1 พ.ย. 2024 เวลา 05:14 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

ยุบหนอพองหนอ จุดแดงใหญ่ดาวพฤหัสฯ

นักดาราศาสตร์ได้สำรวจจุดแดงใหญ่ของดาวพฤหัสฯ ซึ่งเป็นระบบพายุหมุนที่ใหญ่พอที่จะกลืนโลกได้ มานานอย่างน้อย 150 ปีแล้ว แต่ก็ยังคงมีเรื่องน่าประหลาดใจใหม่ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อกล้องฮับเบิลตรวจสอบมันอย่างใกล้ชิด
การสำรวจจุดแดงใหญ่(Great Red Spot; GRS) ครั้งใหม่ของฮับเบิล รวบรวมในระหว่างเดือนธันวาคม 2023 ถึงมีนาคม 2024 เป็นเวลา 90 วัน ได้เผยให้เห็นว่า GRS นั้นไม่ได้เสถียรอย่างที่มันดูน่าจะเป็น ข้อมูลล่าสุดแสดงว่า GRS ก็ขยับไปมาเหมือนกับก้อนเยลลี่ ภาพจากฮับเบิลที่ได้ช่วยให้นักดาราศาสตร์ได้สร้างเป็นภาพยนตร์ต่อเนื่องเพื่อแสดงพฤติกรรมไม่อยู่นิ่งของ GRS
ในขณะที่เราทราบว่ามันขยับในแนวลองจิจูดบ้างเล็กน้อย แต่เราไม่เคยคาดว่าจะได้เห็นว่าขนาดของมันก็ไม่นิ่ง ตราบเท่าที่เรารู้ ไม่เคยทราบว่ามีพฤติกรรมนี้มาก่อน Amy Simon จากศูนย์การบินอวกาศกอดดาร์ด ผู้เขียนนำรายงานที่เผยแพร่ใน The Planetary Science Journal กล่าว
ด้วยการใช้กล้องฮับเบิลสำรวจราว 90 วันตั้งแต่เดือน ธค 2023 ถึง มีค 2024 เมื่อดาวพฤหัสฯ อยู่ห่างออกไปราว 740 ล้านกิโลเมตรจากโลก นักดาราศาสตร์ตรวจสอบขนาด, รูปร่าง, ความสว่าง, สีและการเคลื่อนที่หมุนวนของจุดแดงใหญ่ ข้อมูลเผยให้เห็นว่า GRS มีการแกร่งของขนาด จากภาพ 8 ภาพที่ถ่ายระหว่างวันที่ 10 ธค ถึง 8 มีค 2024
นี่จึงเป็นครั้งแรกจริงๆ ที่เราได้ถ่ายภาพจังหวะการขยับของ GRS ได้ ด้วยความละเอียดสูงของฮับเบิล เราก็บอกได้ว่า GRS กำลังหดและพองตัวในเวลาเดียวกันกับที่มันเคลื่อนที่เร็วขึ้นและช้าลง นี่เป็นเรื่องที่คาดไม่ถึงอย่างมาก และในตอนนี้ก็ยังไม่มีคำอธิบายทางพลศาสตร์ของไหล
ฮับเบิลจับตาดูดาวพฤหัสฯ และดาวเคราะห์ในระบบสุริยะส่วนนอกดวงอื่นๆ ทุกปีผ่านโครงการ Outer Planet Atmosphere Legacy(OPAL) ซึ่งนำทีมโดย Simon แต่การสำรวจเหล่านี้ก็มาจากโครงการที่อุทิศให้กับ GRS การเข้าใจกลไกของพายุขนาดใหญ่ที่สุดในระบบสุริยะ จะทำให้ทฤษฎีเฮอริเคนบนโลกได้ขยายไปสู่บริบทที่กว้างขึ้น ซึ่งอาจจะปรับใช้เพื่อให้เข้าใจอุตุนิยมวิทยาบนดาวเคราะห์รอบดาวฤกษ์อื่นได้ดีขึ้น
ทีมของ Simon ใช้ฮับเบิลเพื่อซูมไปที่ GRS เพื่อศึกษาขนาด, รูปร่าง และการเปลี่ยนแปลงสีเล็กๆ น้อยๆ ในรายละเอียด เมื่อเราตรวจสอบอย่างใกล้ชิด ก็ได้เห็นหลายสิ่งที่เปลี่ยนแปลงไปแบบวันต่อวัน Simon กล่าว นี่รวมถึงการสำรวจในช่วงอุลตราไวโอเลต ได้แสดงว่าแกนกลางของพายุนั้นสว่างที่สุดเมื่อ GRS มีขนาดใหญ่ที่สุดในวัฎจักรการเปลี่ยนแปลงนี้ นี่บ่งชี้ว่ามีการดูดกลืนจากกลุ่มหมอกในชั้นบรรยากาศส่วนบนน้อยลง
กล้องเวบบ์เองก็สำรวจ GRS เมื่อเร็วๆ นี้แต่ไม่ได้ทำอย่างต่อเนื่องมากพอที่จะระบุการเปลี่ยนแปลงในช่วงอินฟราเรดได้
การสำรวจดาวพฤหัสฯ และจุดแดงใหญ่ โดยกล้องเวบบ์
