ce se formează lângă Strâmtoarea Gibraltar, pot dura ani de zile în interiorul Oceanului Atlantic. Curenţii lor verticali joacă un rol important în ecosistemul oceanului prin ridicarea unor nutrimente către suprafaţă.

Vârtejurile ar putea reprezenta, de asemenea, modul în care s-au format stelele şi planetele pe parcursul milioanelor de ani în care acestea au permis apariţia unor mase mari prin atragerea prafului şi a rocilor din spaţiul interstelar.

Hassanzadeh şi Marcus ştiu că modelul lor nu explică în întregime longevitatea pe care o are Marea Pată Roşie. Ei cred că prin absorbţia ocazională a unor vârtejuri mai mici, ceea ce este în conformitate cu observaţiile efectuate, se poate câştiga o energie suplimentară care permite o existenţă a acestui fenomen pentru câteva sute de ani. Ei au început deja să modifice modelul lor de calcul pentru a testa această ipoteză.

Poate că într-o bună zi Marea Pată Roşie a lui Jupiter nu ni se va mai părea atât de misterioasă.


Traducere de Cristian-George Podariu după jupiter-mysterious-great-red, cu acordul Phys.org.