A Jupiter Nagy Vörös Foltja és, ami mögötte van

Szerző: Balázs Gábor

Sokan láthattunk képeket, vagy akár szabad szemmel távcsövön keresztül meg is csodálhattuk a Jupiter elbűvölő felhősávjait és fodrozódásait, de ezek között akad egy hatalmas ovális, vöröses színű folt. Ez az impozáns néven Nagy Vörös Foltként (angolul Great Red Spot, rövidítve GRS) emlegetett képződmény, ami az érdeklődőkben és műkedvelőkben kérdések egész sorát veti fel.

A Jupiter, mint ismeretes, a Naprendszer legnagyobb bolygója, fő tömegét gázok alkotják. Légkörének nagy részét (nagyjából 90%-át) hidrogén alkotja, emellett hélium, ammónia és metán található benne. Atmoszférájának páratlanságát a jól elválasztható, kontrasztos sávjai adják. Az ilyen módon való elkülönülés oka, hogy sávonként eltérő szélsebesség uralkodik. A különböző sávok mindegyikének van valami megnevezése. Esetünkben azért fontos, hogy el tudjuk helyezni a foltot egy elképzelt lapult korongon. A Nagy Vörös Folt középpontja, vagy meteorológia kifejezéssel élve „szeme” a Jupiter déli 22. hosszúsági körén található, ami a bolygó déli trópusi zónája (South Tropical Zone).

A Jupiter felhősávjai és elnevezésük. A kép a déli pólussal felfelé ábrázolja a bolygót. Forrás: http://astro.u-szeged.hu/oktatas/csillagaszat/6_Naprendszer/010305Jupiter/jupiter_zonak2.jpg

De az eltérő szélsebességek nem csak sávokra osztják a vastag légkört, hanem a sávok határvonalainál, ahol ez a kettő eltérő sebesség találkozik, örvénylő mozgást létrehozva ciklonok képződnek. Innen eredeztethető a Nagy Vörös Folt is. Meteorológiai vonatkozásait figyelembe véve egy hatalmas anticiklon, ám a földi anticiklonok néhány hetes létezésével ellentétben ez a folt nem egy éppen felbukkanó és rövid ideig látszódó jelenség. A nevében jelentkező nagy jelző sem véletlen. A folt méreteit tekintve a bolygónk kényelmesen elférne a ~20 000 km hosszú és ~14 000 km széles anticiklonban. Érdekességkép elmondható (noha távcsőben nem látszik), hogy a foltot térben nézve kiemelkedik környezetéből, mintegy 8 kilométerrel.

A foltról az első feljegyzés 2021-hez viszonyítva 357 éve, 1664-ben íródott. Hogy a folt korai tudományos jelentőségére is rávilágítsak: rá egy évre, 1665-ben Cassini fotografikus eszközök hiányában papírra vetette az általa távcsőben látott képet, mely rajzok segítségével megállapította az óriásbolygó forgási periódusát. Ennek kapcsán rövid kitérő, hogy a Naprendszer bolygói közül a Jupiternek van a leggyorsabb forgásideje, az egyenlítői résznél 9 óra 50 perc. Adott a kérdés, hogy a nem egyenlítő környéki régiókkal mi a helyzet? A bolygó ún. differenciális rotációval rendelkezik, ami röviden annyit jelent, hogy különböző szélességi körök között más lesz az egy fordulat megtételéhez szükséges idő. A Jupiter esetében az egyenlítő felé haladva lassul.

A Jupiter Várady Ferenc felvételén. A bolygó bal oldalán a Nagy Vörös Folttal.

A Nagy Vörös Folt anticiklon révén hasonlóan működik, mint amiket a Földön láthatunk, tapasztalunk. Az anticiklon, mint jelenség, egy magas nyomású központi területtel rendelkező légörvény. Ciklon révén saját forgása van, ami a Coriolis-erő (a bolygó forgásából eredő kitérítő erő) hatására és a déli félgömbön való elhelyezkedésével párosulva az óramutató járásával ellentétes irányba forog, egy teljes fordulatot pedig 6 nap alatt tesz meg. A bolygónkon jelentkező ciklonokhoz hasonlóan a középső részén relatíve alacsonyabb szélsebesség uralkodik, de a folt szélein a szélsebesség a 400 km/h-tól akár a 680km/h-s sebességet is elérheti. Összehasonlításképp a földi trópusi ciklonok 240-360 km/h közötti sebességgel fújhatnak. Hosszú életét az adhatja, hogy míg a földi hurrikánok a szárazföld fölé érve vesztenek erejükből, a Jupiter gázóriásként nem rendelkezik szilárd felszínnel, ami elvehetné ezeknek az óriási viharoknak az erejét. Megjegyzendő, hogy oly nagy erősségű, hogy a környezetébe kerülő kisebb ciklonokat képes elnyelni, amire már volt több példa is. Egyes feltételezések szerint az elnyelt kisebb viharok energiája is hozzájárul a folt hosszútávú fennállásához.

