A rejtélyes Jupiter 2. rész – Viharok

A Jupiter időjárását kavargó felhők, csapkodó villámok és gigászi, hurrikán-szerű örvények határozzák meg. A Galileo csillagászai értetlenül álltak a jelenség előtt. A Földön a viharokat a Nap melege táplálja, a Jupiter viszont 800 millió kilométerre van innen, tehát léteznie kell valamilyen más energiaforrásnak is.

A bolygó leghíresebb alakzata, a Nagy Vörös Folt egy óriási vihar, amely 8 kilométerre emelkedik ki a légkörből, és mélyen lenyúlik a sokféle vegyi anyag keverékébe. A Vörös Folt azért vörös, mert a közepében rekedt anyagokat erős ultraibolya sugárzás éri. A csillagászok már legalább 300 éve tartják szemmel a Vörös Foltot. A Földön a legnagyobb viharok is legfeljebb két hétig tartanak. Honnan nyer a Naprendszer legnagyobb, a Földnél háromszor nagyobb átmérőjű vihara annyi energiát, hogy évszázadokon át ne veszítsen az erejéből?

A kutatók szerint a válasz a kisebb viharokban rejlik. A rejtély megoldása érdekében azt tervezték, hogy filmre veszik a Vörös Folt és más, kisebb időjárási képződmények működését. A nagy erejű rendszer működését azáltal szerették volna megérteni, hogy feltárják az energiájának forrását.

Mivel a Galileo nagy sávszélességű antennája használhatatlan, ez az egyszerű megoldás nem volt kivitelezhető. A küldetést irányító csoportnak más megközelítési módot kellett találnia. A folyamatos mozgókép helyett háromlépéses képsorozatot készítettek. Megfigyelték a Vörös Foltot, majd néhány órával később visszatérve ismét megnézték. A folyamatos mozgókép helyett csak három fázist vettek fel.

A Galileo kisebb fehér foltok gyorsan változó övezetére talált. Úgy vélték, hogy ezeket konvekció, vagyis a légkört alkotó gázok gyors felemelkedése okozza. Arra, hogy ezek is viharok, még bizonyítékot kellett találniuk, a Jupiter egy másik rendkívüli jelensége segítségével.

Az itteni villámok ezerszer erőteljesebbek a földieknél. Ezek azonban csak éjszaka láthatók. A Jupitert megkerülve, az éjszakai oldalán éppen a fehér foltokban látszanak a villámok, és sehol máshol. Így azonosítható a viharok helye. A viharok felismerése után a következő lépés annak megállapítása volt, hogy a kis fehér foltok képesek-e nagyobbra nőni.

A Galileo éppen a megfelelő helyen volt, a megfelelő időben. Létezett néhány ovális fehér alakzat, amelyek az 1930-as években jöttek létre. Mintegy 60 éve léteztek már, amikor kettő közülük váratlanul egybeolvadt. A Galileo megfigyelte, amint két ovális folt egy nagyobb, még erősebb viharrá egyesült. Két évvel később egy harmadik is beléjük olvadt, hatalmas viharrá válva a Vörös Folt alatti övben. Végül hirtelen vörössé vált. Olyan lett, mint a Nagy Vörös Folt, ha nem is akkora.

Mindennapi tudomány – Irány a Jupiter! A mintegy 140 ezer kilométer átmérőjű, főként hidrogén és hélium alkotta Jupiter egy igazi óriás, 63 holdjával kis túlzással afféle „miniatűr naprendszernek” is nevezhető. A lenyűgöző méretek azonban egyéb szélsőségekkel és furcsaságokkal is együtt járnak a Jupiter esetében: felszíne felett hol gigantikus, több száz kilométer magas vulkáni felhők gomolyognak az ég felé, hol meg Föld-nagyságú, több évszázados élettartamú viharok tombolnak lenyűgöző erővel – a jeges felszín alatt pedig mindeközben furcsa mozgások zajlanak, az élet esetleges jelenlétét sugallva a tudósok számára? És ha a Jupiter ígéretes kutatási terep az ember számára, Európa nevű holdja maga a beteljesülés, hisz – immár bizonyítottan – folyékony víz található a felszínén! A National Geographic filmjében izgalmas űrutazásra indulunk a Jupiterhez és holdjaihoz a Galileo űrszonda segítségével.

Az ifjabb Vörös Foltnak elnevezett képződmény megfigyelése annak megfejtéséhez is hozzájárult, hogy honnan merítik a roppant viharok az energiát. A Jupiter viharai kannibálok. Kisebb viharokat nyelnek el. Így alakulhat ki valami, ami olyan hatalmas, mint a Nagy Vörös Folt. Olyan ez, mint a tápláléklánc, amelyben a nagy hal megeszi a kis halat, a kis hal pedig a még kisebbet.

