Sonda kosmiczna Cassini sfotografowała na Jowiszu niezwykłą ciemną chmurę dwukrotnie większą niż nasza planeta.

Przez ponad stulecie astronomowie uważali, że Wielka Czerwona Plama jest największym obiektem na Jowiszu. Już tak nie myślą. Zdjęcia ze zmierzającego do Saturna Cassiniego ukazują coś, co na pewno nie jest mniejsze – Wielką Ciemną Plamę.

Byłem bardzo zaskoczony kiedy to zobaczyłem – wielką chmurę, dwukrotnie większą niż Ziemia, obiegającą północny biegun Jowisza” – powiedział Bob West, planetolog z Jet Propulsion Laboratory.

West przez dłuższy czas śledził tę chmurę. Pierwszy raz rzucił na nią okiem, kiedy oglądał zdjęcia w ultrafiolecie wykonane w 1997 roku za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a. Widać ją było jednak tylko na jednej fotografii i West nie wiedział co z tą obserwacją począć.

Teraz już jednak wie. “W 2000 roku sonda Cassini przeleciała w pobliżu Jowisza i pozwoliła na swobodną obserwację okolic północnego bieguna. Z początku nie było widać niczego ciekawego. Później pojawiła się Wielka Ciemna Plama“. Przez kilka tygodni Cassini obserwował jak chmura rośnie mając owalny kształt i osiąga rozmiar Wielkiej Czerwonej Plamy. Wirowała, ciemniała i zmieniała kształt. Gdy Cassini oddalał się – zaczęła blednąć.

Wielka Ciemna Plama jest widoczna tylko okresami. Prawdopodobnie dlatego HST był w stanie dostrzec ją tylko raz. Gdyby Cassini przeleciał miesiąc lub dwa miesiące później – niczego byśmy nie zobaczyli. Dzięki trwającym 11 tygodni obserwacją udało się wyciągnąć pewne wnioski.

Zdjęcie przedstawia dwie wielkie burze w atmosferze Jowisza. Większą z nich jest słynna Wielka Czerwona Plama, drugą – Wielki Biały Owal. Oba są wirującymi układami chmur. Biały Owal znajduje się w paśmie chmur, które okrążają Jowisza szybciej niż Wielka Czerwona Plama. Oba wielkie układy burzowe oddziaływują na siebie. Do jednego ze spotkań doszło w 1975 roku. Skutkiem tego było zblednięcie Plamy na okres kilku lat. Zdjęcie zostało wykonane przez sondę Voayger 2 w 1979 roku.

Wielka Ciemna Plama i Wielka Czerwona Plama bardzo się różnią. Wielka Czerwona Plama to głęboki obiekt. To wysokociśnieniowa burza zakorzeniona w troposferze. Wielka Ciemna Plama jest stosunkowo płytka i ogranicza się do jowiszowej stratosfery.

West uważa, że jest ona wynikiem pojawiania się na Jowiszu zórz polarnych.

Na Jowiszu, podobnie jak na Ziemi, występują zorze. Jednak na Jowiszu są one tysiące razy silniejsze“. Pojawiają się one, gdy naładowane elektrycznie cząstki wpadają w atmosferę w okolicach podbiegunowych, zderzają się z cząstkami atmosfery i powodują ich świecenie. Na Ziemi zorze rozpalane są przez wiatr słoneczny. Może on również wywołać to zjawisko na Jowiszu, ale niekoniecznie: Jowisz ma dość energii aby stworzyć je samemu. “Pole magnetyczne Jowisza to wielki zbiornik naładowanych cząstek. Rozpędzane one są 11-godzinną rotacją planety i jej pola magnetycznego. Dzięki temu sezon zorzowy trwa na planecie nieprzerwanie“.

Wykonane przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a zdjęcie zorzy w biegunowym obszarze największej z planet.

Wysokoenergetyczne elektrony uderzając w jowiszową atmosferę nie tylko wywołują świecenie, lecz także powodują rozpad cząstek znajdującego się tam metanu (CH4). Fragmenty cząstek łączą się z wodorem w wyniku czego powstaje acetylen (C2H2). To początek zestawu reakcji, Acetylen łączy się z innymi cząsteczkami zawierającymi wodór i węgiel. Powstają bardziej skomplikowane molekuły, które mogą kondensować w krople“.

Jeśli West ma rację, Wielka Ciemna Plama jest mgiełką bogatych w węglowodory kropelek unoszących się w najbardziej zewnętrznych obszarach stratosfery planety. Taka mgiełka powinna być widoczna w promieniowaniu UV ponieważ węglowodorowe kropelki silnie pochłaniają to promieniowanie. I rzeczywiście – Wielka Ciemna Plama nie może być dostrzeżona ludzkim okiem, widać ją tylko w ultrafiolecie.

Pomysł zgadza się z faktami, ale West nadal ma wątpliwości: “Kiedy Plama była intensywniejsza pod koniec 2000 roku, na planecie nie było wzmożonej aktywności zorzowej. Dlaczego pojawiła się akurat wtedy, gdy przelatywał tam Cassini? Tego nie wiemy. Widać z tego, że stratosfera Jowisza jest bardziej ciekawa niż dotąd podejrzewaliśmy“.

Przy okazji możemy się czegoś dowiedzieć o naszej planecie.

West wyjaśnia: “Wielka Ciemna Plama jest pochwycona przez biegunowy wir – strumień okrążający biegun Jowisza“. Szybki wiatr wiru działa jak ściana, utrzymując Plamę na wysokich szerokościach geograficznych (jowiszowych). Podobne wiry otaczają ziemskie bieguny. Północny wir jest zaburzony przez wielkie masy lądu, antarktyczny jest lepiej zorganizowany. Obserwacje wiru na Jowiszu mogą nam pomóc zrozumieć ziemskie wiry.

Autor

Michał Matraszek