Beeindruckend! Atemberaubende neue Bilder enthüllen die chaotische Atmosphäre des Jupiter


Jupiter ist mit seinen bunten, wirbelnden Wolkenbändern eine der schönsten Sehenswürdigkeiten im Sonnensystem. Raumfahrzeuge – einschließlich der NASAJunoRaumschiffe, die derzeit den Riesenplaneten umkreisen – haben atemberaubende Ansichten dieser Welt zurückgesandt. Diesen Monat (11. Mai 2021) haben Wissenschaftlerfreigegebeneinige atemberaubende neue Bilder von derZwillinge NordTeleskop auf Hawaii und denHubble-Weltraumteleskop, zeigt Jupiter im infraroten, ultravioletten und sichtbaren Licht. Obwohl sie von der Erde und der Erdumlaufbahn aufgenommen wurden, zeigen sie bemerkenswerte Details in den turbulenten Wolken des Jupiter.

Obwohl keine neuenpeer-reviewedPaper ist mit dieser Pressemitteilung verbunden, die Bilder und Daten sind Gegenstand zweier früherer Papers, von2019und2020. Sie sind auch in einem neuenBlogeintragbei NOIRLab von Gemma Lavender.


Die neue Forschung wurde geleitet vonMike Wongan der University of California.Heidi Hammelvon der Association of Universities for Research in Astronomy (AURA) beschrieb seine Arbeit mit den Worten:

Das wirklich Coole an der Arbeit, die Mike geleistet hat – durch die Kombination der Hubble-Beobachtungen mit denen von Gemini und der Raumsonde Juno – ist, dass es ein wirklich starkes Beispiel dafür ist, wie die Verwendung verschiedener Werkzeuge in unserem Arsenal eine viel wirkungsvollere Möglichkeit ist, Planeten zu studieren Gegenstände, als nur eines allein auszuwählen.

Die Bilder sind nicht nur optisch beeindruckend, sondern helfen Astronomen auch, Jupiter in verschiedenen Lichtwellenlängen zu untersuchen. Dies kann Details hervorheben, die sonst möglicherweise übersehen würden.

Jupiter mit leuchtenden roten und gelben Wolkenbändern auf schwarzem Hintergrund.

Vollständige Ansicht von Jupiter im Infrarotlicht. Beeindruckend! Bild über das Internationale Gemini-Observatorium/NOIRLab/ NSF/ AURA/ M. H. Wong (UC Berkeley) et al./M. Zamani.




Das sichtbare Licht und die ultravioletten Bilder stammten vonWeitfeldkamera 3auf Hubble, während das Infrarotbild von Gemini North aufgenommen wurde. Die Bilder können direkt verglichen werden, da sie alle gleichzeitig um 15:41 Uhr aufgenommen wurdenkoordinierte Weltzeitam 11. Januar 2017.

Eines der Hauptmerkmale, die in den Bildern untersucht wurden, ist natürlich die berühmteGroßer roter Fleck. Der Fleck ist ein sehr langlebiger Sturm in der Atmosphäre, der, obwohl er in den letzten Jahren etwas geschrumpft ist, immer noch viel größer ist als die Erde selbst. Interessanterweise ist es im Infraroten fast unsichtbar, zeigt sich jedoch deutlich in den Ansichten mit ultraviolettem und sichtbarem Licht. Die umliegenden Wolkenbänder sind in allen drei Bildern sichtbar.

Der Große Rote Fleck wurde seit dem 17. Jahrhundert untersucht, aber die neuen Bilder enthüllten einige Überraschungen. Es erscheint als dunkler Bereich im Infrarotbild, aber dieser Bereich ist größer als die rötliche ovale Form im sichtbaren Lichtbild. Warum der Unterschied? Grundsätzlich zeigen verschiedene Wellenlängen des Lichts unterschiedliche Strukturen in der Wolke und bei Stürmen. Dicke Wolken neigen dazu, im Infrarotbild zu erscheinen, aber in den ultravioletten und sichtbaren Lichtbildern sehen wir Schwebeteilchen namensChromophore. Es sind diese Partikel, die den Großen Roten Fleck rot erscheinen lassen.

Die Forscher fanden auch heraus, dass der Große Rote Fleck im Infraroten viele Löcher zu haben schien. Wong sagte:


Das nächste Analogon sind Wirbel im Ozean. Wenn sich die Gewitterwolken drehen, können Sie kleine Anomalien von diesen Wirbeln bekommen, die beim Aufwickeln Streifen bilden. Und das ist die Form, die wir in diesen Löchern sehen. Es ist also wahrscheinlich nur eine schwache Turbulenz, aber wenn sie sich dreht, wird sie gedehnt.

Ein weiteres Merkmal, das im Infrarotbild auffällt, ist ein massives, hellesZyklonische Wirbelbildungauf der Nordhalbkugel und erstreckt sich über 72.000 Kilometer von Osten nach Westen.

Jupiter mit Wolken in bläulichen Pastellfarben und großem, tiefblauem Fleck.

Dieses ultraviolette Bild von Jupiter wurde aus Daten erstellt, die am 11. Januar 2017 mit der Wide Field Camera 3 des Hubble-Weltraumteleskops aufgenommen wurden. Bild über NASA/ESA/NOIRLab/ NSF/ AURA/ M.H. Wong/ I. de Pater (UC Berkeley) et al./ M. Zamani.

