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यदि कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले, बृहस्पति के भौतिक विज्ञानी की दृष्टि सही है, तो विशाल ग्रह अगले एक दशक में एक प्रमुख वैश्विक तापमान परिवर्तन के लिए होगा, क्योंकि इसके अधिकांश बड़े भंवर गायब हो जाते हैं।
लेकिन ग्रेट रेड स्पॉट के प्रशंसक आराम कर सकते हैं। बृहस्पति के भंवरों में सबसे प्रसिद्ध - जो अक्सर पृथ्वी के तूफान की तुलना में होते हैं - जो ग्रह के भूमध्य रेखा के पास अपने स्थान के कारण बड़े पैमाने पर रहेंगे, कहते हैं, फिलिप बर्कस, जो यूसी बर्कले के मैकेनिकल इंजीनियरिंग विभाग में एक प्रोफेसर हैं।
तुलना के लिए भंवरों और एडीज़ का उपयोग करते हुए, मार्कस ने कनिष्ठ स्तर के तरल गतिकी में सीखे गए प्रधानाध्यापकों पर अपने पूर्वानुमान को आधार बनाया और इस अवलोकन पर पाया कि बृहस्पति के कई भंवर सचमुच पतली हवा में लुप्त हो रहे हैं।
"मैं अनुमान लगाता हूं कि इन वायुमंडलीय भंवरों के नुकसान के कारण, बृहस्पति पर औसत तापमान 10 डिग्री सेल्सियस तक बदल जाएगा, ध्रुवों पर भूमध्य रेखा और कूलर के पास गर्म हो रहा है," मार्कस कहते हैं। “तापमान में इस वैश्विक बदलाव के कारण जेट धाराएँ अस्थिर हो जाएंगी और इससे नए भंवर निकलेंगे। यह एक घटना है जो पिछवाड़े खगोलविदों को भी देखने में सक्षम होगी। ”
माक्र्स के अनुसार, आसन्न परिवर्तन बृहस्पति के वर्तमान 70-वर्षीय जलवायु चक्र के अंत का संकेत देते हैं। उनकी आश्चर्यजनक भविष्यवाणियां नेचर के 22 अप्रैल के अंक में प्रकाशित हुई हैं।
बृहस्पति के तूफानी वातावरण में एक दर्जन या इतनी जेट धाराएँ हैं जो पूर्व और पश्चिम की दिशाओं में यात्रा करती हैं, और जो प्रति घंटे 330 मील प्रति घंटे से अधिक गति कर सकती हैं। पृथ्वी पर, वृहस्पति पर उत्तरी गोलार्ध में दक्षिणावर्त घूमने वाले भंवरों को एंटीसाइक्लोन माना जाता है, जबकि जो स्पिन प्रतिगामी होते हैं वे चक्रवात होते हैं। इसके विपरीत दक्षिणी गोलार्ध में सच है, जहां दक्षिणावर्त भंवर चक्रवात हैं और वामावर्त स्पिनर एंटीकाइक्लोन हैं।
दक्षिणी गोलार्ध में स्थित ग्रेट रेड स्पॉट, बृहस्पति के सबसे बड़े एंटीसाइक्लोन के रूप में शीर्षक रखता है; 12,500 मील चौड़ी फैली, यह पृथ्वी को दो से तीन बार निगलने के लिए पर्याप्त है।
बृहस्पति पर चक्रवाती तूफानों के विपरीत, पृथ्वी के तूफान और तूफान कम दबाव वाले सिस्टम से जुड़े होते हैं और दिनों या हफ्तों के बाद फैल जाते हैं। तुलना में ग्रेट रेड स्पॉट, एक उच्च दबाव प्रणाली है जो 300 से अधिक वर्षों से स्थिर है, और धीमा होने के कोई संकेत नहीं दिखाता है।
