Teleskop Webba wykrył bezprecedensowy strumień strumieniowy w atmosferze Jowisza

Zapisz się na biuletyn naukowy CNN dotyczący teorii cudów. Eksploruj wszechświat dzięki wiadomościom o fascynujących odkryciach, postępach naukowych i nie tylko.

CNN
—

Jowisz był jednym z pierwszych celów zaobserwowanych przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, kiedy w lipcu 2022 roku początkowo skierował on swoje spojrzenie w podczerwieni na Wszechświat. Niesamowite zdjęcia, które przekroczyły oczekiwania astronomówObserwatorium kosmiczne ujawniło nigdy wcześniej nie widzianą cechę atmosfery gazowego olbrzyma.

Do wykonania zdjęć badacze wykorzystali kamerę bliskiej podczerwieni Webba (NIRCam). Seria zdjęć Jowisza w odstępie 10 godzin, z czterema różnymi filtrami zastosowanymi do wykrywania zmian w atmosferze planety. Światło podczerwone jest niewidoczne dla ludzkiego oka, a niespotykane dotąd możliwości teleskopu Webba zostały wykorzystane w ciągu ostatniego roku do obserwacji wielu ostatnio zaobserwowanych obiektów niebieskich, takich jak Ogromne grupy młodych gwiazd I nieoczekiwane Pary ciał planetopodobnych.

Astronomowie odkryli szybki strumień odrzutowy w dolnej stratosferze Jowisza, atmosferze znajdującej się około 40 kilometrów nad chmurami. Strumień strumieniowy, który leży nad równikiem planety, ma ponad 4800 kilometrów szerokości i porusza się z prędkością 320 mil na godzinę (515 kilometrów na godzinę), czyli dwukrotnie szybciej niż w przypadku utrzymujących się wiatrów huraganu kategorii 5 na Ziemia. .

Wyniki badań, które były możliwe dzięki wrażliwym możliwościom Webba, rzucają światło na dynamiczne interakcje w burzliwej atmosferze Jowisza.

„To coś, co nas całkowicie zaskoczyło” – powiedział Ricardo Hueso, główny autor badania opublikowanego 19 października w czasopiśmie. Astronomia przyrodnicza, w obecnej sytuacji. Hueso jest wykładowcą fizyki na Uniwersytecie Kraju Basków w Bilbao w Hiszpanii.

„To, co zawsze postrzegaliśmy jako rozmytą mgłę w atmosferze Jowisza, teraz wydaje się wyraźnymi cechami, które możemy śledzić wraz z szybkim obrotem planety” – powiedział.

Jowisz jest największą planetą w naszym Układzie Słonecznym i składa się z gazów, dlatego nie może bardziej różnić się od Ziemi. Ale podobnie jak nasza planeta, Jowisz ma warstwową atmosferę. Te burzliwe warstwy były obserwowane przez poprzednie misje i teleskopy, próbując lepiej zrozumieć, w jaki sposób różne części atmosfery oddziałują na siebie. Warstwy zawierają również wzorce pogodowe, w tym trwające stulecia burze, takie jak Wielka Czerwona Plama Jowisza I chmury zrobione z lodowatego amoniaku.

Podczas gdy inne misje wnikały głębiej w wirujące chmury Jowisza, wykorzystując różne długości fal światła do zaglądania pod nie, Webb ma wyjątkową pozycję do badania warstw na większych wysokościach, około 25 do 50 kilometrów nad wierzchołkami chmur. Szpieguj wcześniej niejasne szczegóły.

„Chociaż wiele teleskopów naziemnych, statków kosmicznych, takich jak Juno i Cassini NASA oraz Kosmiczny Teleskop Hubble’a obserwowało zmieniające się wzorce pogodowe w układzie Jowisza, Webb dostarczył już nowych odkryć na temat pierścieni, satelitów i atmosfery Jowisza” – powiedział współautor badania. dla niego”. Imke De Pater, emerytowany profesor astronomii oraz nauk o Ziemi i planetach na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley, oświadczył w oświadczeniu.

Naukowcy porównali wiatry wykryte przez Webba na dużych wysokościach z wiatrami w niższych warstwach zarejestrowanymi przez Hubble’a i prześledzili zmiany prędkości wiatru. Obydwa obserwatoria kosmiczne odegrały kluczową rolę w wykryciu strumienia strumieniowego – Webb obserwował cechy małych chmur, a Hubble zapewniał obserwację atmosfery tropikalnej, w tym burz niezwiązanych z dżetami. Obydwa teleskopy umożliwiły szersze spojrzenie na złożoną atmosferę Jowisza i procesy zachodzące w jego warstwach.

„Wiedzieliśmy, że różne długości fal Webba i Hubble’a ujawnią trójwymiarową strukturę chmur burzowych, ale mogliśmy również wykorzystać czas gromadzenia danych, aby zobaczyć, jak szybko rozwijają się burze” – powiedział współautor badania Michael Wong, planetolog naukowiec w Centrum Badań Kosmicznych. Uniwersytet Kalifornijski w Berkeley, który prowadził odpowiednie obserwacje Hubble’a, stwierdził w oświadczeniu.

Przyszłe obserwacje Jowisza za pomocą teleskopu Webba mogą ujawnić więcej informacji na temat strumienia strumieniowego, na przykład, czy jego prędkość i wysokość zmieniają się w czasie, a także inne niespodzianki.

„To dla mnie zdumiewające, że po latach śledzenia chmur i wiatrów Jowisza w tak wielu obserwatoriach wciąż mamy o wiele więcej do nauczenia się o Jowiszu” – powiedział – „a obiekty takie jak ten mogą pozostać niewidoczne do czasu otrzymania nowych zdjęć z NIRCam zostaną podjęte w 2022 r.” Współautor badania Lee Fletcher, profesor nauk planetarnych na Uniwersytecie w Leicester w Wielkiej Brytanii, stwierdził w oświadczeniu.

„Jowisz ma złożony, ale powtarzalny układ wiatrów i temperatur w stratosferze równikowej, wysoko ponad wiatrami w chmurach i mgle mierzonymi na tych długościach fal. Jeśli siła tego nowego dżetu będzie powiązana z oscylującym wzorcem stratosfery, możemy się spodziewać, że dżet zmienić się radykalnie w ciągu dwóch lat.” Przez następne cztery lata – naprawdę interesujące będzie przetestowanie tej teorii w nadchodzących latach.