A Jupiteren először a kisebb viharok halmozzák fel az energiát. Az energiaforrás kérdése ezzel tisztázódott, de ez sem ad magyarázatot arra, hogy miért maradnak fenn ilyen sokáig a nagyobb viharok. A Jupiteren ható roppant erők mellett a viharoknak önmagukat is szét kellene szaggatniuk. A Földön az örvények, például a tornádók rövid idő alatt lecsillapodnak, a Jupiteren viszont évekig fennmaradnak.

A Jupiter a Naprendszer leggyorsabban forgó bolygója. 22-szer gyorsabban fordul körbe, mint a Föld. A gyorsan forgó rendszerekben az örvények tovább fennmaradhatnak? Ez nagyon meglepő. Azt hihetnénk, hogy szétoszlanak, de nem ez történik. Az űrszonda megfigyelései is azt támasztják alá, hogy nagyon zártak és stabilak.

Amikor két különböző színű festék egy forgó víztartályban keveredik, meglepő eredményt kapunk. Eleinte úgy tűnik, hogy összemosódik, de gyorsan kiderül, hogy mégsem. Ehelyett két nagy örvény jön létre, amelyek tartósak és zártak. Éppen ez a lényeg. A forgó folyadékrendszerben ahelyett, hogy összekeverednének, és a különálló színek eltűnnének, a Nagy Vörös Folthoz hasonló szerkezet alakul ki.

A Galileo feltárta, hogy miért válik néhány vihar olyan naggyá és hosszú életűvé, ám a kutatók még mindig nem ismerik a Jupiter leglátványosabb jellegzetességének, a párhuzamos vörös, fehér és barna sávok váltakozásának a magyarázatát.

A kutatók feltételezték, hogy az egyik szín a gázok felemelkedésének, a másik pedig a leszállásának köszönhető, ám a Galileo kimutatta, hogy ez nem így van. Bár a légkör több száz kilométer mély, csak a felszíni rétege látható. Itt az ellentétes irányba fújó, nagy sebességű szelek hozzák létre az egész felszínen kirajzolódó színes mintázatot. A színes sávok a függőleges áramlással társíthatók. Egy részük az emelkedő, a többi pedig a süllyedő mozgással jár együtt. Elképzelhető, hogy egy szinten felszálló mozgás zajlik, a süllyedés pedig ugyanannak a sávnak egy másik szintjén.

Ezt nem tudhatjuk meg addig, amíg a Júnó 2011-ben át nem tekint a Jupiter légkörének felső rétegén, hogy megfigyelje a bolygó forgását. A Júnó 32, egyenként 11 napig tartó kört ír majd le a Jupiter körül. A Jupiter északi és déli pólusa felett is áthaladó pálya minden alkalommal eltolódik a hosszúság mentén, hogy a bolygó újabb szeletét térképezhesse fel. A Júnó fogja elsőként felmérni a Jupiter egész légkörét, 560 kilométeres mélységig. A Jupiter hatalmas időjárási rendszerei talán végre elárulják a titkaikat.

A kutatók már tudják, hogy a Jupiter hosszú viharait a bolygó gyors forgása tartja fenn, de még lényegesebb, hogy ez a forrása a Jupiter rendkívüli erejű mágneses terének is. Ha tanulmányozni tudnánk azt a rendszert, és összehasonlíthatnánk a Földivel, akkor magáról a Földről is sok mindent megtudhatnánk. A Föld mágneses terét a mag körüli olvadt vas áramlása kelti. A Jupiter gázból áll, a magjában lévő hidrogén azonban akkora nyomás alatt áll, hogy folyékony fémként viselkedik. A mágneses tér a bolygó belsejében keletkezik, ahol olyan hatalmas a nyomás, hogy a Jupiter hidrogénje fémessé válik. Pontosan úgy viselkedik, mint egy fém, ezért a mozgása áramot hoz létre, az pedig a bolygót körülvevő mágneses térben mutatkozik meg. A Jupiter magjában örvénylő fémes hidrogén rendkívül erős mágneses teret hoz létre a bolygó körül. A Szaturnuszig, és azon is túl nyújtózik a Naprendszeren át, foglyul ejtve a töltött részecskéket. Óriási, 50-szer, 100-szor akkora, mint maga a Jupiter. A napszél egészen a Szaturnusz pályájáig nyújtja el a csóváját.

A Jupiter mágneses tere a Naprendszer legnagyobb képződménye. Ha szabad szemmel megfigyelhetnénk, akkor a Földről ugyanakkorának látszana, mint a Hold. Ahhoz is elég erős, hogy eltérítse a Jupiterhez legközelebbi nagy hold, az Io óriás vulkánjaiból szüntelenül áradó kénnyalábot. Ez az anyag a Jupiter pólusai felé áramlik, ahol lélegzetelállító fényjelenséget idéz elő. Ahogyan a Földön, a Jupiteren is létezik északi és déli fény, más néven aurora. A Júnó fogja elsőként elemezni a káprázatos jelenséget előidéző részecskéket és a mágneses teret.

A cikk első részét itt olvashatja.

Kapcsolódó cikk:
Pokoli Jupiter?