Еха! Зашеметяващи нови изображения разкриват хаотичната атмосфера на Юпитер


Със своите многоцветни ленти от въртящи се облаци Юпитер е една от най-красивите гледки в Слънчевата система. Космически кораб - включително НАСАЮнонакосмически кораби, които в момента обикалят около гигантската планета - изпратиха обратно удивителни гледки към този свят. Този месец (11 май 2021 г.), учениосвободеннякои зашеметяващи нови изображения отБлизнаци Севертелескоп на Хаваите и вКосмически телескоп Хъбъл, показващ Юпитер в инфрачервена, ултравиолетова и видима светлина. Въпреки че са взети от Земята и околоземната орбита, те показват поразителни детайли в бурните облаци на Юпитер.

Макар че няма новорецензиран от партньорихартия е свързана с това издание, изображенията и данните са предмет на две предишни статии, от2019 ги2020 г. Те също са включени в новблог поств NOIRLab от Джема Лавандула.


Новото изследване беше ръководено отМайк Уонгв Калифорнийския университет.Хайди Хамелв Асоциацията на университетите за изследвания в астрономията (AURA) описа работата си, като каза:

Това, което е наистина страхотно в работата, която Майк върши – като комбинира наблюденията на Хъбъл с тези от Gemini и космическия кораб Juno – е, че това е наистина мощен пример за това как използването на различни инструменти в нашия арсенал е много по-мощен начин за изучаване на планетарни предмети, отколкото просто да изберете един сам.

Освен че са поразителни визуално, изображенията помагат на астрономите да изучават Юпитер в различни дължини на вълната на светлината. Това може да изведе подробности, които иначе биха могли да бъдат пропуснати.

Юпитер със светещи червени и жълти ивици от облаци, на черен фон.

Пълен изглед на Юпитер в инфрачервена светлина. Еха! Изображение от Международната обсерватория Gemini/NOIRLab/ НСФ/ АУРА/ М.Х. Wong (UC Berkeley) et al./ M. Zamani.




Видимата светлина и ултравиолетовите изображения идваха отШирокообхватна камера 3на Хъбъл, докато инфрачервеното изображение е направено от Gemini North. Изображенията могат да бъдат точно сравнени директно, тъй като всички са направени едновременно в 15:41UTCна 11 януари 2017г.

Една от основните характеристики, изучавани в изображенията, е, разбира се, известнатаГолямо червено петно. Мястото е много дълготрайна буря в атмосферата, която макар и да се свива малко през последните години, все още е много по-голяма от самата Земя. Интересното е, че е почти невидим в инфрачервеното, но се вижда ясно в ултравиолетовите и видимите светлинни изгледи. Облачните ленти наоколо се виждат и на трите изображения.

Голямото червено петно ​​се изучава от 1600 г., но новите изображения разкриват някои изненади. Изглежда като тъмна област в инфрачервеното изображение, но тази област е по-голяма от това как изглежда като червеникава овална форма във видимото светло изображение. Защо разликата? По принцип различните дължини на вълната на светлината ще показват различни структури в облака и бурите. Плътните облаци са склонни да се показват в инфрачервеното изображение, но в ултравиолетовите и видимите светлини виждаме суспендирани частици, нареченихромофори. Именно тези частици правят Голямото червено петно ​​да изглежда червено.

Изследователите също така откриха, че в инфрачервеното Голямото червено петно ​​изглежда има много дупки в него. Уонг каза:


Най-близкият аналог са водовъртежи в океана. Докато буреносните облаци се въртят, можете да получите малки аномалии от тези вихри, които образуват ивици, само като се навиват. И това е вид формата, която виждаме в тези дупки. Така че вероятно е просто някаква слаба турбуленция, но докато се върти, тя се разтяга.

Друга особеност, която се откроява в инфрачервеното изображение, е масивна, яркаобразуване на циклонен вихърв северното полукълбо, простиращо се от изток на запад на 72 000 километра (около 45 000 мили).

Юпитер с облаци в синкави пастелни цветове и голямо наситено синьо петно.

Това ултравиолетово изображение на Юпитер е създадено от данни, заснети на 11 януари 2017 г., с помощта на Wide Field Camera 3 на космическия телескоп Хъбъл. Изображение чрез НАСА/ЕКА/NOIRLab/ NSF/ АУРА/ М.Х. Wong/ I. de Pater (UC Berkeley) и др./ M. Zamani.

