مشتری چگونه لکه‌های خود را تغییر می دهد

یکی از بارزترین و شناخته شده ترین ویژگی های سیاره مشتری وجود مجموعه ای از طوفان های عظیم و نیرومند در اتمسفر این سیاره است، از لکه قرمز بزرگ [معروف به چشم گاو] گرفته تا طوفان های کوچک تری که توسط دو کاوشگر به نام های ویجر و گالیله دیده شده اند. به هر حال، دانشمندی معتقد است در حالی که مشتری تغییرات قابل ملاحظه آب و هوایی را پشت سر می گذارد بسیاری از این طوفان ها طی سال های آتی از میان خواهند رفت. در یکی از صفحات شماره۲۲ آوریل مجله نیچر (Nature) فیلیپ مارکوس ( P.Marcus)، استاد دپارتمان مهندسی مکانیک دانشگاه برکلی کالیفرنیا از تصویرسازی دینامیک سیالات استفاده کرد تا نشان بدهد که چگونه سقوط (رمبیدن) بسیاری از این طوفان ها منجر به دگرگونی های چشمگیری در دمای سرتاسر اتمسفر (مشتری) می شود و البته این چرخه طی مدت زمان ۷۰ سال به پایان می رسد.
مارکوس معتقد است که این چرخه ۷۰ ساله از اواخر دهه ۱۹۳۰ م. با شکل گیری بیضی های سفید آغاز شده است. در آن زمان سه گردباد بزرگ و متشکل از ذرات غبار تشکیل شدند که همگی در یک عرض جغرافیایی و ضمناً در جنوب لکه قرمز بزرگ قرار داشتند. این سه بیضی سفید برای مدت چند دهه پا برجا بودند تا اینکه در اواخر دهه ۹۰ یکی از آنها ناپدید شد، دومی در سال ۲۰۰۰ از میان رفت و اکنون تنها یکی از سه بیضی اصلی برجای مانده است. ناپدید شدن دو بیضی سفید از سه بیضی اصلی گواه آن است که جو سیاره مشتری در حال ورود به مرحله ای جدید از چرخه است، در عین حال گردبادهای ضعیف در یکدیگر ادغام و یا به طور کلی فرومی پاشند.
از میان رفتن گردبادها که به جابه جایی گرما در جو کمک می کنند مرحله ای دیگر از تغییرات فراگیر آب و هوایی را در چند سال آینده ایجاد خواهد کرد. مارکوس می گوید: «اگر یک مجموعه کامل از گردبادها را از میان ببرید به طور کلی تمام اختلاط های گرمایی در آن عرض جغرافیایی متوقف می شود. این امر سدی را ایجاد می کند که مانع از جابه جایی گرما از استوا به قطب ها می شود.» در نتیجه در یک دهه آینده دمای استوا تا ۱۰ درجه افزایش می یابد، در حالی که قطب ها به همین میزان سردتر می شوند. این تغییر دما بالطبع، خود باعث تشکیل دسته تازه ای از طوفان ها می شود. مارکوس پیش بینی می کند که «این تحول دمایی فراگیر موجب می شود تا جریان های شدید ناپایدار شده و به موجب آن طوفان های جدیدی پدیدار شوند.» یک بخش ویژه از مشتری که قاعدتاً باید از این دگرگونی ها ایمن بماند لکه سرخ بزرگ است، منطقه ای پرفشار که برای قرن ها بر روی مشتری پا برجا بوده است.
مارکوس می گوید که نزدیکی لکه به استوای مشتری و همین طور توانایی آن در «بلع» گردبادهای خفیف مجاور خود، آن را از تغییراتی که در جاهای دیگر، در جو مشتری روی می دهد محافظت می کند. مارکوس کسی است که بیش از دو دهه جو مشتری را بررسی کرده است. وی در مورد علوم سیارات مسیر متفاوتی را نسبت به هم دانشکده ای های خود در پیش گرفته است و فردی است که به طور معمول مدل هایی دقیق از اتمسفر (مشتری) ایجاد می کند تا روند تحول آن را مورد بررسی قرار دهد. وی می گوید: «اساس و شالوده پیش بینی ها و فرضیات من، به جای اینکه مبتنی بر استفاده از حجم انبوهی از داده ها و یا مدل های پیچیده جوی باشد برپایه قوانین نسبتاً ساده دینامیک دورانی استوار است.» یکی از فرضیات وی بیانگر برابری تقریبی تعداد گردبادها و چرخه های جو مشتری است.
تصاویر دریافتی از جو مشتری نمایانگر این مطلب است که سیاره (مشتری) به شدت تحت تاثیر طوفان ها قرار دارد. این طوفان ها بسیار واضح تر و بارزتر از طوفان های عادی هستند، طوفان هایی که معمولاً الگویی ساده از ابرهای رشته ای هستند که کاملاً مشهود نبوده و به راحتی ممکن است از دید پنهان بمانند.
در نگاه اول ممکن است به سادگی فکر کنیم که سیاره (مشتری) در احاطه چرخه ها است و این امر به دلیل حضور ابرهای گردنده آنهاست.
مارکوس بر این عقیده است که به دلیل حضور عوامل گسترده جانبی اعم از طبیعی و یا ساخته دست بشر، سیستم مشابهی برای توضیح و تفسیر آب و هوای زمین مناسب نیست. وی می گوید: «هنوز وجود آزمایشگاه های مختلف آب و هوایی اهمیت دارد. بررسی جهان های دیگر به ما کمک می کند تا دنیای خویش را بهتر بشناسیم. حتی اگر آنها به طور مستقیم قابل قیاس با عالم ما نباشند.»

جف فوست-ترجمه احمد آرین خو

منبع : پژوهشسرای دانش آموزی دکتر عظیمی