La di Grande Macchia Rossa di Giove è uno dei fenomeni più misteriosi del Sistema Solare. In base a quello che gli scienziati hanno capito circa la dinamica dei fluidi, dovrebbe essere scomparsa secoli fa.
Pedram Hassanzadeh, studioso presso l'Università di Harvard, e Philip Marcus, professore di fluidodinamica presso l'Università della California, Berkeley, ritengono di poter spiegarne il perché.
Il loro studio, che Hassanzadeh ha presentato in occasione alla riunione annuale della divisione della American Physical Society il 25 novembre, fornisce inoltre informazioni sui vortici oceanici persistenti e sui vortici che contribuiscono alla formazione di stelle e pianeta.
"Sulla base delle attuali teorie, la Grande Macchia Rossa avrebbe dovuto spegnersi dopo alcuni decenni. Invece, persiste da centinaia di anni", ha detto Hassanzadeh, che è un borsista post-dottorato presso il Centro di Harvard per l'Ambiente e il Dipartimento Terra e Scienze Planetarie.
Molti processi tendono a dissipare i vortici come la Macchia Rossa. La turbolenza e le onde dovrebbero attenuare l'energia dei suoi venti. Il vortice perde anche altra energia dal calore radiante. Infine, la Macchia Rossa si trova tra due forti correnti a getto che scorrono in direzioni opposte che dovrebbero rallentarla.
Alcuni ricercatori sostengono che la Macchia Rossa guadagna energia assorbendo vortici più piccoli. "Alcuni modelli di computer mostrano che i grandi vortici vivrebbero più a lungo se si fondessero con vortici più piccoli, ma questo non accade abbastanza spesso per spiegare la longevità della macchia di Giove", ha detto Marcus.
Per sondare il mistero della sopravvivenza della Red Spot, Hassanzadeh e Marcus hanno costruito un modello. Si differenziava dai modelli esistenti perché era completamente tridimensionale ed in alta risoluzione.
Molti modelli sui vortici si concentrano sui venti orizzontali vorticosi, dove la maggior parte dell'energia risiede. I vortici hanno anche i flussi verticali, ma questi hanno molta meno energia.
"In passato, i ricercatori hanno ignorato il flusso verticale perché pensavano che non fosse importante e hanno usato le equazioni più semplici perché il modello era difficile da sostenere matematicamente", ha detto Hassanzadeh.
Eppure il movimento verticale rivela un ruolo chiave per la persistenza della Red Spot. Quando il vortice perde energia, il flusso verticale trasporta gas caldi dall'alto e gas freddi dal basso sotto al vortice verso il suo centro, ripristinando parte della sua energia perduta.
Il modello prevede inoltre un flusso radiale, che succhia venti dalle correnti a getto ad alta velocità verso il centro del vortice. Questo pompa energia nel vortice, consentedogli di durare più a lungo.
Secondo Hassanzadeh, lo stesso flusso verticale potrebbe spiegare perché i vortici oceanici, come quelli formatisi in prossimità dello Stretto di Gibilterra, possono durare per anni nell'Oceano Atlantico. Il loro flusso verticale gioca un ruolo nell'ecosistema oceanico sollevando nutrienti alla superficie.
I vortici possono anche partorire la formazione di stelle e pianeti, della durata di milioni di anni, mentre attirano la polvere interstellare e le rocce in grandi masse.
Hassanzadeh e Marcus sanno che il loro modello non spiega del tutto la lunga vita della Red Spot.
Essi credono che l'assorbimento occasionale di vortici più piccoli, in linea con le osservazioni, puó fornire l'energia supplementare necessaria per centinaia di anni di vita. Essi hanno modificato il loro modello al computer per verificare questa tesi.
Forse, un giorno, la Grande Macchia Rossa di Giove vi sembrerà un pó meno misteriosa.
Traduzione a cura di Arthur McPaul
Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/11/131114131929.htm
Pedram Hassanzadeh, studioso presso l'Università di Harvard, e Philip Marcus, professore di fluidodinamica presso l'Università della California, Berkeley, ritengono di poter spiegarne il perché.
Il loro studio, che Hassanzadeh ha presentato in occasione alla riunione annuale della divisione della American Physical Society il 25 novembre, fornisce inoltre informazioni sui vortici oceanici persistenti e sui vortici che contribuiscono alla formazione di stelle e pianeta.
"Sulla base delle attuali teorie, la Grande Macchia Rossa avrebbe dovuto spegnersi dopo alcuni decenni. Invece, persiste da centinaia di anni", ha detto Hassanzadeh, che è un borsista post-dottorato presso il Centro di Harvard per l'Ambiente e il Dipartimento Terra e Scienze Planetarie.
Molti processi tendono a dissipare i vortici come la Macchia Rossa. La turbolenza e le onde dovrebbero attenuare l'energia dei suoi venti. Il vortice perde anche altra energia dal calore radiante. Infine, la Macchia Rossa si trova tra due forti correnti a getto che scorrono in direzioni opposte che dovrebbero rallentarla.
Alcuni ricercatori sostengono che la Macchia Rossa guadagna energia assorbendo vortici più piccoli. "Alcuni modelli di computer mostrano che i grandi vortici vivrebbero più a lungo se si fondessero con vortici più piccoli, ma questo non accade abbastanza spesso per spiegare la longevità della macchia di Giove", ha detto Marcus.
Per sondare il mistero della sopravvivenza della Red Spot, Hassanzadeh e Marcus hanno costruito un modello. Si differenziava dai modelli esistenti perché era completamente tridimensionale ed in alta risoluzione.
Molti modelli sui vortici si concentrano sui venti orizzontali vorticosi, dove la maggior parte dell'energia risiede. I vortici hanno anche i flussi verticali, ma questi hanno molta meno energia.
"In passato, i ricercatori hanno ignorato il flusso verticale perché pensavano che non fosse importante e hanno usato le equazioni più semplici perché il modello era difficile da sostenere matematicamente", ha detto Hassanzadeh.
Eppure il movimento verticale rivela un ruolo chiave per la persistenza della Red Spot. Quando il vortice perde energia, il flusso verticale trasporta gas caldi dall'alto e gas freddi dal basso sotto al vortice verso il suo centro, ripristinando parte della sua energia perduta.
Il modello prevede inoltre un flusso radiale, che succhia venti dalle correnti a getto ad alta velocità verso il centro del vortice. Questo pompa energia nel vortice, consentedogli di durare più a lungo.
Secondo Hassanzadeh, lo stesso flusso verticale potrebbe spiegare perché i vortici oceanici, come quelli formatisi in prossimità dello Stretto di Gibilterra, possono durare per anni nell'Oceano Atlantico. Il loro flusso verticale gioca un ruolo nell'ecosistema oceanico sollevando nutrienti alla superficie.
I vortici possono anche partorire la formazione di stelle e pianeti, della durata di milioni di anni, mentre attirano la polvere interstellare e le rocce in grandi masse.
Hassanzadeh e Marcus sanno che il loro modello non spiega del tutto la lunga vita della Red Spot.
Essi credono che l'assorbimento occasionale di vortici più piccoli, in linea con le osservazioni, puó fornire l'energia supplementare necessaria per centinaia di anni di vita. Essi hanno modificato il loro modello al computer per verificare questa tesi.
Forse, un giorno, la Grande Macchia Rossa di Giove vi sembrerà un pó meno misteriosa.
Traduzione a cura di Arthur McPaul
Fonte:
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/11/131114131929.htm
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