U zrodu planetární bouře: Jaké panuje počasí na okolních planetách? (2.)

Ačkoliv to tak kvůli řídké atmosféře nevypadá, silné bouře najdeme kromě Země také na planetě Mars. Ty budou velkou výzvou pro kolonizátory planety, protože tyto prachové bouře mohou trvat i několik měsíců a značně znepříjemní obyvatelům Marsu život.

Předchozí část: Jaké panuje počasí na okolních planetách? (1.)

Nejbouřlivější Jupiter

Ze snímků Jupitera je patrné, že se jedná o nejbouřlivější planetu v naší soustavě. Vírových struktur najdeme v tamní atmosféře doslova stovky: některé představují cyklony, tedy oblasti nízkého tlaku, podobně jako pozemské hurikány; jiné anticyklony, tj. oblasti vysokého tlaku. Na rozdíl od Země však anticyklony převažují a patří k nim i ty největší útvary – jako známá Velká rudá skvrna. Mechanismus jejich vzniku ovšem zůstává pro vědce tajemstvím, neboť veškeré přijímané modely jen obtížně vysvětlují některá pozorovaná fakta: Jupiterovy anticyklony „žijí“ mnohem déle, než modely předpovídají, a navíc jsou často eliptické na rozdíl od očekávaného, spíš kruhového tvaru. 

Nicméně přinejmenším pro dlouhověkost těchto struktur zřejmě vysvětlení máme. Anticyklony na Jupiteru nejčastěji vznikají v oblastech světlých pásů obepínajících celou planetu, kde se – jak vyplývá z pozorování – vyskytuje silný rychlostní střih. Jinými slovy, jednotlivé pásy se tam jakoby pohybují vůči sobě, neboť jeden rotuje rychleji než druhý. Takové rozhraní je pak často zdrojem atmosférických nestabilit, z nichž se mohou formovat víry – a protože jich vzniká opravdu mnoho, mohou se srážet, přičemž kolizemi rostou. Zdá se tedy, že dlouhodobou existenci obřích oblačných vírů v atmosféře Jupitera umožňuje právě pohlcování menších anticyklon z bezprostředního okolí.

Velká rudá bouře

Největším atmosférickým útvarem na Jupiteru je již zmiňovaná Velká rudá skvrna. Astronomové ji systematicky sledují od roku 1878, v roce 1831 ji zakreslil Samuel Schwabe a vůbec poprvé ji s největší pravděpodobností pozoroval Robert Hooke v roce 1664. Je tedy minimálně 350 let stará, má tvar oválu zhruba o rozměrech 20 000 × 14 000 km a pohybuje se asi 23° jižně od rovníku. Plynná hmota tmavého pásu, do nějž se červená skvrna noří, ji složitým způsobem obtéká. Uvnitř je pak patrná struktura připomínající velkou spirálu. Skvrna vyčnívá přibližně 30 km nad okolí a její střed je zhruba o 8 °C chladnější než okraje. 

Útvar rotuje s periodou asi sedmi dní, na jeho okraji vanou větry rychlostí až 400 km/h, nicméně v centru panuje relativní klid, jako v pověstném oku hurikánu. Načervenalé zabarvení způsobují zřejmě chemické příměsi s obsahem fosforu. Z dlouhodobých pozorování vyplývá, že se Velká rudá skvrna zmenšuje, není však jasné, zda je to indicie jejího blížícího se zániku, nebo jde pouze o přechodné vývojové stadium. 

Druhou největší anticyklonu na Jupiteru představuje tzv. Malá rudá skvrna, jež se nachází také na jižní polokouli, ale asi 33° od rovníku. Její zárodky byly poprvé pozorovány v roce 1939 jako bílé ovály: nejdříve šlo o šest skvrn, které se později sloučily do tří větších, a v roce 1998 zbyly po spojení dvou z nich jen dva bílé ovály, jež nakonec o dva roky později splynuly v jediný. V roce 2006 navíc výsledný útvar zčervenal, což vědci vysvětlují interakcí slunečního záření a nějaké chemikálie vynesené vírem do vyšších vrstev atmosféry. 