НАСАДа пътувамкосмически кораби също видяха тези удължени черти и те получиха прякоракафяви шлепове. Тази баржа в новите изображения изглежда тъмнокафява на изображението с видима светлина, но почти не може да се види в ултравиолетовото изображение. Но също така е много забележим в инфрачервеното изображение.


Има и някои други интересни „горещи точки“, открити за първи път през 60-те години на миналия век, под баржата. Те са ярки в инфрачервени, но тъмни във видима светлина и ултравиолетови.

На изображенията могат да се видят и много други бури, което не е изненадващо, тъй като атмосферата на Юпитер е пълна с такива бури, които са по-големи и по-мощни от всички на Земята.

Мъж, стоящ близо до реактивен самолет на асфалт.

Изследването е ръководено от Майк Уонг, на снимката тук със Стратосферната обсерватория за инфрачервена астрономия (СОФИЯ). Изображение чрез M.H. Уонг/NOIRLab.

Една от тези бури, известна катоЧервено петно ​​младши, образуван, когато три бури се сляха заедно. Вижда се както на видимата светлина, така и на ултравиолетовите изображения, но невидима в инфрачервеното. При видима светлина има добре дефиниран червен външен ръб и е бял в центъра. На ултравиолетово, изглежда просто тъмно. Трите бури бяха подобни по размер една на друга и на Червено петно-младши, но някак си Червено петно-младши не станаха много по-големи от нито една от трите отделни бури, след като се слеха.

Изображенията са не само красиви, но и дават важни улики за атмосферните процеси на Юпитер. За разлика от Земята, Юпитер няма твърда повърхност като такава; дълбоката му атмосфера просто става все по-плътна колкото по-надолу се спускате, преминавайки в течен слой, обграждащ малко плътно ядро.

Космическият кораб Juno също е изследвал много подробно атмосферата, облачните слоеве и бурите, както и светкавиците, сиянията и дориспрайтове. Процесите за всичко това са подобни на тези на нашата планета, но в много по-големи мащаби. Gemini North също изучава тези активни области на атмосферата на Юпитер.

Според Уонг:

Предишни данни от космически кораби на НАСА показаха, че регионите с активна конвекция, белязани от мълниеносна активност, съдържат както извисяващи се конвективни струи, така и облаци, толкова дълбоки, че трябва да се образуват от кондензирана вода. Близнаците разкриха, че тези активни региони също са осеяни с инфрачервени светли петна, където бурните низходящи течения създават просеки в облачните палуби. След това данните от Juno, Gemini и Hubble бяха комбинирани, за да се картографира облачната структура на бурните конвективни региони в три измерения, особено различните видове циклонни вихри.

Джуно засече цял куп светкавици с дължини на радиовълните, които са свързани с циклони. И ние интерпретирахме данните, за да покажем, че когато имате активна конвекция, която генерира мълния, имате тази конкретна ситуация, в която има три вида облаци, всички смесени на едно място: наистина високите конвективни кули, поляни, където Близнаците засичат ярко излъчване и дълбоки водни облаци.

Тези най-нови изображения разкриват колко динамичен е един свят Юпитер, с атмосфера, която по някакъв начин напомня земната, но същевременно е напълно чужда.

Юпитер с яркочервени светещи облаци в лявата половина и обикновени облаци вдясно, на черен фон.

Едно до друго сравнение на Юпитер, както се вижда в инфрачервена (вляво) и видима светлина (вдясно), направено от телескопа Gemini North и космическия телескоп Хъбъл на 11 януари 2017 г. Изображение от Международната обсерватория Gemini/NOIRLab/ NSF / AURA / НАСА / ESA / M.H. Wong / I. de Pater (UC Berkeley) et al.

В крайна сметка: Нови изображения – видима светлина, инфрачервена и ултравиолетова – от телескопа Gemini North и космическия телескоп Хъбъл разкриват атмосферата и бурите на Юпитер със зашеметяващи детайли.

Източник: UV/оптични/IR изображения с висока разделителна способност на Юпитер през 2016–2019 г.

Източник: Първи ALMA милиметрови карти с дължина на вълната на Юпитер, с многовълново изследване на конвекция

Чрез NOIRLab

Чрез NOIRLab Stories