طوفان نمادین مشتری در حال از بین رفتن است؟

به گزارش مجله خبری نگار/برنا؛ نقطه قرمز بزرگ مشتری یک گرداب غول‌پیکر است که حداقل ۱۹۰ سال است که وجود دارد. مطالعات اخیر نشان می‌دهند که این نقطه از یک نقطه مشاهده‌شده قبلی متمایز است و شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند که چگونه باد‌های مشتری ممکن است آن را شکل داده باشند. نقطه قرمز بزرگ مشتری در حال کوچک شدن است و تحقیقات آینده بر پایداری و احتمال تجزیه آینده آن تمرکز خواهد کرد.

نقطه قرمز بزرگ مشتری (GRS) به‌عنوان یکی از نمادین‌ترین ویژگی‌های منظومه شمسی شناخته می‌شود. این ساختار عظیم جوی که قطر آن برابر با زمین است، به دلیل رنگ قرمز چشمگیرش که به شدت با ابر‌های کم‌رنگ مشتری متناقض است، به راحتی قابل تشخیص است. حتی تلسکوپ‌های کوچک می‌توانند ظاهر متمایز آن را ثبت کنند. نقطه قرمز بزرگ یک گرداب غول‌پیکر ضد طوفان است که باد‌هایی با سرعت ۴۵۰ کیلومتر در ساعت در امتداد لبه‌های بیرونی آن می‌وزند. این گرداب به عنوان بزرگترین و طولانی‌ترین گرداب در جو هر سیاره‌ای در منظومه شمسی شناخته می‌شود. با این حال، سن دقیق این پدیده هنوز مورد بحث است و فرآیند‌های پشت تشکیل آن همچنان یک راز باقی مانده‌اند.

حدس و گمان‌ها در مورد منشأ نقطه قرمز بزرگ به اولین مشاهدات تلسکوپی انجام شده توسط ستاره‌شناس جیووانی دومنیکو کاسینی در سال ۱۶۶۵ بازمی‌گردد. او یک بیضی تیره را در همان عرض جغرافیایی GRS کشف کرد و آن را "نقطه دائمی" (PS) نامید، زیرا تا سال ۱۷۱۳ توسط او و سایر ستاره‌شناسان مشاهده شد.

این مسیر برای ۱۱۸ سال گم شد و تا سال ۱۸۳۱ بود که S. Schwabe دوباره یک ساختار روشن، تقریباً بیضی‌شکل و در همان عرض جغرافیایی GRS را مشاهده کرد. این مشاهده ممکن است به عنوان اولین مشاهده GRS فعلی در نظر گرفته شود. از آن زمان، GRS به طور منظم توسط تلسکوپ‌ها و ماموریت‌های فضایی مختلف مورد مشاهده قرار گرفته است.
تجزیه و تحلیل تکامل GRS
در این مطالعه، نویسندگان ابتدا تکامل اندازه، ساختار و حرکات هر دو تشکیلات هواشناسی (PS و GRS) را تجزیه و تحلیل کردند. برای انجام این کار، آنها از منابع تاریخی مربوط به اواسط قرن هفدهم، کمی پس از اختراع تلسکوپ استفاده کردند.
از اندازه‌گیری اندازه‌ها و حرکات، محققان نتیجه گرفتند که بسیار بعید است GRS فعلی همان PS مشاهده‌شده توسط کاسینی باشد.

احتمالاً PS بین اواسط قرن هجدهم و نوزدهم ناپدید شده است. در این صورت، می‌توان گفت که عمر لکه قرمز اکنون حداقل ۱۹۰ سال است. این نقطه قرمز که در سال ۱۸۷۹ در طولانی‌ترین محور خود ۳۹،۰۰۰ کیلومتر اندازه داشت، به حدود ۱۴،۰۰۰ کیلومتر فعلی کاهش یافته و همزمان گردتر شده است.

یافته‌های اخیر و مطالعات شبیه‌سازی
علاوه بر این، از دهه ۱۹۷۰ چندین ماموریت فضایی این پدیده هواشناسی را از نزدیک مورد مطالعه قرار داده‌اند. اخیراً، ابزار‌های مختلف در ماموریت جونو در مدار اطراف مشتری نشان داده‌اند که GRS در مقایسه با ابعاد افقی آن کم‌عمق و نازک است. زیرا به طور عمودی حدود ۵۰۰ کیلومتر طول دارد.

برای درک بهتر نحوه شکل‌گیری این گرداب عظیم، تیم‌های تحقیقاتی شبیه‌سازی‌های عددی را با استفاده از دو نوع مدل مکمل بر روی ابررایانه‌های اسپانیایی انجام دادند. این مدل‌ها رفتار گرداب‌های نازک در جو مشتری را بررسی کردند. جریان‌های شدید باد که در امتداد موازی جریان دارند، جهت خود را با عرض جغرافیایی تغییر می‌دهند. در شمال GRS، باد‌ها در جهت غربی با سرعت ۱۸۰ کیلومتر در ساعت می‌وزند، در حالی که در جنوب، باد‌ها در جهت شرقی با سرعت ۱۵۰ کیلومتر در ساعت می‌وزند. این تفاوت سرعت باد یک برش بزرگ شمال-جنوب ایجاد می‌کند که عاملی اساسی برای رشد گرداب در داخل آن است.

در مجموعه‌ای دیگر از آزمایشات عددی، تیم تحقیقاتی پیدایش GRS را از بی‌ثباتی شناخته‌شده در باد‌ها بررسی کرد. آنها دریافتند که سلول‌های کشیده‌شده در اطراف GRS پایدار می‌مانند، به شرطی که سرعت چرخش آنها کمتر از باد‌های اطراف باشد. در غیر این صورت، proto-GRS از هم می‌پاشد و تشکیل یک گرداب پایدار را غیرممکن می‌کند.

تحقیقات آینده با هدف بازتولید انقباض GRS در طول زمان انجام خواهد شد تا مکانیسم‌های فیزیکی پایداری آن را بهتر درک کنند. همچنین، تلاش خواهد شد تا پیش‌بینی شود که آیا GRS در نهایت تجزیه و ناپدید خواهد شد یا در حد اندازه‌ای که ممکن است سال‌های بیشتری دوام بیاورد، تثبیت می‌شود