Astronomové pozorovali přechodné polární ovály na Jupiteru

Podle studie astronomů z Kalifornské univerzity v Berkeley jsou tyto ovály velikosti Země na severním a jižním pólu Jupitera viditelné pouze na ultrafialových (UV) vlnových délkách a objevují se a mizí zdánlivě náhodně. Jupiterovy tmavé UV ovály, pokud jsou vidět, se téměř vždy nacházejí těsně pod jasnými polárními zónami na obou pólech, které jsou podobné pozemské polární záři. Tyto skvrny pohlcují více UV záření než okolí, takže se na snímcích z Hubbleova vesmírného dalekohledu HST jeví jako tmavé.

Na snímcích planety pořízených Hubblem s ročními odstupy v letech 2015 až 2022 se tmavý UV ovál objevuje v 75 % případů na jižním pólu, zatímco tmavý ovál na severním pólu se objevuje pouze na jednom z osmi pořízených snímků.

Tmavé UV ovály naznačují na neobvyklé procesy probíhající v silném magnetickém poli Jupitera, které se šíří dolů k pólům a hluboko do atmosféry, mnohem hlouběji než magnetické procesy, které vytvářejí polární záře na Zemi.

Temné UV ovály byly poprvé detekovány pomocí HST v 90. letech minulého století na severním a jižním pólu a následně na severním pólu sondou Cassini, která prolétla kolem Jupitera v roce 2000, ale nevzbudily příliš pozornosti.

V nové analýze Hubblových snímků zjistili Troy Tsubota, student Kalifornské univerzity v Berkeley, a jeho kolegové, že ovály jsou na jižním pólu častým jevem – v letech 1994 až 2022 napočítali osm jižních tmavých UV oválů (southern UV-dark ovals – SUDO).

Na všech 25 Hubblových globálních mapách, které zobrazují severní pól Jupitera, byly nalezeny pouze dva severní tmavé ovály v UV záření (northern UV-dark ovals – NUDO). Většina Hubblových snímků byla pořízena v rámci projektu OPAL (Outer Planet Atmospheres Legacy).

„Během prvních dvou měsíců jsme si uvědomili, že tyto snímky OPAL jsou v jistém smyslu jako zlatý důl, a velmi rychle jsme byli schopni sestavit analytickou skupinu a poslat všechny snímky, abychom zjistili, co dostaneme,“ řekl Tsubota. „Tehdy jsme si uvědomili, že bychom mohli udělat dobrou vědu a skutečnou analýzu dat a začít mluvit se spolupracovníky o tom, proč se objevují.“ Autoři se také snažili zjistit, co může být příčinou těchto oblastí hustého oparu.

Vyslovili teorii, že tmavý ovál je pravděpodobně shora rozvířen vírem, který vzniká, když magnetické siločáry planety zažívají tření na dvou velmi vzdálených místech: v ionosféře, kde již dříve zaznamenali rotační pohyb pomocí pozemních teleskopů, a v oblasti horké ionizované plazmy kolem planety, kterou vrhá vulkanický měsíc Io.

Vír se nejrychleji otáčí v ionosféře a postupně slábne, jak se dostává do každé hlubší vrstvy. Podobně jako tornádo, které se dotýká prašné země, nejhlubší rozsah víru rozvíří mlhavou atmosféru a vytvoří husté skvrny, které astronomové pozorovali.

Na základě pozorování vědci předpokládají, že ovály se tvoří přibližně měsíc a během několika týdnů se rozplynou. „Zákal v tmavých oválech je 50krát hustší než typická koncentrace, což naznačuje, že se pravděpodobně tvoří spíše v důsledku dynamiky vírů než chemických reakcí vyvolaných vysokoenergetickými částicemi z horních vrstev atmosféry,“ řekl Xi Zhang, astronom z Kalifornské univerzity v Santa Cruz.

Tato zjištění jsou tím, co měl projekt OPAL odhalit: jak se dynamika atmosféry na obřích planetách Sluneční soustavy liší od toho, co známe na Zemi. „Studium souvislostí mezi různými vrstvami atmosféry je velmi důležité pro všechny planety, ať už jde o exoplanety, Jupiter nebo Zemi,“ řekl Michael Wong, astronom z Kalifornské univerzity v Berkeley. „Vidíme důkazy o procesu, který spojuje vše v celé Jupiterově soustavě, od vnitřního dynama přes satelity a jejich plazmové torusy až po ionosféru a stratosférickou mlhu. Nalezení těchto příkladů nám pomáhá pochopit planetu jako celek.“

Studie byla publikována v časopise Nature Astronomy.

Zdroj: https://www.sci.news/astronomy/transient-ultraviolet-dark-polar-ovals-jupiter-13463.html a https://scitechdaily.com/magnetic-tornadoes-reveal-jupiters-darkest-secrets/

autor: František Martinek