เมื่อมันมีความเร็วเพิ่มขึ้นและลดลง GRS กำลังผลักสู้กับกระแสลมกรดที่อยู่เหนือและใต้มัน Mike Wong ผู้นำร่วมโครงการจากมหาวิทยาลัยคาลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ กล่าว นี่คล้ายกับแซนวิชที่แผ่นขนมปังที่ประกบขึ้นต้องป่องออกอย่างช่วยไม่ได้ เนื่องจากมีไส้ตรงกลางมากเกินไป
Wong เปรียบเทียบสิ่งนี้กับเนปจูน ซึ่งจุดมืด(dark spots) สามารถเพ่นพล่านไปทั่วเมื่อไม่มีกระแสลมกรดประกบให้มันอยู่กับที่ แต่ก็มีการหดพองขนาดด้วยวัฎจักร 90 วันเช่นเดียวกัน จุดแดงใหญ่ของดาวพฤหัสฯ จะประจำอยู่ที่ละติจูดใต้(ราว 22 องศาใต้ศูนย์สูตร) ใน South Equatorial Belt ซึ่งถูกกักอยู่ระหว่างกระแสลมกรดที่พัดเร็ว 500 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เมื่อทำการสำรวจจากโลก กระแสลมกรดหยุดยั้งไม่ให้พายุยักษ์เพ่นพล่านไปละติจูดอื่น
แม้ว่าดูเหมือนมันจะขยับไปทางตะวันตกอย่างช้าๆ เมื่อมองเทียบกับชั้นบรรยากาศส่วนที่เหลือ เหมือนลูกบอลที่กลิ้งไป การขยับนี้ก็ไม่ได้คงที่ แต่มีความเร่งและความหน่วงในวัฏจักรราว 90 วัน
ด้วยการใช้กล้องฮับเบิลสำรวจราว 90 วันตั้งแต่เดือน ธค 2023 ถึง มีค 2024 เมื่อดาวพฤหัสฯ อยู่ห่างออกไปราว 740 ล้านกิโลเมตรจากโลก นักดาราศาสตร์ตรวจสอบขนาด, รูปร่าง, ความสว่าง, สีและการเคลื่อนที่หมุนวนของจุดแดงใหญ่ ข้อมูลเผยให้เห็นว่า GRS มีการแกร่งของขนาด จากภาพ 8 ภาพที่ถ่ายระหว่างวันที่ 10 ธค ถึง 8 มีค 2024
ระดับการหดตัวดูเหมือนจะผกผันกับอัตราที่ GRS ขยับ ในช่วงที่ GRS ขยับช้าที่สุด ความกว้างของพายุหมุนและขนาดของแกนกลางก็จะมากที่สุด และมีรูปร่างรีมากที่สุด เมื่อขยับเร็วขึ้น ความกว้างและขนาดของแกนกลางก็จะหดลง ซึ่งอาจเป็นผลจากที่ GRS กำลังมีปฏิสัมพันธ์กับชั้นบรรยากาศรอบๆ เมื่อการขยับเร็วขึ้น อย่างไรก็ตาม ความเร็วของลมภายใต้พายุไม่ได้เป็นไปตามรูปแบบเดียวกันนี้
ทีมยังคงเฝ้าดู GRS หดตัวต่อนับตั้งแต่โครงการ OPAL เริ่มต้นเมื่อสิบปีก่อน พวกเขาทำนายว่ามันจะยังคงหดตัวต่อไปก่อนที่จะเข้าสู่ภาวะเสถียรเป็นรูปร่างที่กลมมากขึ้น ในตอนนี้มันทะลักออกจากแถบละติจูด เมื่อมันหดตัวเข้ามาอยู่ในอาณาเขตของแถบ ลมจะรักษาให้มันอยู่กับที่ Simon กล่าว ทีมทำนายว่า GRS น่าจะมีขนาดที่คงที่ แต่สำหรับตอนนี้แล้ว ฮับเบิลเพิ่งสำรวจพายุในหนึ่งรอบวัฏจักรการแกว่งขนาด เท่านั้น
กล้องฮับเบิลสำรวจจุดแดงใหญ่เป็นช่วงๆ จะสังเกตเห็นขนาดของพายุที่เล็กลงและมีสีเข้มขึ้น
นักวิจัยหวังว่าในอนาคต จะมีภาพถ่ายจากฮับเบิลในความละเอียดสูงอื่นๆ ที่อาจจะจำแนกตัวแปรบนดาวพฤหัสฯ อื่นๆ ที่บ่งชี้ถึงสาเหตุของการแกว่งขนาดดังกล่าวได้ ผลสรุปนี้นำเสนอในการประชุมประจำปีครั้งที่ 56 ของแผนกวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ สมาคมดาราศาสตร์อเมริกัน ที่ไอดาโฮ
แหล่งข่าว nasa.gov : NASA’s Hubble watches Jupiter’s Great Red Spot behave like a stress ball
iflscience.com : Jupiter’s Great Red Spot is wobbling like jelly – and we don’t know why
space.com : Jupiter’s Great Red Spot is being squeezed, Hubble telescope finds- and nobody knows why
skyandtelescope.com : Jupiter’s Great Red Spot shimmies to a beat
โฆษณา