W atmosferze Jowisza przemieszcza się gigantyczna „fala gorąca” o temperaturze 700 st. C. Skąd się wzięła?

W tym artykule:

1. Jakie temperatury panują na Jowiszu?
2. Co to jest gazowy olbrzym?
3. Zorze polarne na Jowiszu
4. Jak szybko przesuwa się fala gorąca na Jowiszu?

Rewelacje upublicznił James O’Donoghue z japońskiej agencji kosmicznej JAXA (Japanese Aerospace Exploration Agency) podczas konferencji naukowej w Granadzie. Naukowiec przedstawił tam nowe dane opisujące zaskakujące cechy górnych części atmosfery Jowisza.

Jakie temperatury panują na Jowiszu?

Jowisz otrzymuje tylko 4 proc. światła, jakie dociera na Ziemię. Z tego powodu modele zakładały, że w górnych częściach jego atmosfery powinny panować mroźne temperatury spadające do minus 70 st. C. Rok temu naukowcy należący do zespołu O’Donoghue’ego wykazali jednak, że jest zupełnie inaczej. Tysiąc kilometrów powyżej wierzchołków chmur na Jowiszu panuje temperatura wynosząca średnio kilkaset stopni Celsjusza.

Ci sami badacze ogłosili teraz, że na Jowiszu z rejonu bieguna północnego w kierunku równika przemieszcza się potężna „fala gorąca”. Na animacji, jaką pokazali, stanowi ona pas szerokości średnicy Ziemi, rozciągający się na 130 tys. km. Zdaniem astronomów jej źródłem jest zorza polarna na północnym biegunie planety.

Co to jest gazowy olbrzym?

Jowisz jest największą planetą Układu Słonecznego. Należy do typu planet nazywanych gazowymi olbrzymami. Gazowe olbrzymy składają się głównie z obracających się niezwykle potężnych chmur, najprawdopodobniej otaczających niewielkie skaliste jądro.

Nowe zachwycające zdjęcia z Jowisza [GALERIA]

Gazowy gigant to jedna z wyjątkowo czarujących planet naszego układu. Jest w niej coś potężnego, nieujarzmionego – wichry, cyklony, chmury. Wszystko to można zobaczyć na najnowszych zdję...

Gazowe olbrzymy nie mają czegoś takiego jak powierzchnia. W przypadku Jowisza przyjmuje się umownie, że jego atmosfera zaczyna się w miejscu, gdzie ciśnienie atmosferyczne jest dziesięć razy większe od ciśnienia ziemskiego. Powyżej tego punktu rozciągają się tysiące kilometrów chmur. Układają się one w charakterystyczne brązowe i pomarańczowe pasma, niekiedy przecięte owalami. Te owale lub wiry to słynne burze, mogące trwać nawet kilkaset lat.

Zorze polarne na Jowiszu

Dotychczas zakładano, że na Jowiszu nie ma upałów. Jak podaje NASA, średnia temperatura dla tej planety wynosi minus 110 st. C. To wielkość szacowana dla tej części atmosfery, gdzie ciśnienie odpowiada ciśnieniu ziemskiemu mierzonemu na poziomie morza. Chłodno miało być również powyżej wierzchołków chmur.

Jednak rok temu, dzięki obserwacjom wykonanym przez sondę Juno, satelitę Hisaki i Teleskopy Kecka wykazano, że jest tam w istocie nawet o 500 st. C cieplej niż wcześniej sądzono. Naukowcy z Jamesem O’Donoghuem na czele opublikowali w sierpniu 2021 r. pracę w „Nature”, w której argumentowali, że to zorze polarne na Jowiszu, najsilniejsze w całym Układzie Słonecznym, podgrzewają tak mocno górne warstwy atmosfery tego globu.

Zorze polarne na Ziemi pojawiają się tylko okazjonalnie, w okresie silnej aktywności Słońca. Na Jowiszu są stałym zjawiskiem, mają jednak różną intensywność. Ciepło, jakie emitują, jest rozprowadzane po całej planecie przez silne wiatry, będące efektem ruchu wirowego.

Jak szybko przesuwa się fala gorąca na Jowiszu?

Ta sama grupa badaczy zaobserwowała teraz na Jowiszu potężną „falę gorąca”. Poruszała się ona od bieguna w kierunku równika z prędkością sięgającą tysięcy kilometrów na godzinę.

Prawdopodobnie jej źródłem jest silny wiatr słoneczny, który dostał się w pole magnetyczne Jowisza. Silnie naładowane cząstki – protony, elektrony i cząstki alfa – poruszają się wówczas wzdłuż niewidocznych linii pola magnetycznego, zderzając się z cząsteczkami atmosfery. Rezultatem tych zderzeń jest emisja światła i energii.

– Zorze są stałym źródłem ciepła dla Jowisza. Natomiast takie „fale gorąca”, jak opisana przez nas, stanowią dodatkowe, znaczne źródło energii – komentuje O’Donoghue.

Co ciekawe, badania naukowców pokazują również pewien paradoks. Z powodu „gorących” zórz polarnych nad biegunami Jowisza jest znacznie cieplej niż na tej samej wysokości na innych szerokościach geograficznych. Temperatury nad biegunem północnym Jowisza mogą sięgać nawet 700 st. C.

Źródła: EurekAlert, Nature, NASA.

Nasz ekspert

Magdalena Salik

Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com