Tajemství obří planety Jupiter: Zaniká Velká rudá skvrna?

Bouři podobající se obrovskému uragánu obdivují astronomové od dob Giovanniho Cassiniho, který ji jako první spatřil v dalekohledu v roce 1665 společně s Robertem Hookem. Hook potom z pozorování změn v polohách skvrny usoudil, že se Jupiter otáčí. Nyní – po 350 letech – otázka zní, zda tento útvar v podobě blednoucí růžové elipsy, společně s dalšími skvrnami kroužícími v oblasti Jižní tropické zóny plynného obra, budou moct sledovat i naši vnuci.

Gigantická bouře

Velká rudá skvrna neboli Great Red Spot (GRS) je vytrvalá anticyklonální bouře, tedy oblast vysokého tlaku, jež se nachází 22° jižně od rovníku Jupitera. Z pozemních pozorování vyplývá, že kontinuálně existuje minimálně 145 let – nepřetržitě se ji totiž daří sledovat teprve od roku 1870. Jako „trvalou skvrnu“ ji však už v červenci 1665 popsal zmíněný Giovanni Cassini.

Útvar rotuje proti směru hodinových ručiček a jednou se otočí za šest pozemských, respektive čtrnáct Jupiterových dnů. Oválné rudé „oko“ planety krouží kolem svého středu rychlostí až 430 km/h, v jeho nitru však zřejmě panuje nejklidnější prostředí na Jupiteru: Rychlost větrů tam klesá pod 20 km/h. Oblaka spojená s touto anticyklonou vystupují přibližně 8 km nad horní vrstvu okolních mraků.

Tři rudé sestřenice

V roce 2008 se na Jupiteru v blízkosti Velké rudé skvrny a Rudé skvrny mladší – neboli Red Spot Jr. – objevila i třetí rudá skvrna: Nacházela se západně od GRS, ve stejném oblačném pásu, ale dosahovala jen zlomku rozměru svých sousedek. Nová rudá skvrna měla dřív podobu bílé eliptické bouře. Přechod k červené barvě naznačuje, že její rotující oblaka vystupují vzhůru, podobně jako v případě Velké rudé skvrny. Jedno z možných vysvětlení zní, že je bouře tak silná, že vysává materiál z hloubek pod mraky a unáší ho do značných výšek, kde působením slunečního ultrafialového záření – při zatím neznámých chemických reakcích – vznikají sloučeniny cihlové barvy. 

Všechny tři eliptické bouře jsou velmi jasné při pozorování v oboru blízkého infračerveného (IR) záření. Musejí proto v atmosféře Jupitera zasahovat vysoko nad vrstvu metanu, který absorbuje sluneční infračervené záření a na IR snímcích se jeví jako tmavé oblasti.

Zmiňovaná Rudá skvrna mladší se na Jupiteru objevila již na jaře roku 2006. V atmosféře planety se podařilo pozorovat také mnoho bílých, hnědých a červených skvrn, které však postupně splynuly či zanikly. Fotografie pořízené Hubbleovým teleskopem (HST) a Keckovým dalekohledem naznačují, že se Jupiter nachází uprostřed globální změny klimatu, jak to v roce 2004 předpověděl Philip Marcus z University of California v Berkeley. Obří planeta se víc zahřívá v okolí rovníku, zatímco nejchladnější jsou oblasti kolem jižního pólu. Profesor Marcus odhadl, že velké změny nastanou na jižní polokouli zhruba v roce 2006, kdy tryskové proudění neboli jet stream vytvoří nestabilní prostředí a v lokalitě vzniknou nové víry.

Jupiter bez ozdoby

Největší planetu Sluneční soustavy si nedovedeme představit jinak než jako „pruhovaného obra“ se spoustou světlých zón a tmavých pásů, doplněných skvrnami různých velikostí. Uvedené stabilní struktury pozorují astronomové v atmosféře Jupitera již několik staletí: Konkrétně po obou stranách rovníku jsou i v malých dalekohledech zřetelně viditelné dva pásy nahnědlých oblaků, které zřejmě tvoří zmrzlé krystalky čpavku smíchaného se sloučeninami síry a fosforu. V roce 2010 však jeden z nápadných pruhů z jižní polokoule zmizel. 

