لکه قرمز بزرگ مشهور مشتری از قرن دوازدهم تحت رصد دائمی بوده است، اما این پیشرفت جدید بی سابقه است.
تلسکوپ فضایی هابل، لکه قرمز بزرگ مشتری (GRS) را در حال نوسان تماشا کرده است، انگار که تقریباً هر ۹۰ روز یک بار به داخل و خارج فشرده می شود.
چرا این ضد گردباد عظیم که در طول دهه‌ها در حال کوچک شدن بوده و در حال حاضر حدود ۹۱۶۵ مایل (۱۴۷۵۰ کیلومتر) عرض دارد (اگرچه دامیان پیچ، عکاس نجومی، عرض آن را تنها ۷۷۷۰ مایل یا ۱۲۵۰۰ کیلومتر اندازه‌گیری کرده است)، به این شکل رفتار می‌کند. یک راز است
ایمی سایمون، از مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا در مریلند، در بیانیه‌ای گفت: «با وضوح بالای هابل، می‌توان گفت که GRS قطعاً به داخل و خارج می‌شود و همزمان با سرعت و کندتر حرکت می‌کند.» این بسیار غیرمنتظره بود و در حال حاضر هیچ توضیح هیدرودینامیکی وجود ندارد.
ستاره شناسان به رهبری سیمون از هابل برای رصد لکه قرمز بزرگ به مدت ۸۸.۵ روز بین آذر ۱۴۰۲ تا اسفند ۱۴۰۲ استفاده کردند. مرور زمان تصاویر گرفته شده در آن دوره نشان می دهد که GRS به طور دوره ای در امتداد محور نیمه اصلی خود منبسط و منقبض می شود (عریض ترین بخش یک بیضی).
سیمون گفت: در حالی که می دانیم حرکت آن در طول جغرافیایی کمی متفاوت است، انتظار نداشتیم که اندازه آن نیز نوسان شود.
GRS که در ۲۲ درجه جنوب استوای مشتری، در لبه کمربند استوایی جنوبی جو جویان قرار دارد، از بالا و پایین توسط جریان های جت قدرتمندی که با سرعت ۴۲۸ کیلومتر در ساعت به دور سیاره غول پیکر می چرخند، برخورد می کند. جریان های جت مانع از سرگردانی گرداب عظیم به عرض های جغرافیایی دیگر می شوند، اگرچه دیده می شود که نسبت به بقیه جو به سمت غرب رانده می شود. این رانش ثابت نیست، اما اندازه گیری شده است که در یک نوسان تقریباً ۹۰ روزه شتاب و کاهش می یابد.
مایک وونگ از دانشگاه کالیفرنیا در برکلی گفت: ‘با شتاب و کاهش سرعت، GRS به جریان های جت بادی به سمت شمال و جنوب آن فشار می آورد.’
به نظر می رسد که به این نوسان تقریباً ۹۰ روزه در رانش به سمت غرب متصل است، فشردن شکل GRS که توسط هابل دیده می شود.
وونگ می‌گوید: «این شبیه ساندویچی است که در آن تکه‌های نان مجبور می‌شوند تا وقتی وسط آن پر شده است بیرون بزنند.»
به نظر می رسد درجه فشردن با سرعتی که GRS در آن در حال حرکت است، همبستگی ندارد. در طول دوره هایی که رانش GRS کاهش یافته است، عرض گرداب و اندازه هسته آن در بالاترین حد خود هستند. هسته همچنین در نور فرابنفش زمانی که در بزرگ‌ترین حالت خود قرار دارد، درخشان‌تر می‌درخشد، که نشان‌دهنده جذب کمتر مه در جو بالای آن است. هنگامی که رانش شتاب می گیرد، عرض GRS و اندازه هسته آن منقبض می شود. این ممکن است نتیجه تعامل GRS با اتمسفر اطراف هنگام افزایش سرعت رانش آن باشد.
تاکنون تنها یک دوره نوسانی توسط هابل به طور کامل مشاهده شده است. سایمون برنامه میراث جوی سیاره بیرونی (OPAL) را رهبری می کند که از هابل برای تصویربرداری از هر یک از چهار سیاره غول پیکر در بیرونی منظومه شمسی – مشتری، زحل، اورانوس و نپتون – استفاده می کند – حداقل یک بار در سال. با این حال، مطالعات هابل در مورد GRS یک پروژه جداگانه علاوه بر آن بود.
گروهی از ستاره شناسان آماتور برتر، مانند دامیان هلو نیز به طور معمول از مشتری با وضوح بالا تصویر می کنند و داده های آنها به قدری خوب است که سایمون و تیم OPAL اغلب با آنها کار می کنند. ممکن است که این فشردن نقطه در تصاویر آماتور مشهود باشد، اگرچه سایمون فکر می‌کند که ممکن است برای داده‌های آماتور کمی بیش از حد نامحسوس باشد که آن را با هر گونه اطمینانی ثبت کنند، با عرض این نقطه فقط ۰.۳ درجه در طول جغرافیایی بیش از دو متغیر است. -دوره هفته با این وجود، اکنون که می دانیم این اتفاق رخ می دهد، آماتورها ممکن است بتوانند تصویر خود را برای تشخیص آن دقیق کنند.
سیمون همچنین می‌خواهد با تلسکوپ فضایی جیمز وب نگاهی دیگر به GRS بیندازد که قبلاً طوفان جوین را در نور مادون قرمز نزدیک در اوایل سال جاری تصویر کرده بود و امواج جوی را بالای GRS پیدا کرده بود. سیمون امیدوار است با توانایی کاوش عمیق‌تر در GRS در طول موج‌های مادون قرمز متوسط طولانی‌تر، ببیند که آیا سرعت باد در داخل طوفان نیز به مرور زمان با نوسانات تغییر می‌کند یا خیر.
کوچک شدن کلی GRS، که اکنون با فشردن نوسانی همراه شده است، به این معنی است که طوفان دستخوش تغییرات جالبی شده است. به کجا ختم خواهد شد؟
سیمون گفت: ‘در حال حاضر، نوار عرض جغرافیایی خود را نسبت به میدان باد بیش از حد پر می کند.’ هنگامی که درون آن نوار منقبض می شود، بادها واقعاً آن را در جای خود نگه می دارند.» وقتی این اتفاق می افتد، ممکن است اندازه آن تثبیت شود، اما در حال حاضر تا زمانی که بتوان اطلاعات بیشتری جمع آوری کرد، این حدس و گمان باقی می ماند.
