Jüpiter’in Nefes Kesen Yüksek Çözünürlüklü Görüntüleri Vahşi Fırtınalarının Sırlarını Ortaya Çıkardı
Jüpiter hiç de sakin bir yer değil. Şiddetli fırtınalarla başı belada olan bu dev gezegenin tüm yerküreyi çevrelen geniş bulut bantları, Dünya ile uzay arasındaki atmosferik mesafeden çok daha kalın bir derinliğe sahip. (960 km’den fazla)
Bu gaz devinin vahşi havası, Dünya’da olanlardan o kadar farklıdır ki, gök bilimciler bunu anlamak için mücadele etmişlerdir. Ancak bulmacanın bir parçası daha var – güçlü Gemini Gözlemevi ve Hubble Uzay Teleskobu kullanılarak alınan, nefes kesici kızılötesi ve optik görüntüler…
Gemini Gözlemevi’ne yakın kızılötesi görüntüler, Jüpiter’in içinden, bulutların arasından parlayan termal radyasyonu yakalar. Hubble’ın optik görüntüleri ile Gemini ’dekiler birleştirildiğinde, bilim insanları iç ve dış aktiviteyi bir araya getirebilirler.
Yüksek çözünürlüklü görüntüler, optik görüntülerde daha karanlık görünen bulut bölgelerinin kızılötesinde en parlak şekilde parladığını, bu bölgelerde daha açık bantlara kıyasla neredeyse hiç bulut olmadığını gösterir.
Berkeley California Üniversitesi’nden gök bilimci Michael Wong, “Bu bir tür jack-o-lantern* gibi,” dedi. “Bulutsuz alanlardan gelen parlak kızılötesi ışık görüyorsunuz, ancak bulutların olduğu yerde, kızılötesinde gerçekten karanlık.”
Bu, şu anda tüm Dünya’dan biraz daha büyük ve kalıcı bir fırtına olan Büyük Kırmızı Nokta’nın kenarından kıvrılan bir çizgiyi içeriyordu. Daha önce fırtınada benzer özellikler görülmüştü, ancak onlara neyin sebep olduğu belli değildi.
NASA’nın Jet Sevk Laboratuvarı’ndan bilim insanı Glenn Orton, “Görünür ışık gözlemi, koyu bulut bulgusu ile Jüpiter’in sıcak iç mekânı üzerindeki daha ince bulut örtüsü arasında bir ayrım yapamadı.” şeklinde ifade etmiştir.
Yeni görüntüler akıllardaki bu soru işaretini giderdi. İki görüntü karşılaştırıldığında, parlayan bir kızılötesi yay optik bir gölgeyle düzgün bir şekilde eşleşti ve renklenmenin fırtınanın dönen bulutlarındaki derin bir çatlak olduğunu gösterdi.
Karizmaya bakın. Ancak NASA’nın Jüpiter yörüngesi Juno’dan gelen veriler işin içine girdiğinde olaylar daha da ilginç oldu. Juno, Jüpiter’in yörüngesine oturmuş ve kutuplarına doğru yakın uçuşlar gerçekleştirirken, şimşek ölçer ve ıslık olarak adlandırılan atmosferik radyo sinyallerini güçlü yıldırım çarpmalarından tespit ediyor.
Juno’nun Mikrodalga Radyometresi Aracı, ilk sekiz uçuşunda, gezegenin kutup bölgelerinde kümelenmiş 377 yıldırım deşarjı tespit etti. Bu, yıldırım fırtınalarının ekvator çevresinde daha yaygın olduğu Dünya’nın tam tersidir.
Gökbilimciler, bunun Güneş’in her iki gezegeni nasıl ısıttığıyla alakalı olduğuna inanıyorlar. Her ikisinde de ekvator Güneş tarafından ısıtılır. Dünya’da ise, tropik fırtınaları yönlendiren konveksiyon akımları üretir.
Güneş’ten çok daha uzak olan Jüpiter’de, ekvatoral iklim yumuşaktır ve üst atmosferi stabilize eder; ancak bilim insanları teşhisi koydu, bu dengeleyici sıcaklık kutuplara ulaşmadı, bu yüzden daha çalkantılılar.
Juno’nun bu verilerini Gemini ve Hubble görüntüleri ile birleştirmek, bu vahşi fırtınalara daha fazla ışık tutuyor ve yıldırımın oluştuğu yerdeki bulut yapılarını ortaya çıkarıyor. NASA’dan gök bilimci Amy Simon, “Hubble ve Gemini’nin verileri bize bulutların ne kadar kalın olduğunu ve bulutları ne kadar derinlerde gördüğümüzü söyleyebilir.”
Ekip, yıldırım çarpmalarının hem donmuş hem sıvı olan derin su bulutları üzerinde büyük, konveksiyonlu nemli havalı bölgelerde üretildiğini tespit etti. Bu fırtınaların etrafındaki berrak bölgelere muhtemelen konveksiyon hücrelerinin dışındaki daha kuru havanın aşağı doğru inmesi neden olmaktadır.
Bunlar katlanmış filaman bölgeleri olarak bilinir, çünkü bulutlar Jüpiter’in çılgın rüzgarları tarafından gerilir ve katlanır. Wong’a göre, bu yeni bilgiler konveksiyon yoluyla “Jüpiter’in iç ısısını görünür bulut tepelerine taşıyan türbülanslı karıştırma işlemi” ile dolu olduklarını gösteriyor.
“Bu siklona benzeyen girdaplar, iç enerji bacaları olabilir ve konveksiyon yoluyla iç enerjinin serbest bırakılmasına yardımcı olabilir. Her yerde olmaz, ancak bu siklonlarla ilgili bir şey konveksiyonu kolaylaştırıyor gibi görünüyor.”
Juno misyonu önümüzdeki yılın Temmuz ayında sona erecek. Bu bulgular, hâlâ topladığı verilerin nasıl araştırılacağının yanı sıra gelecekteki yer ve uzay tabanlı gözlemleri de bilgilendirecektir. Ve nihayet Jüpiter’in vahşi havaları ile başa çıkabiliyoruz.
Simon, “Şimdi rutin olarak birkaç farklı gözlemevinden ve dalga boyundan bu yüksek çözünürlüklü görüşlere sahip olduğumuz için Jüpiter’in hava durumu hakkında çok daha fazla şey öğreniyoruz” dedi.
“Bu bir hava uydusunun eşdeğeridir. Sonunda hava döngülerine bakmaya başlayabiliriz.”
*Jack-o’-laern: Kafası balkabağından oluşan bir çizgi karakter.