Oblast, na jejímž okraji se nachází i Velká rudá skvrna, se při pohledu dalekohledem jevila nezvykle prázdná. Tmavý pás existoval ještě koncem roku 2009, těsně před tím, než se Jupiter dostal na obloze do blízkosti Slunce a přestal být pozorovatelný. Již tehdy astronomové zaregistrovali, že pruh postupně bledne. Když pak planeta počátkem dubna 2010 znovu vystoupila z jasné sluneční záře, jižní rovníkový pás už vidět nebyl. 

Nezmizel ovšem poprvé: Nebyl pozorovatelný například v roce 1973, kdy sonda Pioneer 10 pořídila první snímky Jupitera z malé vzdálenosti, a rovněž se dočasně ztratil počátkem 90. let minulého století. Glenn Orton z Jet Propulsion Laboratory tehdy vysvětloval: „Převažuje tam vysoko ležící světlá oblačnost, která v ostatních oblastech planety chybí. Došlo tak k zakrytí spodních, tmavých mračen. Díváme se zkrátka do různých vrstev oblačné struktury planety.“

Zatím přesně nevíme, co by mohlo být příčinou občasného vzniku světlé oblačnosti nad jižním rovníkovým pásem, nikoliv však v jiných oblastech. Nicméně přestože se samotný pás ztratil, Velká rudá skvrna na jeho okraji zůstala pozorovatelná. Pás tudíž s největší pravděpodobností opravdu zmizel, a nebyl jen zakryt mračny ve vyšších vrstvách atmosféry. Jednoznačné vysvětlení tak dosud schází.

Zmenšování se zrychluje

Obří bouře na Jupiteru byla kdysi tak velká, že by pojala téměř tři zeměkoule. Avšak nejnovější měření pomocí Hubbleova dalekohledu odhalila, že se výrazně zmenšila. Jedna z možností zní, že jí nějaká neznámá aktivita v atmosféře planety odčerpává energii a oslabuje ji. Charakteristický útvar má nyní nejmenší rozměr zaznamenaný při dosavadních měřeních. Astronomové přitom sledují zmenšování bouře od 30. let minulého století.

„Nedávná pozorování pomocí Hubbleova teleskopu potvrdila, že má Velká rudá skvrna nyní v průměru zhruba patnáct tisíc kilometrů, což je dosavadní naměřené minimum,“ objasňuje Amy Simonová z Goddard Space Flight Center. Pro srovnání: Historická pozorování z 19. století uvádějí větší rozměr elipsy přesahující 40 800 km. Sondy Voyager 1 a Voyager 2, které kolem Jupitera prolétly v roce 1979, dospěly k hodnotě 23 300 km. Na snímcích z Hubblea z roku 1995 měřila bouře 20 950 km, zatímco na záběrech z roku 2009 už jen 17 900 km.

TIP: Americká sonda Juno pořídila nejlepší snímky Velké rudé skvrny na Jupiteru

Počínaje rokem 2012 pak amatérská pozorování odhalila nápadně rostoucí tempo popsaného smršťování – skvrna se nyní zmenšuje téměř o 930 km za rok a postupně se mění z protáhlé elipsy téměř na kruh. Jednoznačnou příčinu se však zatím odhalit nepodařilo. Každopádně na základě současného vývoje je teoreticky možné, že GRS dosáhne kruhového tvaru už kolem roku 2040. Také přesně nevíme, jak dlouho již existuje a zda probíhající změny nepředstavují pouze běžné fluktuace.

„Z nových pozorování vyplývá, že velká bouře občas pohltí velmi malé víry,“ uvádí Amy Simonová. „Předpokládáme, že za urychlování změn může být zodpovědná měnící se vnitřní dynamika a energie Velké rudé skvrny.“ Skupina astronomů pod vedením zmíněné vědkyně nyní plánuje studovat pohyb malých vírů a také dynamiku GRS, aby zjistili, zda mohou popsané víry energii rotující bouře zvyšovat či oslabovat.