2018.03.08.

Sarki ciklonok, futóáramlat és mélyebb rétegek a Jupiter légkörében

A Juno űrszonda vizsgálati adataiból és felvételeiből az óriásbolygó légkörének különleges tulajdonságait sikerült kideríteni: a sarkvidéki ciklonok és az azokat körbevevő peremciklonok mindkét féltekén jelen vannak, a bolygó jellegzetes légköri sávjai pedig kb. 3000 km mélyen nyúlnak be az atmoszférába.

A Jupiter sarkvidékeit a Földről nem láthatjuk, s eddig nem volt olyan szonda sem, amelynek lehetősége lett volna részletes felvételeket készíteni e területekről. A Juno egyik
A sarkok központi ciklonjait és az ezeket körbejáró peremciklonokat hőmérsékleti viszonyaikkal együtt mérte fel a szonda infravörös műszere, a képeken a sárgás színű vékonyabb felhőzet -13°C, a vastagabb, vörös színű pedig -83°C. A ciklonokban fújó szelek akár a 350 km/h sebességet is elérhetik. A sarki ciklonok átmérője egyenként 4000-7000 km, a déli sarkiak a nagyobbak (délen 5, északon 8 peremciklon övezi a központi ciklont) s a peremciklonok oly szorosan követik egymást, hogy a frontrendszereik összeérnek, viszont ennek ellenére, a 7 hónapos megfigyelési időszak alatt sem változott az egyedi ciklonok alaktani jellegzetessége, nem olvadtak össze. A ciklonokról még 2017-ben készített méréseket a Juno, az ezekből nyert adatokat interpolálták a hőmérsékleti viszonyokat bemutató látványos képekké. Arról sajnos egyelőre csak ötletek vannak, hogy a más bolygókon nem tapasztalt sarki ciklonrendszerek miként alakultak ki és miként maradhatnak ilyen stabilak, különállóak a rendszereket felépítő egyedi ciklonok.

A bolygó légkörének mélyebb rétegeibe a gravitációs mérések segítségével láttak be a kutatók, s ezt a lehetőséget használták ki a Jupiter jól ismert sávjainak vizsgálatára. A sávok eltérő sebességű és irányú szelek mozgatta légtömegek, hasonlóak a saját bolygónkon lévő futóáramlathoz (jet stream). A gravitációs mérések jelzik, hogy mekkora tömegek mozognak az adott légköri régióban, s mivel a sávok szélessége adott és ismert, a gravitációs aszimmetriák e légtömegek mélységét tárják fel. Az így kapott információk azt mutatták ki, hogy ezek az áramló légtömegek a Jupiter légkörének tetejétől számítva mintegy 3000 km-es mélységbe nyúlhatnak. Amit eddig a légkör külsejéről látott képeken csak kétdimenziós felvételekként ismertünk, a gravitációs mérések hatására háromdimenziós képpé alakultak. Azt is sikerült kiszámítani, hogy a Jupiter teljes tömegének mintegy 1%-a az a légköri réteg, ahol a bolygó időjárása zajlik (a Föld esetében a teljes légkör tömege kevesebb mint egymilliomod része a bolygó tömegének).
Az időjárásban résztvevő felső légköri réteg alatt, a légkör felszínétől számítva 3000 km-nél mélyebben a Jupiter légköre egységes testként forog, ez a bolygó tömegével és mágnesességével összefüggő tulajdonság. A kapott eredményből azt is ki tudták következtetni, hogy a Szaturnusz légkörében a Jupiterénél háromszor mélyebben helyezkedik el ez a régió, s a gyűrűs bolygónál 9000 km mélységig tarthat így az időjárásban résztvevő, eltérően forgó légrétegek uralma. További következtetés az is, hogy a nagy tömegű exobolygók és barna törpecsillagok esetében a Jupiterénél is jóval sekélyebb lehet ez a felsőbb, a dinamikus légköri réteg.

 

Animáció a légkör mélyébe nyúló szélrendszerekről

 

A Juno szondát üzemeltető Jet Propulsion Laboratory összefoglaló cikke az új eredményekről. A Nature március 7-én jelentette meg a Jupiter légköréről született három tanulmányát (a futóáramlatairól, a sarki ciklonokról és a légkör mélyebb rétegének forgásáról).

Landy-Gyebnár Mónika
(További fordítások a szerzőtől facebookon:  Égen – Földön – Föld alatt)

Nincs még értékelés

Értékelés

About the Author: