हबल टेलिस्कोपने गुरूच्या ग्रेट रेड स्पॉटमधील अभूतपूर्व दोलनांची नोंद केली आणि शास्त्रज्ञांना षड्यंत्र केले

नॉर्थ अमेरिकन स्पेस एजन्सी (नासा) द्वारे जारी केलेल्या नवीन विश्लेषणांमध्ये सूर्यमालेतील सर्वात मोठ्या वादळात आश्चर्यकारक वर्तन दिसून आले. सतत देखरेखीच्या कालावधीत कॅप्चर केलेला डेटा सूचित करतो की वायू ग्रहाची प्रतिष्ठित वातावरणीय रचना पूर्वीच्या कल्पनेइतकी स्थिर नाही, जी सध्याच्या हवामान मॉडेलला नकार देणारी लयबद्ध हालचाली सादर करते.

डिसेंबर 2023 आणि मार्च 2024 दरम्यान हबल स्पेस टेलिस्कोपने कॅप्चर केलेल्या उच्च-रिझोल्यूशन प्रतिमांद्वारे ही घटना ओळखली गेली. या मध्यांतरादरम्यान, खगोलशास्त्रज्ञांच्या लक्षात आले की वादळ त्याच्या व्याप्ती क्षेत्रात दृश्यमान भौतिक बदल करत आहे.

अंदाजे 90 दिवसांच्या चांगल्या-परिभाषित चक्रांमध्ये रचना वेळोवेळी विस्तारत आणि आकुंचन पावत असल्याचे दिसते. हा दोलन नमुना आजपर्यंतच्या ऐतिहासिक नोंदींच्या दस्तऐवजीकरणापेक्षा अधिक जटिल आणि सक्रिय अंतर्गत गतिमान सूचित करतो.

जरी वादळ दीर्घकालीन ट्रेंडमध्ये हळूहळू कमी होत असले तरी, हे अल्पकालीन चढउतार सूचित करतात की प्रणाली केवळ निष्क्रियपणे नाहीशी होत नाही. निरिक्षणांमध्ये जोव्हियन वातावरणाच्या खोल थरांमध्ये होणाऱ्या उत्साहवर्धक प्रक्रियांकडे निर्देश होतो.

वातावरणाची वैशिष्ट्ये आणि वाऱ्याचा वेग

सर्वात अलीकडील मोजमाप वादळाच्या परिघीय प्रदेशात हवामानविषयक परिस्थितींच्या हिंसाचाराची पुष्टी करतात. अँटीसायक्लोनच्या बाहेरील कडांवर, ताशी 400 किलोमीटरपेक्षा जास्त वेगाने वारे वाहतात, हे चिन्ह पृथ्वीवर नोंदवलेल्या कोणत्याही चक्रीवादळाला मागे टाकते.

हा अत्यंत वेग हा मूलभूत घटकांपैकी एक आहे जो शतकानुशतके प्रणालीच्या सुसंगततेची हमी देतो. जलद रोटेशनमुळे निर्माण होणारी केंद्रापसारक शक्ती दबाव अडथळा निर्माण करते ज्यामुळे वादळ ग्रहाच्या उर्वरित गोंधळलेल्या वातावरणापासून वेगळे होते.

वैशिष्ट्यपूर्ण रंग, जो गेरूच्या छटा आणि तीव्र लाल रंगांमध्ये बदलतो, हा जटिल रासायनिक अभिक्रियांचा परिणाम आहे. वरच्या ढगांमध्ये असलेल्या सल्फर आणि फॉस्फरस सारख्या घटकांसह सूर्याच्या अतिनील प्रकाशाच्या परस्परसंवादामुळे रंगी संयुगे तयार होतात ज्यामुळे निर्मितीला त्याची दृश्य ओळख मिळते.

ऐतिहासिक उत्क्रांती आणि व्यास कमी

खगोलशास्त्रीय नोंदी आपल्याला या प्रचंड वादळाच्या अस्तित्वाची टाइमलाइन काढण्याची परवानगी देतात. अशाच स्वरूपाचे पहिले दस्तऐवजीकरण केलेले निरीक्षण जिओव्हानी कॅसिनी यांनी १६६५ मध्ये केले होते, तरीही १७व्या शतकात. तथापि, सध्याचे वैज्ञानिक एकमत असे सूचित करते की आपण आज पाहतो ती जागा 1831 च्या आसपास होती.

19 व्या शतकात पद्धतशीर देखरेखीच्या सुरुवातीपासून, संरचनेने त्याच्या परिमाणांमध्ये सतत घट दर्शविली आहे. व्यास, जो एकेकाळी सुमारे 40 हजार किलोमीटर मोजला गेला होता – तीन ग्रह शेजारी सामावून घेण्यासाठी पुरेशी जागा – मोठ्या प्रमाणात कमी केली गेली आहे.

सध्या वादळाची रुंदी सुमारे १६ हजार किलोमीटर आहे. हे लक्षणीय कॉम्पॅक्शन असूनही, अलीकडील डेटा असे सूचित करतो की अलिकडच्या दशकात संकोचन दर कमी झाला आहे, असे सूचित करते की निर्मिती संरचनात्मक स्थिरीकरणाच्या टप्प्यात प्रवेश करत आहे.

जूनो प्रोबमधील योगदान

जूनो प्रोब, जे 2016 पासून वायू महाकाय प्रदक्षिणा करत आहे, दृश्यमान ढगांच्या खाली काय होते हे समजून घेण्यासाठी महत्त्वपूर्ण डेटा प्रदान केला आहे. अंतराळयानाची उपकरणे वादळाची खोली मोजण्यात सक्षम होती, ज्यामुळे त्याची मुळे वातावरणात सुमारे 500 किलोमीटर पसरली होती.

या खोल मोजमापांनी गुरूच्या स्थानिक गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रात सूक्ष्म परंतु मोजता येण्याजोगे बदल शोधले. अशा गडबडीमुळे वादळात एकवटलेले वस्तुमान त्याच्या सभोवतालचे गुरुत्वाकर्षण विकृत करण्यासाठी पुरेसे लक्षणीय आहे याची पुष्टी करतात.

जुनोच्या गुरुत्वाकर्षण डेटासह हबलच्या पृष्ठभागाच्या प्रतिमा एकत्रित केल्याने शास्त्रज्ञांना घटनेचे त्रिमितीय मॉडेल तयार करण्याची परवानगी मिळाली. हे सिम्युलेशन भविष्यातील वातावरणातील बदलांना वादळ कसा प्रतिसाद देईल याचा अंदाज लावण्यासाठी आवश्यक आहेत.

संगणकीय मॉडेलिंग आणि भौतिक समानता

अनेक संस्थांमधील संशोधकांनी नवीन डेटाचा वापर जोव्हियन वातावरणातील संगणक सिम्युलेशन परिष्कृत करण्यासाठी केला. परिणाम सूचित करतात की वादळ कठोर शरीरासारखे वागत नाही, परंतु त्यात उल्लेखनीय लवचिकता आहे.

90-दिवसांच्या चक्रात आढळलेल्या दोलनाची तुलना शास्त्रज्ञांनी जिलेटिनस वस्तुमानाच्या हालचालीशी केली होती. हे सादृश्य दबाव भिन्नता आणि त्याच्या सभोवतालच्या कातरलेल्या वाऱ्यांच्या प्रतिसादात वादळ कसे लवचिकपणे विकृत होते हे दृश्यमान करण्यात मदत करते.

सिम्युलेशन देखील पूर्वीच्या अंदाजापेक्षा वरच्या वातावरणात उच्च ऑक्सिजन एकाग्रतेकडे निर्देश करतात. या घटकाची उपस्थिती ढगांच्या थर्मोडायनामिक्सवर आणि पाहिल्या गेलेल्या रंगांच्या तीव्रतेवर प्रभाव टाकू शकते.

वादळ समर्थन यंत्रणा

ग्रेट रेड स्पॉटचे दीर्घायुष्य हे ग्रहशास्त्रातील सर्वात मोठे रहस्य आहे, विशेषत: काही दिवसात किंवा आठवड्यात उधळणाऱ्या स्थलीय वादळांच्या तुलनेत. गुरू ग्रहावरील घन पृष्ठभागाची अनुपस्थिती हा या कालावधीसाठी निर्णायक घटक आहे.

