Zmierzono potężne wiatry w stratosferze Jowisza po raz pierwszy w historii. Wynik? 1450 km/h

Bartłomiej Pawlak
Analizując skutki kolizji komety Shoemaker-Levy 9 z Jowiszem w 1994 roku naukowcy zmierzyli niezwykle silne wiatry w okolicach biegunowych w stratosferze planety. Po raz pierwszy udało się to zrobić w sposób bezpośredni. Wynik? 1450 km/h.
Zobacz wideo Zaćmienie Słońca nad Chile. Widok, który zapiera dech

Jowisz, czyli piąta planeta od Słońca to największy i zdecydowanie najbardziej masywny (pomijając oczywiście naszą gwiazdę) obiekt Układu Słonecznego. Pomimo, że jego badaniami naukowcy zajmują się od wielu dziesiątek lat, gazowy olbrzym wciąż skrywa przed nami kolejne tajemnice.

Zmierzono potężne wiatry w stratosferze Jowisza

Jedną z najbardziej charakterystycznych cech Jowisza są jednak charakterystyczne chmury, pasy oraz plamy, które zobaczyć możemy samodzielnie nawet przez niewielki amatorski teleskop. Taki różnorodny wygląd Jowisza wynika oczywiście z jego burzliwej atmosfery, która stale znajduje się w ruchu. 

Astronomowie wykorzystują często te cyklony do obliczania prędkości wiatrów wiejących w niższych warstwach atmosfery gazowego olbrzyma. To konieczne dlatego, że badacze nie potrafili wyliczać tych prędkości w sposób bezpośredni. Problem w tym, że w okolicach biegunów w stratosferze Jowisza nie ma takich charakterystycznych chmur, które mogłyby posłużyć do obliczeń.

Chcąc zatem dokonać odpowiednich pomiarów, badacze musieli posłużyć się zupełnie nową metodą. Jak donosi Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO), astronomom korzystającym ze znajdującego się w Chile zespołu teleskopów Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) udało się wykonać bezpośrednie pomiary prędkości wiatrów po raz pierwszy w historii. 

 

Pomogła kometa z lat 90.

Naukowcy posłużyli się faktem, że w 1994 roku w Jowisza uderzyła kometa Shoemaker–Levy 9. Uderzenie w atmosferę gazowego olbrzyma wytworzyło nowe cząsteczki w stratosferze Jowisza, które zaczęły poruszać się wraz z pozostałym gazem - tłumaczą badacze.

Obrazy pokazujące uderzenie komety Shoemaker-Levy 9 w Jowisza w lipcu 1994 rokuObrazy pokazujące uderzenie komety Shoemaker-Levy 9 w Jowisza w lipcu 1994 roku fot. ESO

Naukowcy wzięli więc pod lupę jedną z tych cząsteczek - cyjanowodór - i zmierzyli przesunięcia dopplerowskie promieniowania emitowanego przez te molekuły. W ten sposób udało im się wyliczyć prędkość tzw. "dżetów" atmosferycznych, czyli wąskich strumieni gazów poruszających się w atmosferze Jowisza w pobliżu biegunów planety.

Wiejące tam wiatry osiągają prędkość aż 1450 km/h. To ponad dwa razy szybciej niż porusza się gaz w słynnej Wielkiej Czerwonej Plamie i trzy razy szybciej niż w przypadku najsilniejszych tornad na Ziemi.

Najbardziej spektakularnym rezultatem jest istnienie silnych dżetów (strumieni) o prędkościach do 400 metrów na sekundę, które są zlokalizowane poniżej zórz polarnych, blisko biegunów

- tłumaczy Thibault Cavalié z Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux we Francji, który kierował zespołem badaczy.

Nasza detekcja wskazuje, że strumienie te mogą zachowywać się jak gigantyczny wir o średnicy do czterech razy większej niż Ziemia i wysokości około 900 kilometrów. Wir tej wielkości byłby unikalną meteorologiczną bestią w naszym Układzie Słonecznym

 - dodaje Bilal Benmahi, współautor badania opublikowanego w "Astronomy & Astrophysics".

Astronomowie byli świadomi występowania bardzo silnych wiatrów na Jowiszu. Podejrzewali jednak, że o ile znajdują się w górnych warstwach atmosfery, setki kilometrów wyżej, to zanikają na wysokości stratosfery. Tymczasem nowe badania pokazały coś zupełnie innego.

Przy okazji zespół użył też teleskopów do potwierdzenia istnienia silnych wiatrów stratosferycznych wokół równika planety. Także i w tym przypadku zmierzono je w sposób bezpośredni po raz pierwszy w historii. Ich średnia prędkość to ok. 600 km/h.