Od prawie 200 lat ludzie obserwują Wielką Czerwoną Plamę (GRS) na Jowiszu i zastanawiają się, co za nią stoi. Dzięki misji Juno NASA, jesteśmy coraz lepsi. Nowe zdjęcia z JunoCam ujawniają niektóre z głębszych szczegółów najdłużej trwającej burzy Układu Słonecznego.
JunoCam to instrument światła widzialnego na pokładzie misji Juno NASA do Jowisza. To nie jest część podstawowego ładunku naukowego statku kosmicznego Juno. Zostało uwzględnione w misji, aby nas zaangażować i podekscytować, i nie zawiodło się. Ale jak się okazuje, obrazy w wysokiej rozdzielczości JunoCam służą celowi naukowemu.
W nowych badaniach prowadzonych przez Agustína Sáncheza-Lavegę (Uniwersytet Kraju Basków, Hiszpania) wykorzystano szczegółowe obrazy z JunoCam, aby przyjrzeć się morfologii chmur tworzących GRS. Do tej pory większość tego, co wiemy o GRS, pochodziła z poprzednich misji do Jowisza. Najpierw były misje Voyager, potem misja Galileo i oczywiście Kosmiczny Teleskop Hubble'a. Rozdzielczość obrazu każdej kolejnej misji uległa poprawie, ale nic nie zbliża się do rozdzielczości JunoCam.
Wraz z poprawą jakości obrazu z tak niskiej jak 150 km / piksel do tak dobrej jak 7 km / piksel, nasze rozumienie GRS uległo poprawie. Artykuł Sancheza-Lavegi skupia się na pięciu szczególnych cechach morfologicznych burzy: zwartych gromad chmur, fal mezoskalowych, spiralnych wirów, centralnego burzliwego jądra i struktur włókienkowych.
- Zwarte gromady chmur przypominają chmury altocumulus w ziemskiej atmosferze i mogą sugerować kondensację amoniaku.
- Fale mezoskalowe to pakiety fal, które mogą wskazywać na regiony stabilności.
- Spiralne wiry to wiry o promieniu około 500 km, które wskazują na intensywne poziome ścinanie wiatru.
- Centralne turbulentne jądro GRS ma około 5200 km długości, czyli około 40% średnicy Ziemi.
- Duże ciemne, cienkie, faliste włókna o długości od 2000 do 7000 km poruszają się z bardzo dużą prędkością wokół zewnętrznej części wiru. Mogą mieć inny skład niż inne cechy lub mogą znajdować się na innej wysokości.
Badanie wskazuje, że chociaż rozmiar GRS zmienił się dramatycznie w ciągu ostatnich 140 lat, wiatry zmieniły się tylko nieznacznie od 1979 r., Kiedy misje Voyager odwiedzili Jowisz. Autorzy sugerują, że „głęboko zakorzeniona cyrkulacja dynamiczna” utrzymuje te prędkości wiatru. Ponadto sugerują, że bogate morfologie w górnej części GRS odzwierciedlają dynamikę na szczytach chmur.
Z badania:
Porównanie z obrazami o wysokiej rozdzielczości z poprzednich misji sugeruje dużą zmienność czasową dynamiki tej warstwy, silnie wzmocnioną przez interakcję GRS ze zjawiskami bliskimi szerokości geograficznej (Sánchez-Lavega i in. 1998, 2013). Jednak podczas gdy rozmiar GRS zmienił się silnie w ciągu ostatnich 140 lat (Rogers 1995; Simon i in. 2018), pole wiatrowe w GRS wykazuje niewielkie zmiany w latach 1979–2017 (ryc. 6), co sugeruje głęboko zakorzenione krążenie dynamiczne. Bogate morfologie GRS w chmurze osadzone w tych wiatrach odzwierciedlają dynamikę na szczycie systemu.
Naukowcy wciąż pracują nad głębszym zrozumieniem atmosfery Jowisza oraz tego, jak powstaje i utrzymuje się GRS. Pomogą w tym instrumenty kosmiczne Juno, podobnie jak Hubble. Radiometr mikrofalowy Juno (MWR) został zaprojektowany do badania ukrytej struktury pod oszałamiająco morfologicznie szczytami chmur Jowisza. MWR powinien być w stanie zbadać atmosferę Jowisza na głębokości 550 km. Okazało się już, że niektóre cechy atmosferyczne widoczne na powierzchni faktycznie rozciągają się na głębokość co najmniej 300 km.
Autorzy badania podsumowują to najlepiej: „Nasza wiedza na temat dynamiki GRS wzrośnie jeszcze bardziej, dzięki trwającym badaniom sondowań grawitacyjnych w pionie i obserwacjom na instrumencie MWR na pokładzie Juno, wraz z kampanią wspierającą z HST, Teleskopy ziemskie i planowany przyszły Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (Norwood i in. 2016) tego wyjątkowego i fascynującego zjawiska. ”
- Komunikat prasowy American Astronomical Society: JunoCam rejestruje dynamikę Wielkiej Czerwonej Plamy Jowisza
- Badanie: bogata dynamika wielkiej czerwonej plamy Jowisza z JunoCam: Juno Images
- Strona misji Juno NASA
- Komunikat prasowy NASA: Zupełnie nowy Jowisz: pierwsze wyniki nauki z misji Juno NASA
