Zářící Velká rudá skvrna

ESO 010/10 tisková zpráva

Vědci poprvé zkoumali stav počasí v nitru největší bouře ve Sluneční soustavě, Jupiterově slavné Velké rudé skvrně.

Nové převratné záběry pořízené v infračerveném oboru pomocí dalekohledu ESO/VLT i dalších velkých pozemních přístrojů zviditelňují víry teplejšího plynu a doposud nepozorované chladné oblasti uvnitř Jupiterovy Velké rudé skvrny. Astronomové tak poprvé v historii mohou vytvořit takřka synoptickou mapu zachycující detailně poměry uvnitř této obří bouře a sledovat vzájemnou souvislost jemných odstínů barev s teplotou, větrem, tlakem a složením plynu.
 
„Je to náš první pohled dovnitř největší bouře ve Sluneční soustavě,“ říká Glenn Orton, vedoucí týmu, který prováděl tuto studii. „Dříve jsme si mysleli že Velká rudá skvrna je jen plochý ovál bez struktury, ale tyto nové výsledky ukazují, že se jedná o extrémně komplikovaný systém.“
 
Pozorování odhalila, že nejčervenější barva Velké rudé skvrny je známkou jejího teplého jádra jinak obklopeného chladným bouřkovým systémem. Snímky také ukazují tmavé okrajové pásy bouře, kde plyn klesá zpět do hloubek atmosféry Jupiteru. Výzkum je detailně popsán v článku, který vyšel v časopise Icarus. Výsledky dávají vědcům představu o charakteru cirkulace uvnitř nejznámější bouře v Sluneční soustavě.

Astronomové pozorují Velkou rudou skvrnu již 400 let a její aktuální tvar je nepřetržitě sledován od 19. století. Skvrna, která v atmosféře Jupiteru představuje chladnou oblast s průměrnou teplotou -160°C, je tak rozsáhlá, že do jejího nitra bychom vedle sebe mohli poskládat tři Země.  

Snímky skvrny a jejího okolí v infračervené oblasti byly většinou získány pomocí přístroje VISIR [1], který je připojen k dalekohledu ESO/VLT (Paranal, Chile). Další data pocházejí z teleskopu Gemini South (Chile), Subaru (National Astronomical Observatory of Japan’s Subaru Telescope, Havaj). Tyto záběry společně poskytly dosud nevídané rozlišení a rozšířily tak pozorovací řadu, kterou odborníkům poskytla kosmická sonda Galileo (NASA) v druhé polovině 90. let 20. století. Společně s pozorováním detailní hloubkové struktury oblačného příkrovu pomocí třímetrového dalekohledu NASA Infrared Telescope Facility (Havaj) je tento set tepelných pozorování poprvé co do rozlišení srovnatelný se snímky ve viditelné oblasti, které pořizuje Hubbleův kosmický teleskop (HST, NASA/ESA). 

Přístroj VISIR umožňuje astronomům mapovat teplotní poměry, množství aerosolu či rozložení amoniaku uvnitř i vně skvrny. Každý ze sledovaných parametrů nám říká něco o tom, jak se mění počasí a cirkulace uvnitř bouře, a to jak prostorově (3D), tak s časovým rozlišením. Roky pozorování přístrojem VISIR spojené s dalšími daty z ostatních observatoří odhalují neuvěřitelnou stabilitu této bouře, která se udržuje přes všechny turbulence, poruchy a blízká přiblížení s dalšími anticyklonami přímo ovlivňujícími vnější okraj rudé skvrny. 

„Jedním z nejúchvatnějších poznatků je zjištění, že nejintenzivnější oranžová centrální část skvrny je o 3 až 4 °C teplejší než prostředí okolo,“ říká hlavní autor článku Leigh Fletcher. Což samozřejmě není mnoho, ale je to dost na to, aby se obvyklá cirkulace proti směru hodinových ručiček změnila ve slabou opačnou rotaci v samotném středu bouře. A nejen to; v jiných částech Jupiteru stačí tyto nepatrné teplotní rozdíly k tomu, aby měnily rychlost proudění větru a tím ovlivňovaly vzhled oblačnosti v pásech i zónách na planetě.

