Csodákkal teli Naprendszerünkben a Jupiter Nagy Vörös Foltja még mindig kiemelkedik a sok érdekesség körül. Ez a kaotikus, ovális, vörös folt már kisebb távcsöveken keresztül is jól látható, és úgy néz ki, mintha egy gonosz szem meredne ki a hatalmas gázóriás bolygóból. A Nagy Vörös Folt (NVF) olyan hatalmas, hogy az egész Földet bele lehetne dobni, és a bolygónk belemerülhetne anélkül, hogy az oldalát érintené.

A különös jelenség évszázadok óta létezik, és sok rejtélyt rejt magában, ám egyre többet tudunk meg róla. A Geophysical Research Letters című folyóiratban nemrég megjelent tanulmány eredményei például arra utalnak, hogy az NVF nem is olyan régi, mint korábban gondolták, és úgy tűnik, hogy bár még sok évig fennmaradhat, rövidebb életű lesz a vártnál.

Anticiklon a négyzeten

Az NVF a Jupiter legikonikusabb jelensége. Mondhatnánk, hogy „felszíni” jellegzetessége, de a Jupiternek valójában nincs felszíne: amit mi látunk, azok valójában felhők a több ezer kilométer mély légkör tetején. Az NVF a bolygó felhőiben kavargó, figyelemre méltóan hatalmas és tartós időjárási jelenség, technikailag egy anticiklon – egy, az óramutató járásával ellentétes irányban forgó nagynyomású rendszer –, amelynek középpontja körül 450 km/órás sebességgel forognak a gázok.

Ez az óriási vihar – tudomásunk szerint a Naprendszerben legnagyobbja – két régióból áll. Az egyik egy ovális, vöröses színű gázokból álló terület, a másik pedig a körülötte lévő fehérebb, vékonyabb gázsáv (az úgynevezett üreg). Az NVF a Jupiter déli egyenlítői övében található, amely egyike a bolygón húzódó számos, a planétának csíkos megjelenést kölcsönző sávnak. Ezek a sávok a földi futóáramlásokhoz (jet stream) hasonló szélességi szélmintázatok, amelyek jóval bonyolultabbak a Jupiter felszínének hiánya, a légkörben fel- és leáramló gázok hatalmas konvektív áramlatai és az óriásbolygó gyors, kilenc óra 55 perces forgásából eredő hatalmas erők miatt.

A földi hurrikánokkal ellentétben, amelyek bolygónkon nagy kiterjedésű területeken vándorolhatnak, a Jupiter viharai általában egy-egy szélességi sávban maradnak, amit az erős futóáramlások korlátoznak. Ez a „bezártság” tartja fenn az NVF-et is, rendkívül hosszú élettartamúvá téve a vihart, amelynek a tényleges kora régi csillagászati rejtély.

Cassinitől napjainkig

1665-ben Giovanni Cassini olasz csillagász vette észre elsőként a sötét ovális alakot a Jupiteren. Ezt 1713-ig újra és újra észlelték, és ennek az „állandó foltnak” a feljegyzett helye megegyezett az NVF jelenlegi helyével. A felfedezést Cassininek tulajdonítják, bár lehetséges, hogy 1632-ben egy másik csillagász is látta – ha ez igaz, akkor legalább 80 évig létezett a folt.

A következő ismert észlelés egy viharról ezen a szélességen 1831-ből származik, jóval több mint egy évszázaddal későbbről, amikor csillagászok ismét egy sötét foltról számoltak be, amit ráadásul csak az 1870-es években írtak le vörösként. Ezt a foltot – a nekünk is ismerős NVF-et – azóta folyamatosan megfigyelik, így közel 200 éves lehet.

Érdekes módon a régi rajzok és még a korai fényképek is úgy mutatják, hogy az NVF sokkal nagyobb átmérőjű volt, mint amilyen ma. Az első fénykép, amelyet Agnes Mary Clerke ír csillagász készített 1879-ben, lapos oválisnak mutatja, amelynek, hosszanti (kelet-nyugati) szélessége körülbelül 40 ezer kilométer – több mint kétszer annyi, mint a ma látható, inkább kör alakú viharé. Valamiért az NVF az elmúlt másfél évszázad során jelentősen megváltoztatta alakját és összezsugorodott.

Folt vagy foltok?

