Aclareixen l'origen, edat i evolució de la Gran Taca Vermella de Júpiter
2024/06/17 Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
Des del segle XVII s'han analitzat les observacions històriques de la Gran Taca Vermella de Júpiter i s'han desenvolupat models numèrics per a explicar la gènesi, naturalesa i evolució d'aquest fenomen meteorològic. En aquest treball han col·laborat investigadors de la Universitat del País Basc , la Universitat Politècnica de Catalunya, BarcelonaTech (UPC) i el Barcelona Supercomputing Center (CNS-BSC), que han publicat els seus resultats en la revista Geophysical Research Letters de l'American Geophysical Union.
Segons l'article, la Gran Taca Vermella de Júpiter és probablement l'estructura atmosfèrica més coneguda fora de la Terra. De fet, la seva gran grandària (avui dia el diàmetre de la Terra) i el seu color vermellós fan que sigui fàcilment visible, fins i tot amb petits telescopis. La Gran Taca Vermella de Júpiter és un gran remolí anticiclònic que circula per la seva perifèria a una velocitat de 450 km/h. És el remolí més gran i més descurat de les atmosferes dels planetes del Sistema Solar, però la seva edat i el seu gènesi són objecte de discussió.
Els primers estudis de la Gran Taca Vermella es deuen a l'astrònom Giovanni Domenico Cassini. En 1665 va trobar un oval fosc en la mateixa latitud que la Gran Taca Vermella i li va dir Taca Permanent. Va ser observat fins a 1713 i posteriorment es va perdre la seva petjada durant 118 anys. En 1831 i següents anys S. Schwabe va veure una estructura clara, aproximadament ovalada i de la mateixa latitud que la Gran Taca Vermella. Pot considerar-se la primera observació de l'actual Gran Taca Vermella.
En l'estudi realitzat, els autors han analitzat, d'una banda, l'evolució de la grandària al llarg del temps, la seva estructura i els moviments de les dues formacions meteorològiques, recorrent a fonts històriques de mitjan segle XVII, a fonts poc conegudes a partir de la invenció del telescopi. Dels mesuraments de grandària i moviments es dedueix que és molt improbable que l'actual Gran Taca Vermella sigui una Taca Permanent vista per Cassini. Probablement, la Manxa Permanent va desaparèixer alguna vegada a mitjan segles XVIII i XIX; així, el cap de recerca, Agustín Sánchez Lavega, explica que la Manxa Vermella, de moment, té més de 190 anys de vida. La Manxa Vermella, que en 1879 tenia una grandària de 39.000 km en el seu eix més llarg, s'ha anat contraient i s'ha arrodonit fins a aconseguir en l'actualitat els 14.000 km.
D'altra banda, des de la dècada de 1970, diverses missions espacials han analitzat de prop aquest fenomen meteorològic. Recentment, els instruments de la missió Juno en òrbita al voltant de Júpiter han demostrat que la Gran Taca Groga no és molt profunda (uns 500 km).
Per a conèixer com va sorgir aquest terrible remolí, els equips de la UPV/EHU i la UPC han realitzat simulacions numèriques en supercomputadors espanyols, com el MareNostrum IV del BSC, integrat en la Xarxa Espanyola de Supercomputación (CAP DE BESTIAR), a través de dos models complementaris del comportament dels remolins en l'atmosfera de Júpiter. En el planeta gegant predominen els intensos corrents de vent que recorren els paral·lels alternant en la seva adreça amb la latitud. Al Nord de la Gran Taca Vermella, el vent bufa cap a l'Oest a una velocitat de 180 km/h, mentre que al Sud colpeja en sentit invers cap a l'Est a una velocitat de 150 km/h. Això crea una gran cisalla de nord a sud a la velocitat del vent, component fonamental per al creixement del remolí en el seu interior.
En l'estudi s'han analitzat diversos mecanismes per a explicar el seu gènesi, com l'erupció d'una gegantesca supertormenta, molt semblant a les quals s'observen de manera intermitent en el planeta bessó Saturn, o la fusió de molts dels petits remolins creats per la cisalla de vent. Els resultats indiquen que, encara que en tots dos casos es forma un anticicló, aquest no es correspon amb la forma i propietats dinàmiques de l'actual Gran Taca Vermella.
En un altre grup d'experiments numèrics, l'estudi de la formació parteix d'una coneguda inestabilitat dels vents. Consideren que aquesta inestabilitat és capaç de crear una cèl·lula allargada que seria una taca de proto, una Taca Vermella en formació. La seva contracció provocaria la densa i ràpida giratòria Gran Taca Vermella que es veu a la fi del segle XIX. La formació de grans cèl·lules allargades s'ha vist en la formació d'altres remolins importants de Júpiter. Utilitzant dos models numèrics, un en la UPV/EHU i un altre en la UPC, els investigadors han arribat a la conclusió que si la velocitat de rotació de la taca de proto és menor que la dels vents de l'entorn, es divideix i és impossible crear un remolí estable. I, si és molt alt, les seves propietats no es corresponen amb les característiques de l'actual Gran Taca Vermella.
L'objectiu de les futures recerques serà intentar reproduir en el temps la contracció de la Gran Taca Vermella per a conèixer amb més detall els mecanismes físics subjacents al seu manteniment en el temps. Al mateix temps, tractaran de predir si la Gran Taca Vermella es desintegrarà i desapareixerà, en aconseguir una grandària límit, com va poder succeir amb la Manxa Permanent de Cassini, o si s'estabilitzarà en una grandària límit en el qual pot romandre durant llargs anys.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia