(Mednarodni observatorij Gemini/NOIRLab/NSF/AURA M.H. Wong in ekipa/Mahdi Zamani) Jupiter ni miren kraj. Velikanski planet je pretresen s silovitimi nevihtami, širokimi pasovi valovitih oblakov, ki obdajajo ves svet,ki sega v globinomnogokrat debelejši od atmosferskega razdalja med Zemljo in vesoljem .
Divje vreme plinskega velikana jetako drugačeniz tega, kar se dogaja na Zemlji, da so se astronomi trudili razumeti. Dobili pa smo le še en del sestavljanke – v obliki dih jemajočih, skoraj infrardečih in optičnih slik, posnetih z zmogljivim observatorijem Gemini in vesoljskim teleskopom Hubble.
Skoraj infrardeče slike Gemini zajemajo toplotno sevanje, ki žari skozi oblake iz Jupitrove notranjosti. V kombinaciji s Hubblovimi optičnimi slikami, posnetimi v nekaj urah po slikah Gemini, lahko znanstveniki sestavijo notranjo in zunanjo aktivnost.
Slike z visoko ločljivostjo razkrivajo, da področja oblaka, ki so videti temnejša na optičnih slikah, dejansko najbolj svetijo v infrardeči svetlobi, kar kaže, da je v teh regijah malo ali nič oblaka v primerjavi s svetlejšimi pasovi.
(Mednarodni observatorij Gemini/NOIRLab/NSF/AURA M.H. Wong & ekipa/Mahdi Zamani)
'To je nekako kot jack-o-lantern,' je dejal astronom Michael Wong Univerze v Kaliforniji, Berkeley. 'Vidite svetlo infrardečo svetlobo, ki prihaja iz območij brez oblakov, toda tam, kjer so oblaki, je v infrardeči svetlobi res temno.'
To je vključevalo črto, ki se vije okoli roba Velike rdeče pege, stalne nevihte, ki je trenutno malo večja od celotne Zemlje. Podobne značilnosti so bile opažene v nevihti že prej, vendar ni bilo jasno, kaj jih povzroča.
'Opazovanje v vidni svetlobi ni moglo razlikovati med temnejšim oblačnim materialom in tanjšim oblačnim pokrovom nad toplo notranjostjo Jupitra, zato je njihova narava ostala skrivnost,' je dejal planetarni znanstvenik Glenn Orton Nasinega Laboratorija za reaktivni pogon.
Novi posnetki so to vprašanje dokaj lepo razjasnili. Ko sta sliki primerjali, se je žareč infrardeči lok lepo ujemal z optično senco, kar je pokazalo, da je barva zaznamovala globoko razpoko v vrtinčastih oblakih nevihte.
(NASA, ESA & M.H. Wong/UC Berkeley & ekipa)
To je res kul. Stvari pa so postale še bolj zanimive, ko so v mešanico dodali podatke iz NASA-jevega orbiterja Jupiter Juno. Ko Juno kroži po orbiti in blizu preleta Jupitrovih polov, zaznava atmosferske radijske signale, imenovane sferice in žvižgači , od močnega strela stavke.
V svojih prvih osmih preletih, mikrovalovni radiometer Juno je zaznal 377 razelektritev strele, zbranih okoli polarnih regij planeta. To je v bistvu nasprotje Zemlje, kjer so nevihte s strelami pogostejše okoli ekvatorja.
Planetologi menijo, da je to povezano s tem, kako Sonce segreva oba planeta. Na obeh ekvator ogreva Sonce. Na Zemlji to ustvarja konvekcijske tokove, ki poganjajo tropske nevihte.
Na Jupitru, ki je veliko bolj oddaljen od Sonca, je ekvatorialno segrevanje manjše, kar stabilizira zgornjo atmosfero; ampak,znanstveniki so teoretizirali, ta stabilizacijska toplota ne doseže polov, zato so precej bolj viharni.
Združevanje teh podatkov Juno s slikami Gemini in Hubblo osvetli te divje nevihte in razkrije strukture oblakov okoli mest, kjer nastajajo strele. 'Podatki iz Hubbla in Geminija nam lahko povedo, kako debeli so oblaki in kako globoko vidimo v oblake,' je pojasnila planetarna znanstvenica Amy Simon Nase.
Ekipa je ugotovila, da udarci strele nastanejo v regijah z velikimi, konvektivnimi stolpi vlažnega zraka nad globokimi oblaki vode, tako zamrznjene kot tekoče. Jasne regije okoli teh neviht so verjetno posledica padajočega suhega zraka zunaj konvekcijskih celic.
(NASA, ESA, M.H. Wong/UC Berkeley, A. James & M.W. Carruthers/STScI)
Ti sovpadajo s tistimi, ki so znani kotnagubana nitasta področja, ker oblake raztezajo in gubajo Jupitrovi nori vetrovi. Te nove informacije kažejo, da jih preplavlja konvektivna aktivnost, 'turbulenten proces mešanja, ki prenaša Jupitrovo notranjo toploto do vidnih vrhov oblakov', po besedah Wonga .
Ti ciklonski vrtinci so lahko dimniki notranje energije, ki pomagajo sproščati notranjo energijo s konvekcijo. Ne dogaja se povsod, vendar se zdi, da nekaj o teh ciklonih olajša konvekcijo,« je dodal .
Misija Juno še poteka in se bo končala julija prihodnje leto. Te ugotovitve bodo pomagale raziskati podatke, ki jih še vedno zbira, kot tudi prihodnja zemeljska in vesoljska opazovanja. In končno se spoprijemamo z divjim Jupitrovim vremenom.
'Ker imamo zdaj redno te poglede visoke ločljivosti iz nekaj različnih observatorijev in valovnih dolžin, izvemo veliko več o Jupitrovem vremenu,' je rekel Simon .
'To je naš ekvivalent vremenskemu satelitu. Končno lahko začnemo opazovati vremenske cikle.«
Raziskava je bila objavljena v The Astrophysical Journal Supplement Series .