Woda wykryta w Wielkiej Czerwonej Plamie Jowisza

0
Nowe badania stwierdzają, że wodór i tlen wydzielają się z gigantycznej burzy gazowego giganta, co sugeruje, że w głębi atmosfery znajdują się chmury bogate w wodę. Źródło:NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/ Gerald Eichstädt /Seán Doran

Jowisz – największa planeta Układu Słonecznego – wciąż potrafi zaskoczyć. Mamy coraz więcej dowodów na to, że jest ona… Bogata w wodę.

Astrofizyk Gordon L. Bjoraker z NASA Goddard Space Flight Center opublikował artykuł w Astronomical Journal, w którym opisuje, w jaki sposób on i jego zespół wykryli ślady wody emitowanej przez Wielką Czerwoną Plamę Jowisza. Studiując gigantyczną burzę za pomocą teleskopów naziemnych, byli w stanie obserwować molekularny wodór i tlen w falach podczerwonych, wspierając teorie, że Jowisz może rzeczywiście być obfity w wodę.

Wielka Czerwona Plama Jowisza

Wielka Czerwona Plama to ogromna burza, której średnica wynosi ok. 1,3 średnicy Ziemi. Znajduje się w atmosferze planety od co najmniej 350 lat. Burza obraca się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, wykonując jeden obrót w ciągu około 6 dni. Jest chłodniejsza od otoczenia, a jej górne warstwy wystają 8 km ponad okoliczne chmury. Ostatnie dane uzyskane dzięki sondzie Juno wskazują, że słynna Wielka Czerwona Plama wciąż kurczy się i w nadchodzących dekadach prawdopodobnie zniknie całkowicie.

W 1973 roku statek kosmiczny Pioneer przeleciał w pobliżu Jowisza i wykrył pole magnetyczne o cechach podobnych do ziemskich, co skłoniło naukowców do zastanowienia się, czy gazowa planeta ma jądro, a jeśli tak, to z czego jest wykonane.

Kolejne sondy kosmiczne wykryły składniki chemiczne, które wskazują, że jądro Jowisza może być 10 razy większe od masy Ziemi i składa się ze skalistego materiału i lodu wodnego. Byliśmy również świadkami silnej burzy i błyskawic pochodzących z chmur Jowisza, które, o ile nam wiadomo, występują tylko w obecności wilgoci.

Badacze uważają, że Wielka Czerwona Plama, średnicy około 16 000 kilometrów, składa się z trzech warstw chmur. Posiada wierzchnią warstwę, która składa się z amoniaku, środkową warstwę, która jest mieszaniną amoniaku i siarki, oraz trzecią warstwę, w której znajduje się lód wodny i ciekła woda.

Aby znaleźć dowód na tę teorię, Bjoraker i jego zespół naukowców wykorzystali dane ze spektrometra podczerwieni w W.M. Keck Observatory oraz spektrograf mikronowy IShell 1.1-5.3 w NASA Infrared Telescope Facility. W połączeniu, te dwa instrumenty były w stanie zbadać burzę i wykryć światło w zakresie fal podczerwonych, ujawniając, które pierwiastki chemiczne przedzierają się przez chmury.

Wykonany przez Juno podczas jednego z przelotów w 2017 roku, ten wzmocniony obraz przedstawia zbliżenie ogromnej burzy. Źródło: NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Gerald Eichstad

Naukowcy znaleźli nie tylko ślady amoniaku, siarki, wodoru i tlenu, ale również wykryli metan w chmurach Jowisza. Na planecie nie jest wystarczająco zimno, aby metan zamarzał, zatem nie ma szansy na jego akumulację w masie, co sprawia, że jego obfitość jest mniej więcej taka sama na całej planecie.

„Jeśli widzimy, że nagromadzenie metanu jest silniejsze od wewnątrz do zewnątrz Wielkiej Czerwonej Plamy, to nie dlatego, że jest tu więcej metanu, ale ze względu na grubsze, bardziej głębokie chmury, które blokują promieniowanie w Wielkiej Czerwonej Plamie.”

– powiedział Gordon L. Bjoraker z NASA Goddard Space Flight Center.

Na więcej pytań da odpowiedź sonda Juno

Porównując ilość metanu emitowanego z Wielkiej Czerwonej Plamie do innych obszarów planety, zespół był w stanie określić, że najniższe chmury znajdują się tuż powyżej punktu, w którym woda zamarza w atmosferze – co sugeruje, że chmury bogate w cząsteczki wody zaczynają się formować tak szybko, jak tylko pozwala na to temperatura. Naukowcy są przekonani, że znaleźli bogate w wodę chmury i że woda na Jowiszu może być naprawdę obfita.

Oczywiście nieznana jest dokładna ilość wody znajdującej się w atmosferze Jowisza. Więcej pomoże nam ustalić sonda NASA Juno, która bada Jowisza z orbity od lipca 2016 roku. Sonda używa spektrometru podczerwieni i radiometru mikrofalowego do poszukiwania śladów wody i jej obfitości. A ponieważ Juno jest w stanie zajrzeć głębiej w burzę niż jakikolwiek inny statek, naukowcy mają nadzieję, że ich wyniki się potwierdzą.

Zbadanie, ile wody posiada Jowisz, da wskazówki do jego tajemniczej kompozycji oraz pomoże zrozumieć wczesne lata formowania się naszego Układu Słonecznego i jego planet.

Źródło: Astronomy Magazine