Jupiterren Orban Gorri Handia

Euskal Herriko Unibertsitateko, Universitat Politècnica de Catalunya-ko – BarcelonaTech-eko (UPC) eta Barcelona Supercomputing Center-eko (CNS-BSC) ikertzaileek Jupiterren Orban Gorri Handiaren hainbat ezaugarri argitu dituzte.

Ikertzaileek behaketa historikoak aztertu dituzte XVII. mendeaz geroztik, eta eredu numerikoak garatu dituzte fenomeno meteorologiko zirraragarri horrek planeta erraldoi gaseosoaren atmosferan duen adina eta izaera azaltzeko. Lan hori American Geophysical Unioneko Geophysical Research Letters aldizkarian argitaratu da.

Jupiterren Orban Gorri Handia (ingelesez GRS, Great Red Spot), ziurrenik, egitura atmosferiko ezagunena da, Eguzki Sistemako objektuen artean ikono hedatua. Bere tamaina handiari esker (gaur egun Lurraren diametroa du) eta baita bere kolore gorrixkak planetako hodei zurbilekin duen kontrasteari esker, erraz ikus daiteke, baita teleskopio txikiekin ere. Jupiterren Orban Gorria zurrunbilo antizikloniko handi bat da, eta haren periferiatik 450 km/h-ko abiaduran ibiltzen dira haizeak. Eguzki Sistemako planeten atmosferetan dagoen zurrunbilo handiena eta urtetsuena da, baina haren adina eztabaidagaia da, eta eraketa-mekanismoa ere ez da ezagutzen oraindik.

GRSren jatorriari buruzko hausnarketak Giovanni Domenico Cassini astronomoaren lehen behaketa teleskopikoekin hasi ziren. 1665ean obalo ilun bat aurkitu zuen GRSren latitude berean eta “Orban Iraunkorra” (ingelesez PS) izena jarri zion; izan ere, hark eta beste astronomo batzuek 1713ra arte behatu zuten. Ondoren, 118 urtez galdu zen haren arrastoa, eta 1831ean eta hurrengo urteetan S. Schwabek egitura argi bat ikusi zuen, gutxi gorabehera obalatua eta GRSren latitude berekoa. Egungo GRSren lehen behaketatzat har daiteke, agian sortzen ari den GRS batena. Ordutik, GRS aldizka behatu izan da teleskopioekin eta, gaur egunera arte, planeta bisitatu duten misio espazialekin.

Jupiterren organ Gorriaren bilakaera

Egindako azterketan, egileek, alde batetik, denboran zehar tamainak izan duen bilakaera, egitura eta bi eraketa meteorologikoen mugimenduak aztertu dituzte, PS eta GRS zaharra; horretarako, XVII. mendearen erdialdeko iturri historikoetara jo dute, teleskopioa asmatu eta gutxirako iturrietara. “Tamaina eta mugimenduen neurketetatik ondorioztatzen dugu oso gertagaitza dela egungo GRS G. D. Cassinik ikusitako PS izatea. Ziur aski, PSa noizbait desagertu zen XVIII. eta XIX. mendeen erdialdean; kasu horretan, esan dezakegu Orban Gorriak, oraingoz, gutxienez 190 urte baino gehiagoko bizi luzetasuna duela”, azaldu du Agustín Sánchez Lavega ikerketa honen buru izan den UPV/EHUko fisikako katedradunak. Orban Gorriak 1879an 39.000 km-ko tamaina zuen ardatzik luzeenean, eta uzkurtzen joan da eta biribildu egin da, gaur egun 14.000 km-ra iritsi arte.

Bestalde, 70eko hamarkadaz geroztik, hainbat misio espazialek gertutik aztertu dute fenomeno meteorologiko hori. Duela gutxi, “Jupiterren inguruko orbitan dagoen Juno misioko hainbat tresnek erakutsi dute GRS ez dela oso sakona eta mehea dela haren tamaina horizontalarekin alderatzen bada, bertikalki 500 km inguru hedatzen baita”, azaldu du Sánchez Lavegak.

