Vědci poprvé přímo změřili rychlost proudění ve stratosféře planety Jupiter

Pomocí radioteleskopu ALMA, jehož evropským partnerem je ESO, se týmu astronomů podařilo poprvé přímo změřit rychlost větru ve středních vrstvách atmosféry planety Jupiter. Na základě studia chemických pozůstatků po dopadu komety do atmosféry planety na začátku 90.

let 20. století vědci zjistili, že se v této vrstvě atmosféry Jupiteru vyskytuje extrémně silné proudění, jehož rychlost v blízkosti pólů dosahuje až 1 450 km za hodinu. Ve Sluneční soustavě se tak jedná o zcela unikátní extrémní meteorologický systém.

Planeta Jupiter je známá svými bílými a červenohnědými pásy – vířícími oblaky pohybujícího se plynu, který astronomové tradičně používají ke zkoumání proudění větru v nižších vrstvách jeho atmosféry.

Poblíž pólů planety astronomové pozorují nápadně jasné zářící struktury, polární záře, které jsou, zdá se, určitým způsobem spojeny se silným větrem vanoucím také v horních vrstvách atmosféry. Ale až dosud vědci nebyli schopni přesně měřit charakteristiky proudění v pásmu ležícím mezi těmito dvěma vrstvami, tedy ve stratosféře Jupiteru.

Měření rychlosti proudění ve stratosféře planety Jupiter pomocí sledování pohybu oblaků není možné, protože se v této vrstvě atmosféry oblačnost nevyskytuje. Alternativní prostředek ke zkoumání tohoto problému ale astronomové získali díky kometě Shoemaker–Levy 9, která do atmosféry planety Jupiter dopadla v roce 1994.

Při impaktu vznikly ve stratosféře molekuly nových látek, které jsou od té doby unášeny prouděním. Thibault Cavalié (Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux, Francie) a jeho tým se pokusili jednu z těchto sloučenin – kyanovodík – použít k proměření tryskového proudění ve stratosféře Jupiteru.

Vědci pro tento fenomén používají označení slovo ‚jet‘, aby zdůraznili strukturu úzkých pásů ve stratosféře Jupiteru připomínající tryskové proudění v atmosféře Země. „Nejpůsobivějším výsledkem je nalezení silných jetů s rychlostí proudění až 400 metrů za sekundu, které se vyskytují pod polárními zářemi v blízkosti pólů,“ říká Thibault Cavalié.

Taková rychlost větru – tedy asi 1 450 km/h – více než dvakrát převyšuje maximální rychlost, jakou proudění dosahuje v slavné Velké rudé skvrně, a je asi třikrát vyšší než v nejsilnějších tornádech na Zemi.

„Naše pozorování ukazují, že tyto jety se mohou chovat podobně jako obří vír o průměru až čtyřikrát převyšujícím rozměry Země a výšce nějakých 900 kilometrů,“ vysvětluje spoluautor práce Bilal Benmahi (Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux).

„Vír takových rozměrů je ve z hlediska meteorologie ve Sluneční soustavě něco mimořádného,“ dodává Thibault Cavalié.

Silného větru v okolí pólů Jupiteru si členové týmu byli vědomi, ale jednalo se o pásmo ležící mnohem výše v atmosféře, stovky kilometrů nad oblastí, na kterou se zaměřila tato studie publikovaná ve vědeckém časopise Astronomy & Astrophysics. Předchozí práce předpověděly, že tyto výškové větry by mohly slábnout a úplně zaniknout dříve, než sestoupí dostatečně hluboko až do stratosféry. „Nová data získaná pomocí ALMA nám však ukazují opak,“ upozorňuje Thibault Cavalié, a dodává, že nalezení takto silného stratosférického proudění poblíž pólů Jupiteru je skutečným překvapením.

Astronomové použili 42 z celkového počtu 66 antén radioteleskopu ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) pracujícího v poušti Atacama v severním Chile a analyzovali pohyb molekul kyanovodíku, které v atmosféře Jupiteru zanechala srážka s kometou Shoemaker–Levy 9.

Data získaná pomocí ALMA jim umožnila změřit Dopplerův posun – malé změny frekvence (vlnové délky) záření emitovaného molekulami – způsobený rychlým prouděním větru v této oblasti atmosféry planety. „Měřením tohoto posunu jsme byli schopni odvodit rychlost proudění větru podobně, jako je možné změřit rychlost projíždějícího vlaku na základě změny frekvence jeho houkání,“ vysvětluje další spoluautor práce Vincent Hue (Southwest Research Institute in the US).

Kromě nalezení překvapivě silných polárních větrů se členům týmu na základě dat z ALMA podařilo také potvrdit existenci silného stratosférického proudění kolem rovníku planety a to (rovněž poprvé) přímým měřením jeho rychlosti.

