Tajemná komnata Jupiteru

Už několik set let je na Jupiteru znám obrovský oblačný útvar, větší než naše Země, nazývaný Velká rudá skvrna. Dlouho se vědci domnívali, že nic tak velkého už v atmosféře této planety není. Nicméně snímky z meziplanetární sondy Cassini, která v roce 2000 prolétala kolem Jupiteru na své cestě k Saturnu, pomohly odhalit, že skutečnost je poněkud odlišná.

Obr. 1: Snímek tmavé skvrny pořízený sondou Cassini. Modrý ovál označuje oblast, kde vznikají polární záře. Černá oblast uprostřed je severní pól Jupiteru, odkud schází obrazový materiál. [1]

Když Bob West, pracující v Jet Propulsion Laboratory, prohlížel snímky ze sondy Cassini, nemohl uvěřit svým očím: u severního pólu Jupiteru si tiše plula temná skvrna nejméně dvakrát větší, než je naše rodná planeta. Něco tak velikého by ale mělo být pozorovatelné i ze Země. Jak je tedy možné, že tak rozměrný útvar nebyl dosud odhalen? Důvodů je hned několik. Jednak za to může jeho poloha - na severní pól Jupiteru nemáme zrovna nejlepší výhled - jednak není tento úvar stálý, ale objevuje se pravděpodobně v souvislosti s mohutnými polárními zářemi. Dalším, ne zcela zanedbatelným důvodem je také to, že tuto skvrnu lze pozorovat pouze v ultrafialové části spektra. No, a to že nebyl dosud odhalen není zase tak úplně pravda.

Právě Bob West analyzoval v roce 1997 snímky Jupiteru pořízené Hubbleovým kosmickým dalekohledem (HST), když jeho pozornost upoutal nezřetelný útvar v polární oblasti největší planety naší sluneční soustavy. Jak ale sám podotýká, útvar byl viditelný pouze na jediném snímku a nikdo nevěděl, oč ve skutečnosti jde. Příležitost to zjistit se naskytla až koncem roku 2000, kdy kolem Jupiteru prolétala sonda Cassini. Ta měla na severní pól Jupiteru dobrý výhled po několik týdnů, během kterých pořídila řadu snímků mimo jiné také v ultrafialové části spektra. Při jejich analýze se na nich Westovi zjevila temná skvrna impozantních rozměrů a bylo rázem jasné, co to tehdy na snímcích z HST sledoval.

West se také pokusil objasnit, jak tato skvrna vzniká: především je jasné, že tento útvar, na rozdíl od Velké rudé skvrny, nezasahuje hlouběji do atmosféry (což vysvětluje, že se na snímcích ze sondy Cassini poměrně rychle rozplýval). Mechanizmus vzniku tedy musíme hledat jinde než uvnitř planety. Jupiter má mohutné polární záře - až tisíckrát silnější než pozemské. Polární záře způsobují nabité částice (elektrony a ionty) nasměrované magnetickým polem planety do oblasti pólů, kde dopadají do atmosféry. Při střetu s atmosférou vyvolávají záření, které vidíme jako polární záře. V Jupiterově atmosféře je poměrně velké množství metanu (CH4), jehož molekuly tyto energetické částice rozbíjejí. Fragmenty metanových molekul se slučují s okolním vodíkem, důsledkem čehož je vznik acetylénu (C2H2). Acetylén se pak dále slučuje s jinými, uhlík či vodík obsahujícími molekulami, za vzniku složitějších molekulových komplexů. Tyto komplexy pak mohou kondenzovat do malých tmavých kapiček.

Jestliže má West pravdu, pak velká tmavá skvrna není nic jiného, než oblak složený z uhlovodíkových kapiček, plující v horních vrstvách jupiterovy atmosféry. Takový útvar bude nápadný právě v ultrafialové oblasti spektra, protože uhlovodíkové kapičky silně pohlcují UV záření

Sám West uvádí proti svému vysvětlení jednu námitku: když totiž Cassini snímkoval tmavou skvrnu, žádné silné polární záře na Jupiteru v té době nebyly. Co tedy její vznik způsobilo? To momentálně nikdo neví. Je ale jasné, že stratosféra Jupiteru je mnohem zajímavější místo, než jsme se až dosud domnívali. Nehledě na to, studium chování této tmavé skvrny v atmosférickém proudění polární oblasti Jupiteru nám může pomoci odhalit chování ozónové díry nad Antarktidou. Zkrátka jak se říká - všechno souvisí se vším.