Teleskopy z Ziemi i sonda kosmiczna badają atmosferę Jowisza wieszwiecej

Chodzi o Wielką Czerwoną Plamę, czyli olbrzymi antycyklon. Naziemny teleskop Gemini, Kosmiczny Teleskop Hubble'a oraz sonda Juno zostały przez naukowców wykorzystane do zbadania atmosfery Jowisza, największej planety Układu Słonecznego – poinformował Space Telescope Science Institute. Chociaż Jowisz jest obserwowany przez teleskopy już od ponad 400 lat, to turbulentna atmosfera planety nadal skrywa wiele zagadek. Teraz naukowcom udało się zbadać głębiny systemów burzowych i rozwiązać jedną z tajemnic Wielkiej Czerwonej Plamy.

Zespół naukowców, którym kieruje Michael Wong z University of California w Berkeley w USA połączył obserwacje wykonywane na różnych długościach fali przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a oraz naziemny teleskop Gemini, a także obserwacje Jowisza z bliska prowadzone przez automatyczną sondę kosmiczną Juno. Dodatkowo użyto danych z teleskopu VLT.

Burze występujące na Jowiszu są olbrzymie w porównaniu z ziemskimi. Pioruny osiągają rozmiary od podstawy do szczytu rzędu kilkudziesięciu kilometrów (pięć razy więcej niż typowe pioruny na Ziemi), a błyskawice są nawet trzykrotnie bardziej energetyczne niż ich odpowiedniki na naszej planecie.

Podobnie jak na Ziemi piorunom na Jowiszu, oprócz światła widzialnego w formie błyskawic, towarzyszą też fale radiowe. Co 53 dni sonda Juno przelatuje nisko nad systemem burz, wykrywając sygnały radiowe, co pozwala na opracowywanie map błyskawic nawet po stronie dziennej albo z głębokich chmur przesłaniających światło.Podczas tych przelotów teleskop Gemini i Teleskop Hubble'a wykonują także zdjęcia obejmujące globalny widok planety. Na potrzeby tych badań pierwszy z tych teleskopów uzyskuje obrazy w bliskiej podczerwieni, a drugi w zakresie widzialnym, uzupełniając dane radiowe z sondy Juno.

Analiza danych pokazała, że grupy błyskawic są związane z kombinacją trzech czynników: głębokich chmur złożonych z wody, wielkich kolumn konwekcyjnych spowodowanych wznoszeniem się wilgotnego powietrza i czystych obszarów prawdopodobnie spowodowanych opadaniem suchszego powietrza na zewnątrz kolumn konwekcyjnych.

Możliwość powiązania błyskawic z głębokimi chmurami bogatymi w wodę daje naukowcom nowe narzędzie do oszacowania ilości wody znajdującej się w atmosferze Jowisza, co będzie można wykorzystać w modelach formowania się wielkich gazowych planet.

Dysponując częstymi obserwacjami, naukowcy są w stanie śledzić także krótkotrwałe struktury w atmosferze Jowisza. Na przykład wiadomo, że w Wielkiej Czerwonej Plamie (olbrzymi antycyklon istniejący od co najmniej 1664 roku) pojawiają się, zmieniają kształty i znikają ciemne struktury.

What are the dark features in Jupiter’s Great Red Spot? Using Hubble, the @GeminiObs , and the @NASAJuno spacecraft, scientists have solved this mystery and more about lightning, huge thunderheads, and other dynamics of Jupiter’s turbulent atmosphere: https://t.co/pZ5hHLYvhK pic.twitter.com/xW12opRdlg

— Hubble (@NASAHubble) May 7, 2020 Nie było do tej pory jasne, czy są one efektem jakiegoś materiału o ciemnym zabarwieniu w górnych warstwach chmury, czy może są to dziury w wysokich chmurach, przez które widać niższe, ciemniejsze warstwy. Okazuje się, że obszary ciemne w świetle widzialnym są jednocześnie bardzo jasne w podczerwieni, co oznacza, że mamy do czynienia z drugą z opisanych sytuacji (dziury w górnych warstwach chmur).

Ciepło emitowane z wnętrza Jowisza może się w tych miejscach łatwiej wydostawać na zewnątrz, bo nie jest blokowane przez górne warstwy chmur.

Wyniki badań obejmujące okres od 2016 do 2019 roku opublikowano w „The Astrophysical Journal Suplement Series”.

I’ve teamed up with @NASAHubble and the ground-based @GeminiObs observatory to probe the powerful storms on Jupiter, including the "radio light show" produced by lightning flashes up to three times more energetic than Earth's largest bolts. See more: https://t.co/w3SkTkHiZS pic.twitter.com/jT7Ni5PqgJ

— NASA's Juno Mission (@NASAJuno) May 7, 2020

El Observatorio internacional Gemini, el Telescopio Espacial Hubble y la sonda espacial Juno, se asociaron para observar las tormentas de Júpiter y saber qué las provoca. https://t.co/3mm43ZtJVt #DescubriendoJuntos #NSFscience #Astronomia #Jupiter pic.twitter.com/NByslWzdix

— Gemini Observatory (@GeminiObs) May 8, 2020

NSF's NOIRLab presents, "Gemini Gets Lucky & Takes a Deep Dive Into Jupiter’s Clouds." Learn how the international #GeminiObs teams up w/ #Hubble to support the Juno mission & bring new insights into Jovian weather! #DiscoverTogether #NSFscience #Astronomy https://t.co/5KwCGw4Wa5 pic.twitter.com/1NbTPEHllN

— Gemini Observatory (@GeminiObs) May 7, 2020