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Il mistero del motivo per cui la Grande Macchia Rossa di Giove non è scomparso secoli fa potrebbe ora essere risolto e i risultati potrebbero aiutare a rivelare ulteriori indizi sui vortici negli oceani della Terra e sui vivai di stelle e pianeti, affermano i ricercatori.

La Grande Macchia Rossa è la caratteristica più evidente sulla superficie di Giove, una tempesta lunga circa 12.400 miglia (20.000 chilometri) e larga 7.500 miglia (12.000 km), circa due o tre volte più grande della Terra. I venti ai suoi bordi ovali possono raggiungere fino a 425 mph (680 km/h). Questa tempesta gigante fu registrata per la prima volta nel 1831, ma potrebbe essere stata scoperta per la prima volta nel 1665.

"Sulla base delle teorie attuali, la Grande Macchia Rossa dovrebbe essere scomparsa dopo diversi decenni", ha affermato in una dichiarazione il ricercatore Pedram Hassanzadeh, un dinamico dei fluidi geofisici all'Università di Harvard. "Invece, è lì da centinaia di anni." [Foto: le tempeste più potenti del sistema solare]

Vortici come la Grande Macchia Rossa possono dissiparsi a causa di molti fattori. Ad esempio, le onde e le turbolenze dentro e intorno alla tempesta riducono i suoi venti di energia. Perde anche energia irradiando calore. Inoltre, la Grande Macchia Rossa si trova tra due potenti correnti a getto nell'atmosfera di Giove che scorrono in direzioni opposte e potrebbero rallentarne la rotazione.

Alcuni ricercatori suggeriscono che grandi vortici come la Grande Macchia Rossa guadagnino energia e sopravvivano assorbendo vortici più piccoli. Tuttavia, "questo non accade abbastanza spesso da spiegare la longevità della Macchia Rossa", ha affermato in una dichiarazione il ricercatore Philip Marcus, fluidodinamico e scienziato planetario dell'Università della California, a Berkeley.

La Grande Macchia Rossa non è l'unico misterioso vortice. In effetti, i vortici in generale, compresi quelli negli oceani e nell'atmosfera della Terra, spesso vivono molto più a lungo di quanto le teorie attuali possano spiegare.

Per aiutare a risolvere il mistero della resistenza della Grande Macchia Rossa, Hassanzadeh e Marcus hanno sviluppato un nuovo modello computerizzato 3D ad alta risoluzione di grandi vortici.

I modelli di vortici generalmente si concentrano sui venti orizzontali vorticosi, dove risiede la maggior parte dell'energia. Sebbene i vortici abbiano anche flussi verticali, questi hanno molta meno energia. Pertanto, "in passato, la maggior parte dei ricercatori ignorava il flusso verticale perché pensava che non fosse importante, oppure usava equazioni più semplici perché era così difficile da modellare", ha detto Hassanzadeh.

I ricercatori ora scoprono che i flussi verticali sono la chiave della longevità della Grande Macchia Rossa: quando la tempesta perde energia, i flussi verticali spostano i gas caldi e freddi dentro e fuori la tempesta, ripristinando parte dell'energia del vortice. Il loro modello prevede anche i flussi radiali che risucchiano i venti dalle correnti a getto ad alta velocità intorno alla Grande Macchia Rossa verso il centro della tempesta, aiutandola a durare più a lungo.

Insieme, i vortici sia su Giove che negli oceani della Terra possono decadere fino a 100 volte più lentamente di quanto i ricercatori pensassero in precedenza.

"Alcuni vortici negli oceani sono stati osservati per durare per diversi anni e si ritiene che svolgano un ruolo importante nell'ecosistema oceanico e nell'interazione oceano-atmosfera", Marcustold This Web.com. Inoltre, "si ritiene che i vortici con una fisica molto simile alla Grande Macchia Rossa contribuiscano ai processi di formazione di stelle e pianeti, che richiederebbero loro di durare per diversi milioni di anni. Sia i vortici oceanici che quelli astrofisici sono soggetti a processi di dissipazione e il meccanismo descritto qui per la longevità della Grande Macchia Rossa presenta anche una spiegazione molto plausibile per la loro longevità".

Gli scienziati avvertono che il loro modello non spiega interamente la lunga durata della Grande Macchia Rossa. Suggeriscono che fusioni occasionali con vortici più piccoli possono anche aiutare a prolungare la vita della tempesta gigante e hanno iniziato a modificare il loro modello di computer per testare questa idea.

Inoltre, il loro "modello attuale non tiene conto della comprimibilità del flusso o della sfericità del pianeta", ha detto Hassanzadeh a This Web.com. "Sebbene crediamo che questi effetti non cambino le conclusioni del nostro lavoro, stiamo pianificando di modificare il nostro modello nella fase successiva e di includere questi effetti".

Gli scienziati descriveranno in dettaglio le loro scoperte il 25 novembre alla riunione annuale della Divisione di fluidodinamica dell'American Physical Society a Pittsburgh.

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