Jüpiter’in Büyük Kırmızı Lekesi Neden Küçülüyor?

Güneş Sistemi’ndeki en büyük fırtına küçülüyor ve gezegen bilimcileri bunun bir açıklaması olduğunu düşünüyor. Onu besleyen daha küçük fırtınaların sayısındaki azalma Jüpiter’in yüzyıllardır var olan Büyük Kırmızı Lekesi’ni (GRS) küçültmüş olabilir.

Bu fırtına, ilk kez 1600’lerin ortalarında görüldüğünden beri Jüpiter’in güney yarımküresindeki konumundan gözlemcileri meraklandırıyor. Sürekli gözlemler 1800’lerin sonlarında başladı ve bu da bilim insanlarının bir değişim geçidi çizelgelemesini sağladı.

Bu süreçte, bu nokta hakkında oldukça fazla şey öğrenildi. Burası, saatte 321 km’den fazla hızla esen rüzgarlarla 16 bin km genişliğinde antisiklonik bir fırtına üreten yüksek basınç bölgesidir. Fırtına, atmosferde çoğunlukla amonyak bulutlarının tepelerinin yaklaşık 250 km altına kadar uzanır.

Büyük Kırmızı Noktanın Modellenmesi

Geçtiğimiz yüzyılda bilim insanları GRS’nin küçüldüğünü fark ettiler ve ellerinde bir bulmaca buldular. Yale’den gökbilimci Caleb Keaveney, GRS’yi besleyen daha küçük fırtınaların onu aç bırakmada rol oynayabileceği fikrine sahipti.

Bir araştırma ekibiyle birlikte bunların etkisine odaklandı ve Nokta’nın bir dizi 3B simülasyonunu gerçekleştirdi. Gezegen atmosferlerini incelemekte kullanılan Açık Gezegensel İzantropik Koordinat (EPIC) modeli adı verilen bir model kullandılar.

Juno gözlemlerine dayalı Kırmızı Büyük Leke’nin yakınlaştırılmış görünümü.

Bu, GRS ile farklı frekans ve yoğunluktaki daha küçük fırtınalar arasındaki etkileşimleri simüle eden bir dizi bilgisayar modeliydi. Simülasyonların ayrı bir kontrol grubu küçük fırtınaları dışarıda bıraktı. Daha sonra ekip simülasyonları karşılaştırdı.

Daha küçük fırtınaların GRS’yi güçlendirdiğini ve büyümesini sağladığını gördüler. Keaveney, “Sayısal simülasyonlar aracılığıyla, Jüpiter’de olduğu bilinen şekilde GRS’yi daha küçük fırtınalarla besleyerek boyutunu değiştirebileceğimizi bulduk” dedi.

Eğer bu doğruysa, o zaman bu küçük fırtınaların varlığı (veya yokluğu) noktanın boyutunu değiştiren şey olabilirdi. Esasen, çok sayıda küçük nokta onun daha da büyümesine neden olur, daha az sayıda küçük nokta onun küçülmesine neden olurdu.

Dahası, ekibin modellemesi ilginç bir fikri destekliyordu. Bu küçük girdaplarla zorunlu etkileşimler olmadan, GRS yaklaşık 2,6 Dünya yılı boyunca giderek küçülebilirdi.

Dünya Fırtınalarını Karşılaştırma Olarak Kullanmak

GRS, Güneş Sistemi’nde bu kadar uzun ömürlü bir yüksek basınç sistemine sahip olan tek yer değildir. Dünyada bunların bol miktarda olduğu bilinir, genellikle “ısı kubbeleri” veya “blokları” olarak adlandırılır.

Çoğumuz ısı kubbelerine aşinayız çünkü bunları yaz aylarında deneyimliyoruz. Gezegenimizin orta enlemlerinde dolaşan üst atmosfer jet akımında sıklıkla meydana gelir. Bildiğimiz aşırı hava olaylarının bir kısmından sorumluyuz.

NASA’nın Juno Görevi ile Jüpiter’in Büyük Kırmızı Lekesine Uçuş.

Sıcak hava dalgaları ve uzun süreli kuraklıklar gibi. Bunlar uzun süre devam etme eğilimindedirler ve yüksek basınç girdapları ve antisiklonlar gibi daha küçük geçici hava olaylarıyla vb. etkileşimlerle bağlantılıdırlar.

Keaveney’e göre, GRS’nin antisiklonik bir özellik olduğu göz önüne alındığında, her iki gezegendeki benzer atmosferik yapılar için ilginç çıkarımları vardı. “Yakındaki hava sistemleriyle etkileşimlerin ısı kubbelerini sürdürdüğü ve güçlendirdiği gösterildi.”

“Bu da Jüpiter’deki benzer etkileşimlerin GRS’yi sürdürebileceği hipotezimizi motive etti. Bu hipotezi doğrulayarak, Dünya’daki ısı kubbeleri hakkındaki bu anlayışa ek destek sağlıyoruz” dedi.

Sürekli Değişen Büyük Kırmızı Leke

GRS’nin değişen boyutuna ek olarak, gözlemciler renginde de değişimler fark ettiler. GRS çoğunlukla kırmızımsı turuncudur ancak pembemsi turuncu bir renge dönüştüğü bilinmekteydi. Renkler, güneş radyasyonunun etkilediği bölgede meydana gelen karmaşık bir kimyayı düşündürmektedir.

Amonyum hidrosülfür adı verilen bir kimyasal bileşiğin yanı sıra organik bileşik asetilen üzerinde de etkisi vardır. Bu, var olduğu her yere kırmızımsı bir renk veren tolin adı verilen bir madde yaratır.

Bazen, Güney Ekvator Kuşağı (SEB) adı verilen bir özellik ile karmaşık bir etkileşim nedeniyle nokta neredeyse tamamen ortadan kaybolmuştur. SEB, noktanın bulunduğu yerdir ve parlak ve beyaz olduğunda, nokta kararır.

Diğer zamanlarda, ters renk değişimi gerçekleşir. Bazı durumlarda, SEB’in kendisi çeşitli zamanlarda ortadan kaybolmuştur. Bunun neden gerçekleştiğinden kimse tam olarak emin değildir, bu durum, Jüpiter atmosferi bulmacasının ilave bir parçasıdır.

GRS’deki değişiklikler yalnızca yerden değil, aynı zamanda Voyager ile başlayıp Galileo, Cassini ve Juno misyonlarına kadar uzay aracı misyonları tarafından da kapsamlı bir şekilde incelenmiştir.

Her uzay aracı, lekeyi araştırmak, rüzgar hızlarını ve sıcaklıklarını ölçmek ve üst atmosferdeki gaz ve bileşikleri örneklemek için özel aletler kullanmıştır.

Tüm bu veriler, Yale’de kullanılanlar gibi, daha küçük fırtınaların GRS’nin büyümesine ve küçülmesine katkılarını modellemek için kullanılan modelleri besler.