लगभग 20 साल पहले, मार्कस ने एक कंप्यूटर मॉडल विकसित किया, जिसमें दिखाया गया था कि ग्रेट रेड स्पॉट कैसे निकला और बृहस्पति के वातावरण की अराजक अशांति में समाप्त हो गया। बृहस्पति पर इसके और अन्य भंवरों को नियंत्रित करने वाले गतिकी को समझाने के उनके प्रयासों ने उनके ग्रह के आसन्न जलवायु परिवर्तन का वर्तमान प्रक्षेपण किया।
वे कहते हैं कि वर्तमान 70-वर्ष का चक्र तीन अलग-अलग एंटीकाइक्लोन्स - द व्हाइट ओवल्स - के विकास के साथ शुरू हुआ, जो 1939 में ग्रेट रेड स्पॉट के दक्षिण में विकसित हुआ था। "व्हाइट ओवल्स का जन्म पृथ्वी पर दूरबीनों के माध्यम से देखा गया था," वे कहते हैं। "मेरा मानना है कि हम अगले 10 वर्षों के भीतर समान उपचार के लिए तैयार हैं।"
माक्र्स का कहना है कि जलवायु चक्र के पहले चरण में भंवर सड़कों का निर्माण शामिल है जो पश्चिम की ओर की जेट धाराओं से टकराती है। एंटिक साइक्लोन सड़क के एक तरफ बनते हैं, जबकि दूसरी तरफ साइक्लोन बनते हैं, जिसमें दो भंवर एक ही दिशा में सीधे एक दूसरे से सटे होते हैं।
अधिकांश भंवर धीरे-धीरे अशांति के साथ क्षय होने लगते हैं। चक्र के दो चरण तक, कुछ भंवर कमजोर हो जाते हैं, जो कभी-कभी गर्त में फंस जाते हैं, या रॉस्बी तरंगें, जो जेट स्ट्रीम में बनती हैं। एक ही कुंड में कई भंवर फंस सकते हैं। जब वे करते हैं, तो वे एक साथ गुच्छित यात्रा करते हैं, और अशांति उन्हें आसानी से मर्ज कर सकती है। जब भंवर कमजोर होते हैं, तब तक फंसना और विलीन होना जारी रहता है, जब तक कि प्रत्येक भंवर सड़क पर केवल एक जोड़ी नहीं बचती है।
मार्कस कहते हैं, दो व्हाइट ओवल, 1997 या 1998 में एक के गायब होने और 2000 में एक दूसरे के विलुप्त होने से चरण दो में भंवरों के विलय की मिसाल दी गई, और इस तरह, चक्रवात के "शुरुआत के अंत" का संकेत दिया।
भंवरों का विलय वैश्विक तापमान को क्यों प्रभावित करेगा? मार्कस कहते हैं कि बृहस्पति का अपेक्षाकृत एकसमान तापमान - जहां ध्रुवों पर तापमान लगभग समान होता है, क्योंकि वे भूमध्य रेखा पर होते हैं - यह भंवरों से गर्मी और वायु प्रवाह के अराजक मिश्रण के कारण होता है।
"यदि आप भंवरों की एक पूरी पंक्ति खटखटाते हैं, तो आप उस अक्षांश पर गर्मी के सभी मिश्रण को रोकते हैं," मार्कस कहते हैं। "यह एक बड़ी दीवार बनाता है और भूमध्य रेखा से ध्रुवों तक गर्मी के परिवहन को रोकता है।"
एक बार पर्याप्त भंवर हो जाने के बाद, ग्रह का वातावरण भूमध्य रेखा पर गर्म होगा और ध्रुवों पर ठंडा होगा, जो प्रत्येक क्षेत्र में 10 डिग्री सेल्सियस से अधिक होगा, जो जलवायु चक्र का चरण तीन है।
यह तापमान परिवर्तन जेट धाराओं को अस्थिर करता है, जो लहरदार होकर प्रतिक्रिया करेगा। लहरें उठती हैं और टूट जाती हैं, जैसे वे समुद्र तट पर करती हैं, लेकिन फिर वे चक्र के चौथे चरण में नए बड़े भंवरों में लुढ़क जाती हैं। जलवायु चक्र के पांचवें और अंतिम चरण में, नए भंवर आकार में कम हो जाते हैं, और वे एक नया चक्र शुरू करने के लिए भंवर सड़कों में बस जाते हैं।