Saturn, Uran, Neptun…

Anticyklony podobné Velké rudé skvrně na Jupiteru se nacházejí i na sousedním Saturnu a rovněž na vzdáleném Neptunu, i když ne vždy dosahují tak úctyhodných rozměrů a stáří. Atmosféry obou zmíněných planet jsou poněkud větrnější než v případě Jupitera: na Saturnu vanou rovníkové větry rychlostí 500 km/h, a na Neptunu dokonce 2 100 km/h. Není však zřejmé, zda jde o příčinu vzniku tamních oblačných útvarů. 

Saturn obvykle vyhlíží dost „mdle“ a jeho oblačné pásy lze spíš tušit než jednoznačně rozlišit; příležitostně se na něm ovšem objeví nápadně světlá a rozsáhlá skvrna – jakási jasná erupce. V době, kdy je nejvýraznější, bývá vidět i v menších dalekohledech. Ke zmíněnému úkazu dochází každých třicet let, což odpovídá oběžné době planety kolem Slunce. Podobnou poruchu jsme na Saturnu zaznamenali i v září 1990: malá světlá skvrna u rovníku se rychle roztáhla a vyplnila prostor až do 25. stupně severní šířky, načež po několika měsících zase zmizela. Obdobné periodické erupce se pak vyskytly v letech 2010 a 2011. Příčinu jejich vzniku zatím neznáme, máme však jisté indicie: skvrna se objevuje v době, kdy na severní polokouli Saturnu začíná léto; o patnáct roků později, kdy léto panuje naopak na jižní hemisféře, k podobnému jevu nedochází. 

Na Uranu žádné výrazné oblačné útvary nenajdeme, překvapivě je ovšem velmi dynamická atmosféra Neptunu. Družice Voyager 2 na něm v roce 1989 zaregistrovala obří anticyklonu, jež dostala název Velká tmavá skvrna – dosahovala srovnatelného rozměru jako její kolegyně na Jupiteru, dnes už ale zřejmě neexistuje. I během krátkého průletu sondy se totiž podařilo zjistit, že prodělává značné změny: mimo jiné se přesouvala k rovníku, kde poté nejspíš podlehla prudkému proudění a zanikla. Když se na Neptun v červnu 1994 zaměřil Hubbleův dalekohled, skvrnu už nezachytil, zaznamenal však další, méně intenzivní bouře. Po pečlivé analýze dat spojené s počítačovým modelováním dospěli odborníci k závěru, že se bouře na Neptunu formují v hlubších vrstvách atmosféry, a v oblačné pokrývce tedy vytvářejí jakési vertikální průduchy.

Odpověď v budoucnosti

Zdá se, že atmosféry mnoha členů Sluneční soustavy jsou nesmírně dynamické. Mezi extrasolárními planetami však nalezneme řadu objektů ze skupiny tzv. horkých jupiterů, a nabízí se proto otázka, zda budou jejich plynné obaly stejně bouřlivé jako v případě krále planet. Zmíněné objekty mají téměř jistě tzv. vázanou rotaci, natáčejí tedy ke své mateřské hvězdě stále stejnou polokouli. Tato hemisféra bude proto nepochybně velmi horká, naproti tomu na odvrácené straně planety lze naopak očekávat nesmírně nízké teploty. Teplotní rozdíl pak podnítí vznik mohutných systematických větrů, není však jasné, zda povedou i k formování cyklon či anticyklon. 

TIP: Na Neptunu vypukla bouře: Je větší než planeta Země

Pokud jde o planety podobné Zemi, nejspíš i některé z nich mají atmosféru a možná se na nich vyskytují hurikány či prachové bouře. Odpověď nám ale poskytne teprve detailní výzkum na tomto poli.