Kada je svemirska letjelica Juno stigla na Jupiter u srpnju 2016., brzo je započela s radom. Među mnoštvom zapanjujućih slika planete bile su naše prve ikad slike Jupiterovih stupova. I ono što smo vidjeli bilo je veliko iznenađenje: geometrijski raspored ciklona u postojanim obrascima.
Jupiterove polarne regije uvijek su bile misterija za promatrače vezane uz Zemlju. Planeta nije nagnut puno, što znači da su motori uvijek tankoćutni iz vida. Ostale svemirske letjelice koje su posjetile Jupiter usredotočene su na ekvatorijalne regije, ali Juno-ova vodoravna orbita pruža nam dobre izglede Jupiterovih stupova izbliza.
„Izuzetno su stabilni raspored takvih kaotičnih elemenata. Nikada nismo vidjeli ništa slično. " - Morgan O'Neill, University of Chicago
Juno ima čitav niz instrumenata dizajniranih za otključavanje nekih misterija oko Jupitera, uključujući infracrveni snimač i kameru s vidljivim svjetlom. Polarne regije poseban su fokus misije, a astronomi su se radovali prvim pogledima Jupiterovih skrivenih stupova. Nisu bili razočarani kad su ih dobili.
Svaki od Jupiterovih stupova je geometrijski niz velikih ciklona raspoređenih u trajnim poligonalnim uzorcima. Na sjevernom polu oko osam oluja raspoređeno je oko jedne polarne ciklone. Na jugu je oluja okružila još pet.
Ovo je zapanjujuće otkriće i brzo je dovelo do pitanja zašto i kako tih aranžmana. U atmosferi Jupitera dominira aktivnost oluje, uključujući poznate vodoravne olujne pojaseve u ekvatorijalnim regijama i poznatu Veliku crvenu mrlju. Ali ti gotovo vješti rasporedi polarnih oluja bili su nešto drugo.
Uporni raspored oluja je zagonetka. Naše trenutno razumijevanje govori nam da bi se oluje morale lebdjeti naokolo i stopiti, ali ove oluje ne rade ni jedno ni drugo. Samo se okreću na mjestu.
Novi rad objavljen u Natureu dublje je promatrao ove neobične aranžmane. Rad su napisali znanstvenici međunarodne skupine institucija, uključujući Sveučilište u Chicagu. To je jedan od četiri rada posvećena novim opažanjima sa svemirskog broda Juno.
Jedan od koautora ovog rada je Morgan O'Neill, postdoktorski znanstvenik sa Sveučilišta u Chicagu. Govoreći o oluji, rekla je: "Oni su neobično stabilni raspored takvih kaotičnih elemenata. Nikada nismo vidjeli ništa slično. "
Čudan geometrijski raspored Jupiterovih polarnih oluja podsjetio je O’Neill na nešto iz biblioteke čudnih fizičkih pojava koje smo promatrali samo u laboratorijskim uvjetima. Još u 90-ima znanstvenici su upotrebljavali elektrone za simulaciju turbulentne 2-D tekućine bez trenja dok se hladi. U tim uvjetima primijetili su slično ponašanje. Umjesto da se spajaju kao što se očekivalo, mali vrtlozi skupili su se i formirali jednako raspoređene nizove oko središta. Nazvali su ove nizove "vrtložnim kristalima."
To bi moglo objasniti što se događa na Jupiterovim stupovima, ali prerano je sigurno. "Sljedeći korak je: Možete li stvoriti model koji gradi virtualni planet i predviđa te tokove?" Rekao je O'Neill. To će biti sljedeći korak u razumijevanju fenomena.
Možda nije iznenađujuće što su ove osetljive oluje na stupovima tako uporne. Uostalom, Velika crvena mrlja na Jupiteru vidljiva je više od 200 godina. Možda je Jupiter jednostavno ogroman i stabilan.
Ali polarni cikloni i dalje zahtijevaju objašnjenje. I bez obzira na to objašnjenje, razumijevanje onoga što se događa na Jupiteru pomoći će nam da bolje razumijemo druge planete.