Haizearen kontua

Zurrunbilo izugarri hori nola sortu zen jakiteko, UPV/EHUko eta UPCko taldeek simulazio numerikoak egin dituzte Espainiako superordenagailuetan, hala nola Espainiako Superkonputazio Sarean (RES) sartuta dagoen BSCko MareNostrum IVan, Jupiterren atmosferako zurrunbilo meheen portaeraren bi eredu osagarriren bidez. Planeta erraldoian, paraleloetan zehar doazen haize korronte biziak nagusitzen dira, beren norabidean latitudearekin txandakatuz. GRSren iparraldean, haizeak mendebalderantz jotzen du 180 km/h-ko abiadurarekin; hegoaldean, berriz, kontrako noranzkoan jotzen du, ekialderantz, 150 km/h-ko abiadurarekin. Horrek zizaila handi bat sortzen du iparretik hegoaldera haizearen abiaduran, eta hori bere baitan zurrunbiloa hazteko oinarrizko osagaia da.

Ikerketan hainbat mekanismo aztertu dituzte GRSren sorrera azaltzeko, besteak beste, superekaitz erraldoi baten erupzioa, Saturno planeta bikian oso gutxitan ikusten direnen antzekoa, edo haizearen zizailak sortutako zurrunbilo txikiago askoren fusioa. Emaitzek adierazten dutenez, bi kasuetan antizikloi bat eratzen bada ere, antizikloi hori ez dator bat egungo GRSren forma eta propietate dinamikoekin. “Gainera, uste dugu ezohiko fenomeno horietako bat gertatu izan balitz, ziur aski bera edo atmosferan izandako ondorioak garaiko astronomoek behatu eta jakinaraziko zituztela”, adierazi Sánchez Lavegak.

Zelula egonkorrak

Esperimentu numerikoen hirugarren talde batean, ikertaldeak GRSren sorrera aztertu du haizeen ezegonkortasun ezagun batetik abiatuta. Uste dugu ezegonkortasun hori zelula luzanga bat sortzeko gai dela, eta horiek entzerratzen eta harrapatzen dituela. Zelula hori proto-GRS bat izango litzateke, sortzen ari den Orban Gorri bat, eta haren uzkurtzeak XIX. mendearen amaieran ikusten den GRS trinko eta azkar birakaria eragingo luke. Zelula luzanga handien eraketa Jupiterren beste zurrunbilo garrantzitsu batzuen sorreran ikusi da. “Gure simulazioetan, superordenagailuen erabilerari esker, aurkitu dugu zelula luzangak egonkorrak direla Jupiterren haizeen abiadurarekin periferiatik biratzen direnean, ezegonkortasun horren ondorioz sortzen direnean espero zen bezalaxe”, adierazi du Enrique García-Melendo UPCko Fisika Saileko ikertzaileak. Bi eredu numeriko erabiliz, bata UPV/EHUn eta bestea UPCn, ikertzaileek ondorioztatu dute proto-GRSren errotazio abiadura inguruko haizeena baino txikiagoa bada, zatitu egiten dela, eta ezinezkoa dela zurrunbilo egonkor bat sortzea. Eta, oso altua bada, bere propietateak ez datoz bat egungo GRSren propietateekin.

Etorkizuneko ikerketen helburua GRSren uzkurdura denboran erreproduzitzen saiatzea izango da, denboran mantentzearen azpian dauden mekanismo fisikoak zehatzago ezagutzeko. Aldi berean, GRS desintegratu eta desagertuko den iragartzen saiatuko dira, muga-tamaina bat lortzean, Cassiniren PSri gertatu ahal izan zitzaion bezala, edo mugako tamaina batean egonkortuko den, zeinetan urte luzez iraun dezakeen.