U vrtložnom nadstrešku Jupiterove atmosfere, oblaci bez oblaka su toliko izuzetni da veliki dobivaju posebno ime "vruće točke". Kako su ove čistine oblikovane i zašto se nalaze samo u blizini planetarnog ekvatora, odavno su misterije. Znanstvenici su pomoću slika sa NASA-inog svemirskog broda Cassini pronašli nove dokaze da su vruće točke u atmosferi Jupitera stvorene Rossby-jevim valom, obrascem koji se također vidi u Zemljinoj atmosferi i oceanima. Tim je otkrio kako je val odgovoran za vruće točke klizio gore-dolje kroz slojeve atmosfere poput konja iz vrtića na veselici.
"Ovo je prvi put da je netko pomno pratio oblik više vrućih točaka tijekom određenog vremena, što je najbolji način za procjenu dinamičke prirode ovih karakteristika", rekao je glavni autor studije David Choi, znanstveni suradnik NASA-e radeći u NASA-inom centru za svemirske letove Goddard u Greenbeltu, Md. Rad je objavljen na mreži u travnjačkom broju časopisa Icarus.
Choi i njegovi kolege snimili su vremenske filmove iz stotina promatranja koje je Cassini snimio tijekom leta Jupitera krajem 2000., kada se svemirski brod približio planeti. Filmovi povećavaju liniju vrućih točaka između jednog Jupiterovog tamnog pojasa i svijetlo bijele zone, otprilike 7 stupnjeva sjeverno od ekvatora. Pokrivajući oko dva mjeseca (po zemaljskom vremenu), studija ispituje dnevne i tjedne promjene u veličinama i oblicima žarišta, od kojih svaki prosječno pokriva više područja od Sjeverne Amerike.
Mnogo onoga što znanstvenici znaju o vrućim točkama stiglo je iz NASA-ine misije Galileo, koja je izdala atmosfersku sondu koja se spustila na vruće mjesto 1995. Ovo je bila prva i dosad jedina in situ istraga Jupiterove atmosfere.
„Podaci Galileove sonde i nekoliko slika orbitera nagovještavali su složene vjetrove koji se vrte okolo i kroz ove vruće točke, a postavljala su pitanja jesu li u osnovi valovi, cikloni ili nešto između toga“, rekao je Ashwin Vasavada, koautor papira temelji se u NASA-inom laboratoriju za mlazni pogon u Pasadeni, Kalifornija, i bio je član Cassinijeva tima za snimanje slika tijekom leta na Jupiteru. "Cassini fantastični filmovi sada detaljno prikazuju cijeli životni ciklus i evoluciju žarišta."
Budući da vruće točke padaju u oblacima, one pružaju prozore u normalno neviđeni sloj Jupiterove atmosfere, moguće sve do razine u kojoj se mogu formirati vodeni oblaci. Na slikama vruće točke izgledaju sjene, ali zato što su dublji slojevi topliji, žarišta su vrlo svijetla na infracrvenim valnim duljinama gdje se osjeti toplina; u stvari, tako su i dobili svoje ime.
Jedna od hipoteza je da se vruće točke pojavljuju kada velike propuhe zraka potonu u atmosferu i tijekom procesa se zagrijavaju ili suše. No, iznenađujuća pravilnost vrućih točaka navela je neke istraživače da sumnjaju da je uključen atmosferski val. Tipično, osam do 10 vrućih točaka se nalaze u liniji, ravnomjerno raspoređeni, s gustim bijelim oblacima između. Ovaj se obrazac može objasniti valom koji gura hladni zrak dolje, razbijajući bilo koji oblak, a zatim dovodi topli zrak gore, uzrokujući težak oblačni pokrov koji se vidi u pljuskovima. Računalno modeliranje pojačalo je ovo obrazloženje.
Iz filmova o Cassiniju, istraživači su preslikali vjetrove u i oko svakog žarišta i pljuska i ispitivali interakcije s vrtlozima koji prolaze pored vjetrova ili spiralnih vrtloga koji se spajaju s vrućim točkama. Da bi odvojili ove pokrete od mlazne struje u kojoj žive žarišta, znanstvenici su također pratili kretanja malih oblaka „skutera“, sličnih oblacima cirusa na Zemlji. To je pružilo ono što je možda prvo izravno mjerenje stvarne brzine vjetra mlaznog toka, koji se kretao brzinom od oko 300 do 450 mph (500 do 720 kilometara na sat) - mnogo brže nego što je iko prije mislio. Vruće točke povećavaju se ležernijim tempom od oko 225 mph (362 kilometra na sat).
Ispirući ove pojedinačne pokrete, istraživači su vidjeli da gibanja žarišta odgovaraju uzorku Rossbyovog vala u atmosferi. Na Zemlji valovi Rossby igraju glavnu ulogu u vremenskim prilikama. Na primjer, kada eksplozija hladnog arktičkog zraka iznenada padne i zamrzne usjeve Floride, Rossbyjev val djeluje u interakciji s polarnim mlaznim tokom i šalje ga van svog uobičajenog toka. Val putuje oko našeg planeta, ali periodično luta sjeverom i jugom dok prolazi.
Val odgovoran za žarišta također kruži planetom zapad prema istoku, ali umjesto da luta sjeverom i jugom, on se klizi gore-dolje u atmosferi. Istraživači procjenjuju da se ovaj val može uzdići i spustiti visine od 15 do 30 milja (24 do 50 kilometara).
Nova otkrića trebala bi pomoći istraživačima da razumiju koliko se promatranja koje je uzvratila sonda Galileo šire na ostatak atmosfere Jupitera. "A to je još jedan korak u odgovoru na više pitanja koja još uvijek okružuju vruće točke na Jupiteru", rekao je Choi.