• महासागर किंवा महाद्वीपांचे घर्षण झाल्याशिवाय, वारे गतिज ऊर्जा गमावत नाहीत.
• गुरुत्वाकर्षणाच्या कम्प्रेशनमुळे निर्माण होणारी ग्रहाची अंतर्गत उष्णता प्रणालीला खालपासून वरपर्यंत सतत फीड करते.
• गुरुचे जलद परिभ्रमण, जे फक्त दहा तासांत एक दिवस पूर्ण करते, कोरिओलिस प्रभाव तीव्र करते ज्यामुळे भोवरा तयार होतो.
• सौर किरणोत्सर्गासह सतत रासायनिक परस्परसंवादामुळे दृश्यमान ढग तयार करणाऱ्या संयुगांचे नूतनीकरण होते.

हे घटक एक वातावरण तयार करतात जिथे वादळे शतके किंवा सहस्राब्दी टिकू शकतात. ग्रहाच्या अंतर्भागातून उगवणारी औष्णिक उर्जा कायमस्वरूपी इंजिनाप्रमाणे कार्य करते, प्रतिचक्रीवादळ जोमाने फिरत राहते.

जागतिक वातावरणाशी संवाद

वादळ अलिप्तपणे अस्तित्वात नाही; ते त्याच्या स्थानाच्या उत्तरेकडे आणि दक्षिणेकडे विरुद्ध दिशेने धावणाऱ्या ढगांच्या पट्ट्यांशी गतिशीलपणे संवाद साधते. हे परस्परसंवाद भोवराचा आकार बनवतात आणि अधूनमधून वादळाला शोषून घेतलेल्या लहान भोवर्यांना “खायला” देतात.

स्पॉटच्या अशांततेमुळे निर्माण झालेल्या वायुमंडलीय लहरी संपूर्ण ग्रहावर पसरतात आणि दूरच्या प्रदेशांवर परिणाम करतात. या लहरींचा अभ्यास केल्याने शास्त्रज्ञांना बृहस्पतिच्या जागतिक वातावरणातील थर्मल गुणधर्मांचा नकाशा तयार करण्यात मदत होते.

शिवाय, डागाच्या उपस्थितीमुळे तो स्थित असलेल्या प्रदेशातील अंतर्गत उष्णता प्रवाह बदलतो. हे एक विशिष्ट सूक्ष्म हवामान तयार करते जे वादळाच्या स्थिरतेला बळकट करते जे त्यास नष्ट करण्याचा प्रयत्न करतात.

भविष्यातील निरीक्षण दृष्टीकोन

ग्रेट रेड स्पॉटचे अंतिम भविष्य निश्चित करण्यासाठी सतत देखरेख ठेवणे आवश्यक आहे. जरी ते आकुंचन पावत असले तरी, नवीन चढ-उतार सूचित करतात की त्यात अजूनही भरपूर ऊर्जा आहे आणि ती लवकरच नाहीशी होण्याची शक्यता नाही.

जमिनीवरील उपकरणे आणि अंतराळ दुर्बिणी वेगवेगळ्या तरंगलांबींवर डेटा कॅप्चर करण्यासाठी एकत्र काम करत राहतात. अल्ट्राव्हायोलेट आणि इन्फ्रारेड प्रकाश दृश्यमान प्रकाश लपवतात असे तपशील प्रकट करतात, जसे की वेगवेगळ्या ढगांच्या थरांचे तापमान.

आधुनिक निरीक्षणांसह ऐतिहासिक डेटाचे एकत्रीकरण संपूर्ण उत्क्रांती मॉडेल तयार करण्यास अनुमती देते. या महाकाय वादळाचे भौतिकशास्त्र समजून घेतल्याने इतर तारा प्रणालींमध्ये सापडलेल्या वायूच्या एक्सोप्लॅनेटच्या हवामानशास्त्राबद्दल मौल्यवान संकेत मिळतात.