Astronomen glauben, herausgefunden zu haben, wie und wann der rote Fleck des Jupiter entstand

Universum der Jupiter Besonders berühmt ist es für den sogenannten Großen Roten Fleck, einen Wirbel in der Atmosphäre des Gasriesen, der seit mindestens 1831 existiert. Aber wie es entstand und wie alt es ist, ist immer noch umstritten. Astronomen des 17. Jahrhunderts, inkl Giovanni CassiniSie berichteten auch über einen ähnlichen Ort bei ihren Beobachtungen des Jupiter, den sie den „permanenten Ort“ nannten. Dies veranlasste Wissenschaftler zu der Frage, ob der von Cassini beobachtete Fleck derselbe Fleck war, den wir heute sehen. Auf diese Frage haben wir jetzt eine Antwort: Die Flecken sind laut A nicht gleich Neues Papier Veröffentlicht in der Zeitschrift Geophysical Research Letters.

„Aus Größen- und Bewegungsmessungen kommen wir zu dem Schluss, dass der aktuelle Große Rote Fleck wahrscheinlich nicht der von Cassini beobachtete ‚permanente Fleck‘ ist.“ sagte Co-Autor Agustín Sanchez LaVega Universität des Baskenlandes in Bilbao, Spanien. „Es ist möglich, dass der ‚permanente Fleck‘ irgendwann zwischen der Mitte des 18. und dem 19. Jahrhundert verschwand. In diesem Fall können wir jetzt sagen, dass die Langlebigkeit des roten Flecks 190 Jahre übersteigt.“

Jupiter war den babylonischen Astronomen im 7. und 8. Jahrhundert v. Chr. sowie den antiken chinesischen Astronomen bekannt; Die Beobachtungen des Letzteren führten im 4. Jahrhundert v. Chr. zur Geburt des chinesischen Tierkreiszeichens mit einem 12-Jahres-Zyklus, der auf der Umlaufbahn des Gasriesen um die Sonne basierte. Im Jahr 1610 beobachtete Galileo Galilei mit Hilfe der Einführung von Teleskopen die vier größten Jupitermonde und stärkte damit das kopernikanische Modell des Heliozentrismus im Sonnensystem.

Möglicherweise hat Robert Hooke den Permanenten Fleck bereits 1664 beobachtet, und Cassini folgte ein Jahr später mit mehreren weiteren Beobachtungen bis 1708. Anschließend verschwand er aus den astronomischen Aufzeichnungen. Ein Apotheker namens Heinrich Schwabe fertigte 1831 die erste bekannte Zeichnung des roten Flecks an, und 1878 tauchte er bei Beobachtungen des Jupiter wieder auf, verschwand dann aber 1883 und zu Beginn des 20. Jahrhunderts wieder.

Vielleicht ist der Ort nicht derselbe.

Aber war dies derselbe permanente Ort, den Cassini beobachtet hatte? Sánchez La Vega und seine Kollegen machten sich daran, diese Frage zu beantworten, indem sie historische Quellen – darunter Cassinis Beobachtungen und Zeichnungen aus dem 17. Jahrhundert – und neuere astronomische Beobachtungen durchsuchten und die Ergebnisse maßen. Sie haben Jahr für Jahr das Volumen, die Elliptizität, die Fläche und die Bewegungen sowohl der permanenten Makula als auch des Großen Roten Flecks anhand der frühesten im 21. Jahrhundert aufgezeichneten Beobachtungen gemessen.

Das Team führte außerdem mehrere numerische Computersimulationen durch, um verschiedene Modelle des Wirbelverhaltens in der Jupiteratmosphäre zu testen, die wahrscheinlich dem Großen Roten Fleck zugrunde liegen. Im Grunde handelt es sich um einen riesigen, anhaltenden antizyklonalen Sturm. In einem von den Autoren getesteten Modell entsteht der Fleck nach einem gewaltigen Supersturm. Alternativ könnten mehrere kleinere, durch Windscherung erzeugte Wirbel verschmolzen sein, oder es könnte eine Instabilität der Windströmungen auf dem Planeten aufgetreten sein, die zur Entstehung einer länglichen, fleckförmigen Luftzelle geführt hätte.

Sánchez-Lavega et al. Er kam zu dem Schluss, dass der aktuelle Rote Fleck möglicherweise nicht derselbe ist wie der, den Cassini und andere im 17. Jahrhundert beobachteten. Sie argumentieren, dass der dauerhafte Fleck zu Beginn des 18. Jahrhunderts verblasste und sich im 19. Jahrhundert ein neuer Fleck bildete – der, den wir heute beobachten, und der damit über 190 Jahre alt ist.

Aber vielleicht ist es das?

Andere sind von dieser Schlussfolgerung nach wie vor nicht überzeugt, beispielsweise der Astronom Scott Bolton vom Southwest Research Institute in Texas. „Was wir meiner Meinung nach sehen könnten, ist nicht, dass der Sturm verschwindet und dann ungefähr an der gleichen Stelle ein neuer Sturm aufkommt.“ Er sagte gegenüber der Zeitschrift New Scientist. „Es wäre ein zu großer Zufall, wenn der Sturm genau auf demselben Breitengrad oder sogar auf einem ähnlichen Breitengrad auftreten würde. Es ist möglich, dass wir in Wirklichkeit die Entwicklung des Sturms beobachten.“

Numerische Simulationen schlossen das Modell der Verschmelzung von Wirbeln zur Fleckenbildung aus; Dies ist wahrscheinlich auf Windströmungen zurückzuführen, die eine längliche Atmosphäre erzeugen. Darüber hinaus maß der Rote Fleck im Jahr 1879 an seiner längsten Achse etwa 24.200 Meilen (39.000 km) und ist heute etwa 8.700 Meilen (14.000 km) lang. So schrumpfte der Fleck im Laufe der folgenden Jahrzehnte und wurde runder. Die jüngsten Beobachtungen der Juno-Mission ergaben außerdem, dass die Stelle dünn und flach ist.

Die Frage, warum der große rote Fleck schrumpft, bleibt umstritten. Das Team plant weitere Simulationen, die darauf abzielen, die Kontraktionsdynamik zu reproduzieren und vorherzusagen, ob sich der Fleck bei einer bestimmten Größe stabilisieren und stabil bleiben wird oder schließlich verschwinden wird, wie es Cassinis permanenter Fleck tat.

Geophysikalische Forschungsbriefe, 2024. DOI: 10.1029/2024GL108993 (Über digitale IDs).