توفان بزرگ مشتری؛ استرسی که هابل شگفت‌زده می‌کند!

مشاهدات جدید از لکه بزرگ قرمز مشتری

نجوم‌دانان به مدت حداقل ۱۵۰ سال است که به بررسی لکه بزرگ قرمز (GRS) مشتری، یک آنتی‌سایکلون به اندازه‌ای بزرگ که می‌تواند زمین را در خود جای دهد، پرداخته‌اند. اما همواره شگفتی‌های جدیدی وجود دارد، به‌ویژه زمانی که تلسکوپ فضایی هابل ناسا به‌طور نزدیک به آن نگاه می‌کند. مشاهدات جدید هابل از این طوفان معروف قرمز، که در فاصله ۹۰ روزه بین دسامبر ۲۰۲۳ تا مارس ۲۰۲۴ جمع‌آوری شده، نشان می‌دهد که GRS به اندازه‌ای که به نظر می‌رسد پایدار نیست.

داده‌های اخیر نشان می‌دهد که GRS مانند یک کاسه ژله در حال لرزش است. تصاویر ترکیبی هابل به نجوم‌دانان این امکان را داد تا یک فیلم زمان‌گذر از رفتار پیچ‌خورده GRS تهیه کنند. امی سایمون، نویسنده اصلی مقاله علمی منتشرشده در مجله علوم سیاره‌ای و محقق مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا در گرین‌بلت مریلند، گفت: “در حالی که می‌دانستیم حرکت آن در طول جغرافیایی کمی تغییر می‌کند، انتظار نداشتیم که اندازه آن نوسان کند. تا جایی که می‌دانیم، این پدیده قبلاً شناسایی نشده است.”

او افزود: “این واقعاً اولین باری است که ما تصاویر مناسب و مداوم از GRS داریم. با وضوح بالای هابل، می‌توانیم بگوییم که GRS به‌طور همزمان در حال فشرده شدن و گشاد شدن است و در حالی که سریع‌تر و کندتر حرکت می‌کند، این بسیار غیرمنتظره بود و در حال حاضر هیچ توضیح هیدرودینامیکی برای آن وجود ندارد.”

هابل هر سال مشتری و دیگر سیارات بیرونی منظومه شمسی را از طریق برنامه میراث جو سیارات بیرونی (OPAL) که توسط سایمون رهبری می‌شود، زیر نظر دارد، اما این مشاهدات مربوط به برنامه‌ای است که به‌طور خاص به GRS اختصاص یافته است. درک مکانیزم‌های بزرگ‌ترین طوفان‌ها در منظومه شمسی، نظریه طوفان‌های گرمسیری در زمین را در یک زمینه کیهانی وسیع‌تر قرار می‌دهد که ممکن است به درک بهتر جو سیارات در اطراف ستاره‌های دیگر کمک کند.

تحقیقات جدید درباره لکه بزرگ قرمز مشتری

تیم سایمون با استفاده از تلسکوپ هابل به بررسی دقیق لکه بزرگ قرمز (GRS) مشتری پرداخته است تا اندازه، شکل و تغییرات رنگی آن را بهتر درک کند. سایمون گفت: «وقتی به دقت نگاه می‌کنیم، متوجه می‌شویم که بسیاری از چیزها از روزی به روز دیگر در حال تغییر هستند.» این شامل مشاهدات نور فرابنفش است که نشان می‌دهد هسته متمایز طوفان در بزرگ‌ترین اندازه خود در چرخه نوسانی GRS، درخشان‌تر می‌شود. این امر نشان‌دهنده کاهش جذب مه در جو بالایی است.

مایک وونگ، همکار پژوهشگر از دانشگاه کالیفرنیا در برکلی، گفت: «هنگامی که GRS تسریع و کند می‌شود، در حال فشار به جت‌استریم‌های بادی در شمال و جنوب خود است.» او این وضعیت را به یک ساندویچ تشبیه کرد که در آن برش‌های نان به دلیل پر بودن بیش از حد مواد میانی، به سمت بیرون برآمده می‌شوند. وونگ این وضعیت را با نپتون مقایسه کرد، جایی که لکه‌های تیره می‌توانند بدون وجود جت‌استریم‌های قوی به طور تصادفی در عرض‌های جغرافیایی حرکت کنند.

لکه بزرگ قرمز مشتری در عرض جغرافیایی جنوبی نگه داشته شده و در بین جت‌استریم‌ها محبوس شده است. این وضعیت از زمان آغاز مشاهدات تلسکوپی زمین‌پایه ادامه داشته است. تیم تحقیقاتی از زمان شروع برنامه OPAL در ۱۰ سال پیش، به نظارت بر کوچک شدن GRS ادامه داده است. آن‌ها پیش‌بینی می‌کنند که این لکه همچنان کوچک‌تر خواهد شد و سپس به شکلی پایدار و کمتر کشیده تبدیل خواهد شد. سایمون گفت: «در حال حاضر، این لکه در نوار عرض جغرافیایی خود نسبت به میدان باد بیش از حد پر شده است. زمانی که درون آن نوار کوچک‌تر شود، بادها واقعاً آن را در جای خود نگه خواهند داشت.»

تیم پیش‌بینی می‌کند که GRS احتمالاً در اندازه خود تثبیت خواهد شد، اما در حال حاضر هابل تنها یک چرخه نوسانی از آن را مشاهده کرده است. پژوهشگران امیدوارند که در آینده، تصاویر با وضوح بالاتر از هابل بتوانند پارامترهای دیگری از مشتری را شناسایی کنند که علت اصلی نوسان را نشان می‌دهد. نتایج این تحقیق در ۵۶امین نشست سالانه انجمن نجوم آمریکا در بخش علوم سیاره‌ای در بویز، آیداهو ارائه خواهد شد.