És ebben rejlik az egyik rejtély. Vajon a Cassini és mások által a 17. században látott folt ugyanaz a jelenség lehetett, mint a mai NVF? Ha nem, ami valószínűnek tűnik, akkor az eredeti folt eltűnt, és egy új folt keletkezett ugyanazon a szélességen? Ha ez a helyzet, ez hogyan történhetett meg, és miért változik a foltok mérete és alakja? Ne feledjük, hogy itt egy bolygóméretű időjárási rendszerről beszélünk.

Pontosan ez áll a most közzétett tanulmány középpontjában. A Jupiter részletes megfigyelései megmutatják, mennyire összetett és dinamikus a gigantikus bolygó légköre. Kisebb viharok keletkeznek és oszlanak szét, míg mások összeolvadnak és növekednek. Sok évekig tart, és néha sokkal, de sokkal nagyobb struktúrákat is létrejönnek belőlük.

A tanulmány szerzői numerikus modelleket használtak a Jupiter légköri áramlataira, bonyolult áramlástani egyenleteket oldva meg a gázok mozgásának és viselkedésének szimulálásához, majd az eredményeket összehasonlították az NVF-ről az évszázadok során feljegyzett archív mérések széles választékával.

Modellek és a valóság

A kutatók többféle keletkezési lehetőséget is modelleztek az NVF-hez, hogy lássák, valamelyikük felel meg a megfigyelési adatoknak. Annak ellenére, hogy a Jupiteren gyakoriak, az összeolvadó viharok nem fedik igazán a látottakat. Bár egyesülhetnek és nagyobb rendszerré válhatnak, még négy-öt vihar együtt sem hozhat létre olyan kiterjedt rendszert, mint az NVF. Ráadásul az 1713 és 1831 közötti években egyáltalán nem is láttak ilyen örvényeket, pedig szinte biztosan láthatóak lettek volna az akkori távcsövekkel.

Egy másik lehetséges képződési mechanizmus egy szupervihar lehet, a Jupiter mélyéről feláramló melegebb gázok, amelyek a felhők tetejére törnek. Egy ilyen hatalmas vihar tört ki a Szaturnuszon 2010-ben, látványos időjárási rendszert hozva létre, amely csak egy-két év alatt halványult el. Egy ilyen eseményt szimulálva a Jupiteren a tudósok azt találták, hogy így létrejöhet egyetlen hatalmas anticiklonrendszer, de ez sem lenne akkora méretű, hogy elérje az NVF megfigyelt méretét és alakját. Emellett a Jupiteren ezen a szélességen még soha nem láttak ilyen szuperviharokat kialakulni, ami megerősíti azt a következtetést, hogy valami más lehet felelős az NVF-ért.

Ez a másvalami szerintük egy úgynevezett déli trópusi zavar lehet. Ez egyfajta keveredés, amely akkor következik be, amikor a Jupiter egyik sávjában a gázok északi vagy déli irányba áramlanak, és belevegyülnek egy szomszédos sávba. Ez akadályozhatja a szomszédos sáv áramlását, és komoly örvényeket hozhatnak létre, amelyek elég nagyra nőhetnek. A kutatók ezt a folyamatot is szimulálták, és úgy találták, hogy a kölcsönhatásban lévő szelek megfelelő sebességtartománya esetén így egy hatalmas, az NVF-nek megfelelő folt alakulhat ki. Ami még fontosabb, ez a mechanizmus magyarázatot adhat az NVF folyamatos méret- és alakváltozásaira is.

***

De vajon mennyi ideig létezhet még? A folt jól dokumentáltan zsugorodik, és a folyamat a 2010-es évek óta egyre gyorsul. Nem világos, hogy a Jupiter „dühös szeme” mikor fog eltűnni, vagy egyáltalán eltűnik-e, de az a tény, hogy a Cassini által látott foltja is mulandónak bizonyult, arra utal, hogy hosszú távon az NVF sem maradhat meg. A jövő csillagászai talán egy folt nélküli Jupitert láthatnak majd. Nem tudjuk, hogyan alakul a bolygó légköre, egy dolog azonban biztos: a bolygók királya nem a nyugalmáról híres. Még ha az NVF el is halványul és szét is oszlik, idővel valószínűleg egy másik utódfolt alakul ki a helyén.