भंवरों का कमजोर पड़ना अशांति के कारण होता है और समय के साथ धीरे-धीरे होता है। माक्र्स ने कहा कि नवगठित भंवरों के बारे में आधी सदी धीरे-धीरे कम होती जाती है और जेट स्ट्रीम गर्त में फंस जाती है।
सौभाग्य से, भूमध्य रेखा के लिए ग्रेट रेड स्पॉट की निकटता इसे विनाश से बचाती है। मार्कस कहते हैं, जुपिटर के अन्य भंवरों के विपरीत, ग्रेट रेड स्पॉट अपने पड़ोसी एंटीकाइकल्स "खाने" से जीवित रहता है।
मार्कस ने नोट किया कि बृहस्पति के जलवायु चक्र का उनका सिद्धांत ग्रह पर चक्रवातों और एंटीकाइकल्स की लगभग समान संख्या के अस्तित्व पर निर्भर करता है।
चूंकि मार्कस कहते हैं कि भंवर के संकेत संकेत वे बादल हैं, जो लंबे समय तक रहने वाले चक्रवातों की उपस्थिति को याद करना आसान था। वे बताते हैं कि एक एंटीसाइक्लोन के विशिष्ट स्थान के विपरीत, चक्रवात फिलामेंट्री क्लाउड के पैटर्न बनाते हैं जो कम स्पष्ट रूप से परिभाषित होते हैं।
"इसके चेहरे पर, यह सोचना आसान है कि जुपिटर पर एंटीसाइक्लोन का प्रभुत्व है क्योंकि उनके कताई बादल बैल की आंखों के रूप में स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं," मार्कस कहते हैं।
नेचर में कागज में, मार्कस एक कंप्यूटर सिमुलेशन प्रस्तुत करता है जिसमें दिखाया गया है कि एक चक्रवात के गर्म केंद्र और कूलर परिधि फिलामेंट्री बादलों की उपस्थिति बनाता है। इसके विपरीत, एंटीसाइक्लोन में ठंडे केंद्र और गर्म परिधि होती हैं। एंटीसाइक्लोन के केंद्र में बनने वाले बर्फ के क्रिस्टल ऊपर की ओर बढ़ते हैं और उन किनारों पर चले जाते हैं जहां वे पिघलते हैं, जो एक हल्के रंग के केंद्र के चारों ओर एक गहरा घूमता है।
मार्कस एक द्रव डायनैस्टिस्ट के अनौपचारिक दृष्टिकोण से ग्रहों के वायुमंडल के अध्ययन के लिए संपर्क करता है। "मैं डेटा या जटिल वायुमंडलीय मॉडल की मात्रा का उपयोग करने के बजाय भंवर गतिकी के अपेक्षाकृत सरल कानूनों पर अपनी भविष्यवाणियों को आधार बना रहा हूं," मार्कस कहते हैं।
मार्कस का कहना है कि बृहस्पति की जलवायु का सबक यह हो सकता है कि छोटी सी गड़बड़ी वैश्विक परिवर्तन का कारण बन सकती है। हालांकि, वह एक ही मॉडल को पृथ्वी की जलवायु पर लागू करने के खिलाफ चेतावनी देता है, जो प्राकृतिक और मानव निर्मित दोनों विभिन्न कारकों से प्रभावित होता है।
"फिर भी, जलवायु के लिए अलग-अलग 'लैब' होना महत्वपूर्ण है," मार्कस कहते हैं। "अन्य दुनिया का अध्ययन करने से हमें अपने आप को बेहतर समझने में मदद मिलती है, भले ही वे सीधे अनुरूप न हों।"
माक्र्स के अनुसंधान को नासा ओरिजिन्स प्रोग्राम, नेशनल साइंस फाउंडेशन एस्ट्रोनॉमी एंड प्लाज़्मा फिज़िक्स प्रोग्राम्स और लॉस अलामोस नेशनल लेबोरेटरी के अनुदान द्वारा समर्थित किया गया है।
मूल स्रोत: UC बर्कले न्यूज़ रिलीज़