Tryskové proudění v této části atmosféry Jupiteru v průměru dosahuje rychlosti 600 kilometrů za hodinu. Pozorování potřebná ke sledování stratosférického proudění na pólech i na rovníku planety Jupiter pomocí ALMA si vyžádala méně než 30 minut pozorovacího času.

„Úroveň detailů, jaké jsme dosáhli za takto krátký čas, názorně demonstruje možnosti pozorování prováděných pomocí ALMA,“ říká spoluautor studie Thomas Greathouse (Southwest Research Institute, US). „Je to ohromné spatřit první přímé měření tohoto proudění.

“ „Tyto výsledky, získané pomocí ALMA, otevírají zcela nové okno ke studiu polárních oblastí planety Jupiter, což se ještě před několika měsíci nedalo očekávat,“ dodává Thibault Cavalié. „Také jsme připravili půdu pro další podobná, a ještě rozsáhlejší měření, která bude provádět zařízení Submillimetre Wave Instrument v rámci kosmické mise JUICE,“ dodává Thomas Greathouse s odkazem na připravovaný start evropské sondy JUICE (JUpiter ICy moons Explorer, ESA), který je očekáván v průběhu příštího roku.

Planetu Jupiter bude zkoumat také připravovaný velký pozemní dalekohled ESO/ELT (Extremely Large Telescope), který by měl zahájit vědeckou činnost ve druhé polovině tohoto desetiletí. Bude schopen získávat pozorování polárních září Jupiteru s vysokým rozlišením a přinést ještě detailnější pohled na atmosféru této planety.

FOTO: Evropská jižní observatoř

Rubriky:  Astronomie Vesmír
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce
reklama

Související články

Houstone, problém vyřešen

Americký Národní úřad pro letectví a kosmonautiku (NASA) se podílí na přípravě...

Legendární meteorit zklamal...

Psal se rok 1984, když byl v oblasti Alan Hills v Antartidě objeven...

Česká stopa na oběžné dráze: Raketa...

Včerejšek byl pro české vědce i pro celou naší vlast malým svátkem. Dvě...

Křest letošního roku: Vrtulník...

Malý, ale šikovný. Asi tak by se dal popsat technologický skvost...

Astronomové objevili dosud...

Slušně vychovaná planeta má kroužit kolem své mateřské hvězdy. Ne každá však...

Sluneční štít Webbova teleskopu se...

Vesmírný teleskop Jamese Webba má za sebou jeden z nejdůležitějších kroků. Týmu,...

Hoaxy, které se dotýkají hvězd

Co se vyrovná nekonečné velikosti vesmíru? Snad jen studnice mýtů a...

Blízká setkání satelitního druhu

Že se satelity Elona Muska můžou být potíže, zjistil v nedávné době sám...

První orbitální start Starshipu?...

Muskova společnost SpaceX se chystá vstoupit do nového roku se vší...

„Webb“ konečně vyletěl. Bude...

Už brzy by vědci mohli a měli pozorovat snímky zachycující zrození hvězd ve...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Plemeno bojových psů: Za svoji vlast padlo 25 amerických dobrmanů

Plemeno bojových psů: Za svoji...

Tmou se ozve výhružné zavrčení. Zní děsivě. Malý Japonec rozsvítí baterku a...
Fantom opery: Skutečně žil tajemný přízrak?

Fantom opery: Skutečně žil tajemný...

Je to zcela jistě jeden z nejslavnějších příběhů historie. Vypráví o velké lásce,...
Byla smrt Ludvíka II Bavorského nehoda, nebo vražda?

Byla smrt Ludvíka II Bavorského...

Ludvíka II Bavorského sice vytáhnou z jezera, v plicích však...
Výkupné za bohatého dědice

Výkupné za bohatého dědice

Zmlátili ho a připoutali ho řetězem v nějaké tmavé díře, kde pořád...
16. ročník programu L’Oréal-UNESCO Pro ženy ve vědě byl zahájen

16. ročník programu L’Oréal-UNESCO...

Pandemie Covid-19 ovlivnila celý svět, samozřejmě i ten vědecký. Ještě více se...
Urologové otevírají v lednu ambulance v boji proti rakovině prostaty

Urologové otevírají v lednu...

Desítky urologů po celé republice otevřou v týdnu od 24. ledna své...
Svět zločinu: Utrpení v drápech Černého pantera

Svět zločinu: Utrpení v drápech...

Ztichlým výstavným domem se uprostřed noci tiše plíží maskovaný muž....
Oskar Schindler: Dobrodinec nebo vychytralý vyděrač a otrokář?

Oskar Schindler: Dobrodinec nebo...

Desítky německých podnikatelů stáhly vězně do bezpečných oblastí a...
Kdo vynalezl burrito? Prý Kim Čong-Il!

Kdo vynalezl burrito? Prý Kim...

Populární burrito je podle mnohých z nás tradičním mexickým jídlem....
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.