A Nagy Vörös Folt éppen elnyel egy kisebb vihart (LRS). Forrás: http://astro.u-szeged.hu/oktatas/csillagaszat/6_Naprendszer/010305Jupiter/jupiter-kis-voros-folt-vege-2.jpg

Gyakran előkerülő kérdés, hogy miért vörös színű? Hogy vörös színét minek köszönheti, nem tisztázott. Legközelebb a válaszhoz a foszfor és vegyületei állnak, melyek a magaslégköri fotokémiai kölcsönhatások és a villámkisülések hatására jönnek létre. De a színének kérdésén túl akad egy másik, igen fontos dilemma, hogy eltűnhet-e? A válasz egyértelműen igen. Hogy mikor? Ez egyelőre egy nyitott kérdés, minden esetre a Nagy Vörös Folt nem a közeljövőben fog szétoszlani, folyamatosan nyeri vissza az elvesztett energiáit kisebb viharok és ciklonok elnyelésével, továbbá a függőleges áramlásoknak köszönhetően, melyek akkor is fennállnak, ha az előbb említett kisebb ciklonok nem lennének. Az áramlások termikus úton adnak energiát az örvénynek, a légkör magasabb rétegeiből forró, az alacsonyabb rétegekből hideg gázt keringtetve. Az előbbiek elősegítik a Nagy Vörös Folt hosszútávú jelenlétét, ennek ellenére a folt láthatóan zsugorodik. Ahogy a cikk elején tárgyaltuk az anticiklonokat, kitértünk rá, hogy a földi anticiklonok élettartama több hét is lehet. Noha erre a Jupiter Nagy Vörös Foltjának majd’ 360 éves létéből adódóan nem alapozhatunk, de egyszer ez a vihar is elcsendesül. Annyi biztos – pontosan az előbb felsorolt tényezők miatt- , hogy nem holnap lesz a vihar vége, de az egyértelműen látszik a több évtizedes felvételeken, hogy mérete csökken. Az első rajzokon ~40000 km szélesnek és ~14000 km hosszúnak mondható, ami az utóbbi években ~20 000 km hosszúra és ~14 000 km szélesre módosult. Zsugorodásával együtt az alakja is a kezdeti hosszú, elnyúlt ellipszishez képest a kör felé kezdett változni.

A Nagy Vörös Folt méretének és alakjának változása. Forrás: https://img2.pngio.com/137-years-of-observing-jupiters-great-red-spot-jupiter-great-great-red-spot-png-1171_752.png?fbclid=IwAR0EvciPDEvOdwhbyan0gFsIR9S2v9mkWd0KzsulqOckVfsQZfs-gjVaUdE

Aki eddig nem látta, de szeretné a saját szemével megcsodálni mind a bolygót, mind a foltját, már egy belépő szintű, legalább 8 cm átmérőjű, nagy nagyításra (~80x<) képes távcsővel megteheti. Ehhez a távcsövön kívül annyi szükséges, hogy a bolygó a horizont felett legyen, és a Nagy Vörös Folt is felénk nézzen. Ennek meghatározására segítségül hívhatunk számítógépes planetárium-programokat, de aki inkább egy szabadidős program keretein belül venné szemügyre a planétát, a vírushelyzet elmúltával keresse fel valamelyik közeli csillagvizsgálót, egy helyi csillagászati egyesületet, vagy az MCSE egyik helyi csoportját.

Források:

Gábris-Marik-Szabó Csillagászati földrajz
http://astro.u-szeged.hu/oktatas/csillagaszat/6_Naprendszer/010305Jupiter/Jupiter.html
https://www.britannica.com/place/Great-Red-Spot
https://www.csillagaszat.hu/hirek/ne-temessuk-meg-a-jupiter-nagy-voros-foltjat/?fbclid=IwAR03jvCgB77YoymS2pSuk4SBxg8eEQZdW9l40ZHOIqS3M3cslQMzocYBWrU