Čtyřicet let trvající výzkum odhalil záhadné chování atmosféry Jupiteru

Teploty v horních vrstvách atmosféry Jupiteru se z doposud neznámých důvodů mění v několika cyklech. Změny jsou navíc zvláštně „sladěné“ mezi vzdálenými regiony plynného obra...

26.12.2022 - Stanislav Mihulka



Již od časů Galilei Galileiho víme, že se v atmosféře Jupiteru střídají světlé a červenohnědé pásy, které jsou rovnoběžné s jeho rovníkem. První poměrně primitivní meziplanetární sondy Pioneer 10 a 11 navíc ukázaly, že teplota v těchto pruzích se výrazně liší – světlé pruhy jsou chladnější než jejich tmavé protějšky. Příčiny takového uspořádání ale do dnešních dnů neznáme.

Planetární vědec Glenn Orton z Laboratoří tryskového pohonu (JPL) NASA se rozhodl zjistit o tomto zajímavém fenoménu víc. Se svým výzkumem začal Orton již před 40 lety a stále v něm pokračuje. Ostatně není to až takové překvapení – jeden rok na Jupiteru trvá téměř 12 let a změny v jeho atmosféře jsou tak velmi pomalé. Nyní se zdá, že na alespoň část otázek, týkajících se atmosféry plynného obra, vědci nalezli odpovědi – průběžné výsledky Ortonova týmu nedávno uveřejnil prestižní časopis Nature Astronomy.

Záhadné změny teploty

Výzkum Ortonova týmu stojí na působivém souboru dat, které během uplynulých desítek let shromáždila šestice sond a několik pozemních teleskopů. Ukázalo se, že teploty v pruzích atmosféry Jupiteru se v průběhu času mění, stoupají a zase klesají, a to mnohem více, než jsme si doposud mysleli. Ba co víc – změny v teplotách se v některých případech projevují v nesousedících regionech a vypadá to, jako by byly tyto oblasti propojené. Do jisté míry by se to dalo přirovnat k ročním obdobím na Zemi, kde zvýšení teploty na severní polokouli, vede k jejímu poklesu na polokouli jižní. Zvláště patrné jsou tyto změny v oblastech 16°, 22° a 30° od Jupiterova rovníku.

Na Jupiteru by ale žádný systém ročních období fungovat neměl. Na rozdíl od Země je Jupiterova oběžná dráha vysoce kruhová a náklon jeho rotační osy (3°) je v porovnání s naší planetou (23°) velmi malý. Míra slunečního záření, které Jupiter během svého roku dostává, se tak téměř nemění.

Vědci dokonce dokázali popsat tři pravidelné cykly – čtyřletý, 7 až 9letý a 10 až 14letý, ve kterých k teplotním změnám dochází. Právě tyto cykly představují pro vědce největší záhadu. Nejdelší cyklus by podle nich mohl nějakým způsobem souviset s Jupiterovou oběžnou drahou, neboť se blíží k jeho roční periodě, co stojí za kratšími cykly, ale není vůbec jasné. 

TIP: Astronomové na Jupiteru detekovali gigantickou „vlnu horka“ s teplotou 700 °C

„Dokázali jsme odtajnit jednu část hádanky – v Jupiterově atmosféře skutečně probíhají přírodní cykly. Abychom pochopili, co tyto vzorce řídí, budeme muset další výzkum zaměřit na oblasti nacházející se nad i pod oblačnými vrstvami Jupiteru,“ shrnuje zjištění Ortonova týmu spoluautor studie Leigh Fletcher z Univerzity v Leicesteru.

Padesát kilometrů vířících oblaků

Jupiter permanentně halí mračna roztroušená v různých výškách v tropopauze. Oblačnost se dělí na světlejší zóny a tmavší pásy rovnoběžné s rovníkem planety. Vzájemná interakce mezi těmito cirkulujícími oblastmi pak vede ke vzniku bouří a turbulencí.

TIP: Jupiter: Deset nejzajímavějších faktů o největší planetě Sluneční soustavy

Vrstva nádherných vířících oblaků, včetně pozorovatelných bouří, je pouze 50 km silná. Tvoří ji krystalky čpavku, jež formují dvě odlišné vrstvy oblačnosti: Spodní je tenčí a horní silnější, zato průzračnější. Tmavší materiál zřejmě představují sloučeniny vynášené z větších hloubek, které následně mění barvu při reakci se slunečním ultrafialovým zářením. Složení těchto sloučenin dosud neznáme, podle předpokladů však zahrnují fosfor, síru a pravděpodobně i různé uhlovodíky.


Další články v sekci