Di kanopi berpusing-pusing atmosfer Musytari, tambalan tanpa awan sangat luar biasa sehingga yang besar mendapat nama khas "hot spot". Tepat bagaimana pembukaan ini terbentuk dan mengapa ia hanya dijumpai di dekat khatulistiwa planet telah lama menjadi misteri. Sekarang, dengan menggunakan gambar dari kapal angkasa Cassini NASA, para saintis telah menemui bukti baru bahawa tempat panas di atmosfer Musytari diciptakan oleh gelombang Rossby, corak yang juga dilihat di atmosfera dan lautan Bumi. Pasukan itu mendapati gelombang yang bertanggungjawab untuk kawasan panas meluncur ke atas dan ke bawah melalui lapisan atmosfer seperti kuda karousel di pusingan gembira.
"Ini adalah kali pertama seseorang melihat secara dekat bentuk beberapa titik panas dalam jangka masa yang panjang, yang merupakan kaedah terbaik untuk menghargai sifat dinamik ciri-ciri ini," kata penulis utama kajian itu, David Choi, seorang Fellow Pasca Doktoral NASA bekerja di Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA di Greenbelt, MD. Kertas ini diterbitkan dalam talian dalam jurnal Icarus edisi April.
Choi dan rakan-rakannya membuat filem selang waktu dari beratus-ratus pemerhatian yang diambil oleh Cassini semasa terbangnya di Musytari pada akhir tahun 2000, ketika kapal angkasa membuat pendekatan terdekatnya dengan planet ini. Filem masuk pada titik panas antara salah satu tali pinggang gelap Musytari dan zon putih terang, kira-kira 7 darjah utara khatulistiwa. Meliputi sekitar dua bulan (dalam waktu Bumi), kajian ini meneliti perubahan harian dan mingguan dalam ukuran dan bentuk kawasan panas, yang masing-masing meliputi lebih banyak kawasan daripada Amerika Utara.
Sebilangan besar pengetahuan para saintis mengenai kawasan panas berasal dari misi Galileo NASA, yang mengeluarkan penyelidikan atmosfera yang turun ke tempat panas pada tahun 1995. Ini adalah penyelidikan pertama dan sejauh ini, di tempat, mengenai suasana Musytari.
"Data penyelidikan Galileo dan segelintir gambar pengorbit mengisyaratkan angin kompleks yang berputar-putar dan melalui tempat-tempat panas ini, dan menimbulkan pertanyaan tentang apakah mereka pada dasarnya adalah gelombang, siklon atau sesuatu di antara mereka," kata Ashwin Vasavada, pengarang bersama kertas yang berpusat di Laboratorium Jet Propulsion NASA di Pasadena, Calif., dan yang merupakan anggota pasukan pencitraan Cassini semasa flyby Jupiter. "Filem hebat Cassini kini menunjukkan keseluruhan kitaran hidup dan evolusi kawasan panas dengan terperinci."
Oleh kerana titik-titik panas pecah di awan, mereka menyediakan tingkap ke lapisan atmosfer Musytari yang biasanya tidak terlihat, mungkin sampai ke tahap di mana awan air dapat terbentuk. Dalam gambar, tempat panas kelihatan gelap, tetapi kerana lapisan yang lebih dalam lebih panas, titik panas sangat terang pada panjang gelombang inframerah di mana haba dirasakan; sebenarnya, inilah cara mereka mendapat nama mereka.
Satu hipotesis adalah bahawa titik panas berlaku apabila deretan udara besar tenggelam di atmosfer dan dipanaskan atau dikeringkan dalam prosesnya. Tetapi kerapuhan tempat panas yang mengejutkan telah menyebabkan sebilangan penyelidik mengesyaki terdapat gelombang atmosfera yang terlibat. Biasanya, lapan hingga 10 titik panas berbaris, jaraknya hampir sama rata, dengan awan putih padat di antara keduanya. Pola ini dapat dijelaskan oleh gelombang yang mendorong udara dingin ke bawah, memecah awan, dan kemudian membawa udara hangat, menyebabkan penutup awan tebal terlihat di bulu-bulu. Pemodelan komputer telah mengukuhkan pemikiran ini.
Dari filem Cassini, para penyelidik memetakan angin di dalam dan di sekitar setiap titik panas dan bulu roma, dan memeriksa interaksi dengan pusaran yang melintas, selain pusingan angin, atau pusaran berputar, yang bergabung dengan titik panas. Untuk memisahkan gerakan ini dari aliran jet di mana tempat panas berada, para saintis juga mengesan pergerakan awan "skuter" kecil, mirip dengan awan sirus di Bumi. Ini memberikan pengukuran langsung pertama dari kecepatan angin sebenar aliran jet, yang dicatat pada sekitar 300 hingga 450 mph (500 hingga 720 kilometer per jam) - jauh lebih cepat daripada yang difikirkan sebelumnya. Kawasan panas bergerak dengan kecepatan lebih santai sekitar 225 mph (362 kilometer sejam).
Dengan menggerakkan pergerakan individu ini, para penyelidik melihat bahawa gerakan titik panas sesuai dengan corak gelombang Rossby di atmosfera. Di Bumi, gelombang Rossby memainkan peranan utama dalam cuaca. Contohnya, apabila letupan udara Artik yang sejuk tiba-tiba turun dan membekukan tanaman Florida, gelombang Rossby berinteraksi dengan aliran jet kutub dan menghantarnya keluar dari arah biasa. Gelombang bergerak mengelilingi planet kita tetapi secara berkala mengembara ke utara dan selatan ketika berjalan.
Gelombang yang bertanggungjawab untuk kawasan panas juga mengelilingi planet barat ke timur, tetapi bukannya mengembara ke utara dan selatan, ia meluncur ke atas dan ke bawah di atmosfera. Para penyelidik menganggarkan gelombang ini boleh naik dan turun 15 hingga 30 batu (24 hingga 50 kilometer) di ketinggian.
Penemuan baru ini dapat membantu para penyelidik memahami sejauh mana pemerhatian yang dikembalikan oleh penyelidikan Galileo meluas ke seluruh atmosfer Musytari. "Dan itu adalah langkah lain dalam menjawab lebih banyak pertanyaan yang masih mengelilingi tempat panas di Musytari," kata Choi.