NASAsReisenRaumschiffe sahen auch diese länglichen Merkmale, und sie erhielten den Spitznamenbraune Lastkähne. Dieser Lastkahn in den neuen Bildern sieht im sichtbaren Lichtbild dunkelbraun aus, ist aber im ultravioletten Bild kaum zu sehen. Es ist jedoch auch im Infrarotbild sehr auffällig.


Es gibt auch einige andere interessante „Hot Spots“, die erstmals in den 1960er Jahren entdeckt wurden, unterhalb des Lastkahns. Sie sind im Infraroten hell, im sichtbaren Licht und im Ultraviolett jedoch dunkel.

Auf den Bildern sind auch viele andere Stürme zu sehen, was nicht verwunderlich ist, da die Atmosphäre des Jupiter von solchen Stürmen nur so wimmelt, die größer und stärker sind als alle anderen auf der Erde.

Mann steht in der Nähe von Düsenflugzeug auf Asphalt.

Die Forschung wurde von Mike Wong geleitet, hier mit dem Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA). Bild über M.H. Wong/NOIRLab.

Einer dieser Stürme, bekannt alsRoter Fleck jr., gebildet, als drei Stürme zusammen verschmolzen. Es ist sowohl im sichtbaren Licht als auch im ultravioletten Bild sichtbar, im Infrarot jedoch unsichtbar. Im sichtbaren Licht hat es einen gut definierten roten Außenrand und ist in der Mitte weiß. Im Ultraviolett erscheint es nur dunkel. Die drei Stürme waren einander und Red Spot Jr. ähnlich, aber irgendwie wurde Red Spot Jr. nicht viel größer als jeder der drei einzelnen Stürme, nachdem sie zusammengeführt wurden.

Die Bilder sind nicht nur schön, sie geben auch wichtige Hinweise auf die atmosphärischen Prozesse des Jupiter. Im Gegensatz zur Erde hat Jupiter keine feste Oberfläche als solche; seine tiefe Atmosphäre wird immer dichter, je weiter man sich hinabzieht und geht in eine flüssige Schicht über, die einen kleinen dichten Kern umgibt.

Die Raumsonde Juno hat auch die Atmosphäre, Wolkenschichten und Stürme genau untersucht, sowie Blitze, Polarlichter und sogarSprites. Die Prozesse für all diese sind denen auf unserem Planeten ähnlich, aber in viel größeren Maßstäben. Gemini North untersuchte auch diese aktiven Regionen der Jupiteratmosphäre.

Laut Wong:

Frühere Daten der NASA-Raumsonde hatten gezeigt, dass Regionen mit aktiver Konvektion, die durch Blitzaktivität gekennzeichnet ist, sowohl hoch aufragende Konvektionswolken als auch Wolken enthielten, die so tief waren, dass sie durch Kondenswasser gebildet werden mussten. Gemini enthüllte, dass diese aktiven Regionen auch mit infrarot-hellen Flecken übersät sind, wo turbulente Abwinde Lichtungen in den Wolkendecks erzeugen. Daten von Juno, Gemini und Hubble wurden dann kombiniert, um die Wolkenstruktur stürmischer Konvektionsregionen in drei Dimensionen zu kartieren, insbesondere die verschiedenen Arten von zyklonalen Wirbeln.

Juno entdeckte eine ganze Reihe von Blitzen bei Radiowellenlängen, die mit Zyklonen in Verbindung gebracht werden. Und wir haben die Daten interpretiert, um zu zeigen, dass Sie bei aktiver Konvektion, die den Blitz erzeugt, diese besondere Situation haben, in der drei Arten von Wolken an einem Ort durcheinander geraten: die wirklich hohen Konvektionstürme, Lichtungen, auf denen Gemini helle Emission erkennt , und tiefe Wasserwolken.

Diese neuesten Bilder zeigen, wie dynamisch eine Welt Jupiter ist, mit einer Atmosphäre, die in gewisser Weise an die der Erde erinnert, aber gleichzeitig auch völlig fremd ist.

Jupiter mit leuchtend rot leuchtenden Wolken auf der linken Hälfte und regelmäßigen Wolken auf der rechten Seite, auf schwarzem Hintergrund.

Paralleler Vergleich von Jupiter in Infrarot (links) und sichtbarem Licht (rechts), aufgenommen vom Gemini North-Teleskop und dem Hubble-Weltraumteleskop am 11. Januar 2017. Bild via International Gemini Observatory/NOIRLab/ NSF / AURA / NASA / ESA / M.H. Wong / I. de Pater (UC Berkeley) et al.

Fazit: Neue Bilder – sichtbares Licht, Infrarot und Ultraviolett – vom Gemini North-Teleskop und dem Hubble-Weltraumteleskop zeigen die Atmosphäre und Stürme des Jupiter in atemberaubenden Details.

Quelle: Hochauflösende UV/Optische/IR-Bildgebung des Jupiter in den Jahren 2016–2019

Quelle: Erste ALMA-Millimeterwellenlängenkarten von Jupiter mit einer Konvektionsstudie mit mehreren Wellenlängen

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