Jüpiter'in atmosferinin dönen gölgesinde, bulutsuz yamalar o kadar olağanüstü ki, büyük olanlar “sıcak noktalar” özel adını alıyorlar. Bu açıklıkların nasıl oluştuğu ve neden sadece gezegenin ekvatorunun yakınında bulundukları uzun zamandır gizemler. Şimdi, bilim adamları NASA’nın Cassini uzay aracından görüntüleri kullanarak Jüpiter’in atmosferindeki sıcak noktaların, Dünya’nın atmosferinde ve okyanuslarında da görülen bir desen olan bir Rossby dalgası tarafından yaratıldığına dair yeni kanıtlar buldular. Ekip, sıcak noktalardan sorumlu dalganın atlıkarıncaya atlıkarınca atı gibi atmosfer katmanlarında yukarı ve aşağı kaydığını buldu.
NASA Postdoctoral Üyesi bu çalışmanın baş yazarı David Choi, “Bu, bir süre boyunca birden fazla sıcak noktanın şeklini ilk kez yakından izledi, bu da bu özelliklerin dinamik doğasını takdir etmenin en iyi yolu” dedi. NASA'nın Greenbelt'teki Goddard Uzay Uçuş Merkezi'nde çalışan Md. Makale Icarus dergisinin Nisan sayısında online olarak yayınlanmaktadır.
Choi ve meslektaşları, uzay aracının gezegene en yakın yaklaşımını yaptığı 2000 yılının sonlarında Jüpiter'in uçması sırasında Cassini tarafından yüzlerce gözlemden hızlandırılmış filmler yaptılar. Filmler, Jüpiter'in karanlık kemerlerinden biri ile ekvatorun kabaca 7 derece kuzeyinde parlak beyaz bölgeler arasındaki bir sıcak nokta çizgisini yakınlaştırıyor. Yaklaşık iki ayı kapsayan (Dünya zamanında) çalışma, her biri Kuzey Amerika'dan daha fazla alanı kapsayan sıcak noktaların boyut ve şekillerindeki günlük ve haftalık değişiklikleri ortalama olarak inceliyor.
Bilim adamlarının sıcak noktalar hakkında bildiklerinin çoğu, NASA'nın 1995'te sıcak bir noktaya inen atmosferik bir prob çıkaran Galileo misyonundan geldi. Bu, Jüpiter atmosferinin ilk ve sadece yerinde yerinde araştırmasıydı.
"Galileo'nun sonda verileri ve bir avuç yörünge görüntüsü, bu sıcak noktaların etrafında ve etrafında dönen karmaşık rüzgarları ima etti ve temelde dalgalar, siklonlar veya aradaki bir şey olup olmadıkları hakkında sorular sordu," NASA'nın Pasadena, Kaliforniya'daki Jet Propulsion Laboratory'de bulunmaktadır ve Jüpiter uçuşu sırasında Cassini görüntüleme ekibinin bir üyesidir. “Cassini’nin fantastik filmleri artık tüm yaşam döngüsünü ve sıcak noktaların gelişimini ayrıntılı olarak gösteriyor.”
Sıcak noktalar bulutlarda kırıldığından, muhtemelen su bulutlarının oluşabileceği seviyeye kadar normalde görünmeyen bir Jüpiter atmosferi katmanına pencereler sağlarlar. Resimlerde sıcak noktalar gölgeli görünür, ancak daha derin katmanlar daha sıcak olduğu için sıcak noktalar sıcaklığın algılandığı kızılötesi dalga boylarında çok parlaktır; aslında, bu şekilde isimlerini aldılar.
Bir hipotez, büyük hava taslakları atmosferde battığında ve süreçte ısıtıldığında veya kuruduğunda sıcak noktaların ortaya çıkmasıdır. Ancak sıcak noktaların şaşırtıcı düzenliliği, bazı araştırmacıların atmosferik bir dalga olduğundan şüphelenmesine neden oldu. Tipik olarak, sekiz ila 10 sıcak nokta, aralarında yoğun beyaz bulut tüyleri ile kabaca eşit aralıklarla sıralanır. Bu model, soğuk havayı aşağı iten, bulutları parçalayan ve daha sonra ılık hava taşıyan ve tüylerde görülen ağır bulut örtüsüne neden olan bir dalga ile açıklanabilir. Bilgisayar modellemesi bu akıl yürütme çizgisini güçlendirmiştir.
Cassini filmlerinden araştırmacılar, her bir sıcak nokta ve tüyün içindeki ve etrafındaki rüzgarları haritaladılar ve sıcak noktalar ile birleşen rüzgar girdapları veya spiral girdapların yanı sıra geçen girdaplarla etkileşimleri incelediler. Bu hareketleri sıcak noktaların bulunduğu jet akışından ayırmak için, bilim adamları ayrıca Dünya'daki cirrus bulutlarına benzer küçük "scooter" bulutlarının hareketlerini izlediler. Bu, daha önce düşünülenden çok daha hızlı olan yaklaşık 300 ila 450 mil / saatte (saatte 500 ila 720 kilometre) saat hızlandırılmış olan jet akımının gerçek rüzgar hızının ilk doğrudan ölçümü olabilirdi. Sıcak noktalar saatte 362 kilometre (225 mil / saat) daha yavaş bir hızda.
Araştırmacılar bu bireysel hareketleri atarak sıcak noktaların hareketlerinin atmosferdeki Rossby dalgasının modeline uyduğunu gördüler. Yeryüzünde, Rossby dalgaları hava koşullarında önemli bir rol oynar. Örneğin, soğuk bir Kuzey Kutbu havası patlaması aniden düşüp Florida'nın ürünlerini dondurduğunda, bir Rossby dalgası polar jet akışı ile etkileşime girer ve onu tipik seyrinden gönderir. Dalga gezegenimizin etrafında dolaşıyor, ancak gittikçe periyodik olarak kuzeyi ve güneyi dolaşıyor.
Sıcak noktalardan sorumlu dalga, gezegeni batıdan doğuya da çevreler, ancak kuzey ve güneyde dolaşmak yerine atmosferde yukarı ve aşağı kayar. Araştırmacılar, bu dalganın 24 ila 50 kilometre yükseklikte yükselip düşebileceğini tahmin ediyorlar.
Yeni bulgular, araştırmacıların Galileo sondası tarafından döndürülen gözlemlerin Jüpiter atmosferinin geri kalanına ne kadar iyi yayıldığını anlamalarına yardımcı olmalıdır. Choi, “Ve bu Jüpiter'de hala sıcak noktaları çevreleyen soruların çoğunu yanıtlamanın bir başka adımı” dedi.
