Rudá skvrna pod drobnohledem sondy Juno

Více než 200 roků astronomové pozorují Velkou rudou skvrnu (Great Red Spot, GRS) v atmosféře planety Jupiter a žasnou nad jejím vzhledem. Díky sondě NASA s názvem Juno získáváme stále lepší a lepší informace o její struktuře. Nové fotografie pořízené kamerou JunoCam na palubě sondy umožnily odhalit některé velmi podrobné detaily o nejdéle existující bouři ve Sluneční soustavě. Kamera JunoCam pracuje v oboru viditelného světla. Není součástí vědeckých přístrojů. Byla zahrnuta do vybavení sondy pouze k tomu, aby nás její snímky okouzlily a uchvátily – a nutno říci, že nezklamala. Avšak jak se ukázalo, fotografie s vysokým rozlišením, které kamera JunoCam pořizuje, poskytují i vědecké využití.

V nové studii, jejímž vedoucím byl Agustín Sánchez-Lavega (University of the Basque Country, Španělsko), byly využity detailní snímky z kamery JunoCam k bližšímu pohledu na morfologii oblačnosti, která je vytvářena Velkou rudou skvrnou GRS. Až dosud pocházela většina našich znalostí o obří bouři na Jupiteru z dřívějších sond zkoumajících největší plynnou planetu. Především se jednalo o sondy Voyager, které následovala mise Galileo, ale nesmíme zapomenout ani na fotografie, které pořídil Hubbleův kosmický teleskop HST. Rozlišení snímků každé následující mise se zlepšovalo, avšak žádný nedosahoval kvality fotografií z kamery JunoCam.

Jak se kvalita snímků zvyšovala z chatrných 150 km/pixel na skvělých 7 km/pixel, naše znalosti o Velké rudé skvrně se současně s tím zlepšovaly. Článek, který publikoval Agustín Sánchez-Lavega, se zaměřil na pět vybraných morfologických útvarů uvnitř bouře: kompaktní skupiny oblaků; středně silné vlny; do spirály se otáčející víry; centrální turbulentní jádro a vláknité struktury.

Jednotlivé útvary jsou v připojeném snímku rudé skvrny označeny velkými písmeny: A – kompaktní skupiny oblačnosti se podobají oblakům typu altokumulus v zemské atmosféře a snad nasvědčují kondenzaci čpavku; B – středně silné vlny představují soubor vlnění, které by mohlo signalizovat oblasti stability; C – do spirály se otáčející víry jsou víry s poloměrem kolem 500 km, které napovídají na prudký horizontální střih větru; D – centrální turbulentní jádro Velké rudé skvrny GRS měří na délku zhruba 5 200 km, což je asi 40 % průměru Země; E – velké tmavé, tenké zvlněné vláknité struktury dlouhé 2 000 až 7 000 km pohybující se velmi vysokou rychlostí poblíž vnějšího okraje víru. Mohou mít odlišné složení než ostatní útvary nebo se mohou nacházet v jiných výškách.

Z nové studie vyplývá, že ačkoliv se velikost Velké rudé skvrny dramaticky zmenšila během uplynulých 140 roků, rotace se změnila jen minimálně od roku 1979, kdy planetu Jupiter navštívila sonda Voyager. Autoři studie se domnívají, že „hluboko ukotvená dynamická struktura“ zachovává rychlost otáčení. Dále předpokládají, že různorodá morfologie v horních patrech Velké rudé skvrny se odráží v dynamice svrchní oblačnosti.

Z porovnání s nejlepšími snímky z minulých misí k Jupiteru vyplývá vysoká časová proměnlivost v dynamice těchto vrstev silně vynucených interakcí Velké rudé skvrny GRS s jevy v jejím okolí (Sánchez-Lavega et al. 1998, 2013). Nicméně zatímco velikost GRS se výrazně změnila za uplynulých 140 let (Rogers 1995; Simon et al. 2018), oblasti proudění uvnitř GRS vykazují jen mírné změny v průběhu periody 1979-2017 představující hluboce „zakořeněnou“ dynamickou cirkulaci. Různorodá morfologie v horních patrech Velké rudé skvrny se odráží v dynamice svrchní oblačnosti.

Vědci stále pracují na hlubším pochopení stavby Jupiterovy atmosféry a zjištění, jak se vytvořila Velká rudá skvrna a jak je udržována její existence. Přístrojové vybavení sondy Juno nám to pomůže vyřešit společně s Hubbleovým teleskopem. Mikrovlnný radiometr MWR (Microwave Radiometer) na palubě sondy Juno je určen ke zkoumání struktur ukrytých pod nádhernou horní vrstvou oblačnosti planety Jupiter. Přístroj MWR by měl být schopen zkoumat atmosféru až do hloubky 550 km. Tak již bylo odhaleno, že některé atmosférické struktury viditelné na povrchu planety včetně Velké rudé skvrny ve skutečnosti sahají přinejmenším 300 km hluboko.

Na závěr autoři studie dodávají: „Naše znalosti týkající se dynamiky Velké rudé skvrny se budou nadále zlepšovat díky pokračujícím výzkumům v rámci vertikální hloubkové sondáži a pozorováním pomocí aparatury MWR na palubě sondy Juno. Současně bude probíhat podpůrná kampaň pomocí HST, velkých pozemních dalekohledů a připravovaného kosmického teleskopu JWST (James Webb Space Telescope), jehož start je naplánován na jaro roku 2021.“

Zdroj: https://www.universetoday.com/140086/junocam-wows-us-again-with-detailed-images-of-the-great-red-spot/

autor: František Martinek