„Poprvé můžeme říct, že existuje blízký vztah mezi okolními podmínkami – teplotou, větrem, tlakem či složením – a aktuální barvou Velké rudé skvrny,“ říká Fletcher. „Ačkoliv o tom můžeme spekulovat, zatím stále nevíme jistě, které chemické sloučeniny či fyzikální procesy jsou zodpovědné za tmavě rudou barvu skvrny. Ale teď již víme, že je ovlivňována aktuálními změnami podmínek přímo v srdci bouře.“

Zdroj
 

 
Poznámky

[1] VISIR je zkratka celého názvu přístroje VLT Imager and Spectrometer for mid Infrared (eso0417). Jedná se o komplexní zařízení (kameru a spektrometr) schopné pracovat na vlnových délkách 10 – 20 mikrometrů (tedy asi 40krát delší, než vnímá lidské oko). Zde se nacházejí atmosférická okna pro infračervenou oblast.

Další informace

Výzkum byl prezentován v článku v časopice Icarus, pod názvem 'Thermal Structure and Composition of Jupiter’s Great Red Spot from High-Resolution Thermal Imaging', autorů L. Fletcher a kol.

Složení týmu: Leigh N. Fletcher a P. G. J. Irwin (University of Oxford, UK), G. S. Orton, P. Yanamandra-Fisher a B. M. Fisher (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, USA), O. Mousis (Observatoire de Besançon, Francie a University of Arizona, Tucson, USA), P. D. Parrish (University of Edinburgh, UK), L. Vanzi (Pontificia Universidad Catolica de Chile, Santiago, Chile), T. Fujiyoshi a T. Fuse (Subaru Telescope, National Astronomical Observatory of Japan, Havaj, USA), A.A. Simon-Miller (NASA/Goddard Spaceflight Center, Greenbelt, Maryland, USA), E. Edkins (University of California, Santa Barbara, USA), T.L. Hayward (Gemini Observatory, La Serena, Chile) a J. De Buizer (SOFIA - USRA, NASA Ames Research Center, Moffet Field, CA 94035, USA). Leigh Fletcher v době práce na studii pracoval v JPL.

ESO (Evropská jižní observatoř) je hlavní mezinárodní astronomickou organizací Evropy a patří k nejproduktivnějším astronomickým observatořím světa. Je podporována 14 členskými státy, kterými jsou: Belgie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemí, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko a Velká Británie. ESO má za cíl vývoj, konstrukci a provoz výkonných pozemních astronomických zařízení, která umožní významné vědecké objevy. ESO také hraje přední roli při propagaci a organizaci mezinárodní spolupráce na poli astronomického výzkumu. ESO v současnosti provozuje tři observatoře světově úrovně: La Silla, Paranal a Chajnantor, které se nacházejí na poušti Atacama v Chile. Na Paranalu se nachází VLT (Very Large Telescope = Velmi velký dalekohled) – nejvyspělejší pozemní dalekohled pracující ve viditelném světle a VISTA, největší přehlídkový dalekohled pro infračervenou oblast na světě. Zároveň je ESO evropským zástupcem největšího astronomického projektu všech dob – teleskopu ALMA budovaného na planině Chajnantor. V současnosti ESO plánuje výstavbu Evropského extrémně velkého dalekohledu (E-ELT), který bude mít průměr primárního zrcadla 42 metrů. Měl by pracovat v infračerveném i viditelném oboru záření a stane se největším dalekohledem světa.

• odborný článek

Kontakty:

Leigh N. Fletcher; University of Oxford, UK; Tel: +44 18 65 27 20 89; Email: fletcher@atm.ox.ac.uk
Glenn Orton; Jet Propulsion Laboratory; Pasadena, USA; Tel: +1 818 354 2460; Email: go@orton.jpl.nasa.gov
Henri Boffin; ESO; Garching, Germany; Tel: +49 89 3200 6222; Cell: +49 174 515 43 24; Email: hboffin@eso.org
Jia-Rui C. Cook; Jet Propulsion Laboratory; Pasadena, USA; Tel: +1 818 354 0850; Email: jia-rui.c.cook@jpl.nasa.gov

Překlad: Jiří Srba, Hvězdárna Valašské Meziříčí
Národní kontakt: Pavel Suchan +420 267 103 040; suchan@astro.cz