Веб открива неочекиване појаве изнад Јупитерове велике црвене тачке

Користећи Свемирски телескоп Џејмс ВебНаучници су посматрали подручје изнад ЈупитерОткријте мноштво раније невидљивих карактеристика у Великој црвеној тачки Сунца. Подручје, за које се раније сматрало да је по природи неупадљиво, има низ сложених структура и активности.

Недавна запажања Веб телескопа открила су изненађујуће детаље о горњој атмосфери Јупитера, посебно изнад Велике црвене тачке, где су показала сложене структуре на које утичу гравитациони таласи. Ови резултати, снимљени коришћењем могућности високе резолуције Веб телескопа, могу подржати мисију истраживања Јупитерових ледених месеци (Јуице), побољшавајући наше разумевање Јупитера и његових месеци.

Детекција Јупитерове атмосфере

Јупитер је један од најсјајнијих објеката на ноћном небу и лако се може видети у ведрим ноћима. Осим јаког северног и јужног светла у поларним регионима планете, сјај који емитује из горње атмосфере Јупитера је слаб и стога представља изазов за земаљске телескопе да разазнају детаље у овом региону. Међутим, инфрацрвена осетљивост Веб опсерваторије омогућава научницима да проучавају Јупитерову горњу атмосферу изнад озлоглашене Велике црвене тачке са невиђеним детаљима.

Горња атмосфера Јупитера је граница између магнетног поља планете и примарне атмосфере. Овде се могу видети светли, живописни прикази северног и јужног светла, подстакнути вулканским материјалом који емитује Јупитеров месец Ио. Међутим, како се приближавамо екватору, на структуру горње атмосфере планете утиче долазећа сунчева светлост. Пошто Јупитер прима само 4% сунчеве светлости коју прима Земља, астрономи су очекивали да ће овај регион бити хомоген по природи.

Јупитерову велику црвену тачку посматрао је Блиски инфрацрвени спектрометар (НИРСпец) Веб опсерваторије у јулу 2022. користећи могућности интегрисане јединице за поље инструмента. Запажања тима за рано ослобађање настојала су да истраже да ли је овај регион заиста био слаб, а регион изнад чувене Велике црвене тачке био је мета Вебових запажања. Тим је био изненађен када је открио да се у горњој атмосфери налазе разне сложене структуре, укључујући тамне лукове и светле тачке, широм читавог видног поља.

Вебова НИРСпец запажања показују инфрацрвену светлост коју емитују молекули водоника у Јупитеровој јоносфери. Ови молекули леже више од 300 километара изнад олујних облака, где сунчева светлост јонизује водоник и стимулише инфрацрвену емисију. На овој слици, најцрвеније боје приказују водоник који се емитује са ових великих висина у јоносфери планете. Плаве боје показују инфрацрвено светло са нижих надморских висина, укључујући врхове атмосферских облака и веома истакнуту Велику црвену тачку.
Јупитер се налази далеко од Сунца и стога прима низак, уједначен ниво дневне светлости, што значи да је већина површине планете релативно тамна на овим инфрацрвеним таласним дужинама – посебно у поређењу са емисијом честица у близини полова, где је Јупитерово магнетно поље посебно јака. Супротно очекивањима истраживача да ће овај регион изгледати хомогено по природи, у њему се налазе разне сложене структуре, укључујући тамне лукове и светле тачке, у целом видном пољу.
Ауторска права: ЕСА/Веб, НАСА и ЦСА, е. Мелин, М. замани (ЕСА/веб)

Невероватна открића изнад Велике црвене тачке

„Мислили смо да ће ово подручје, можда наивно, бити заиста досадно“, рекао је вођа тима Хенрик Мелин са Универзитета у Лестеру у Великој Британији. .“ „.

Иако светлост из овог региона покреће сунчева светлост, тим сугерише да мора постојати још један механизам који мења облик и структуру горње атмосфере.

„Један од начина на који се ова структура може променити је гравитационим таласима – који су попут таласа који ударају о плажу, стварајући таласе у песку“, објаснио је Хенрик „Ови таласи настају дубоко у турбулентној нижој атмосфери, око Велике црвене тачке може да путује на велике висине.” И промене у структури горњег слоја атмосфере и његових емисија.

Запажања и будуће импликације

Тим објашњава да се ови атмосферски таласи понекад могу открити на Земљи, али су много слабији од оних које је Веб посматрао на Јупитеру. Тим се такође нада да ће у будућности спровести накнадна Вебова посматрања ових сложених таласних образаца како би истражили како се обрасци крећу унутар горње атмосфере планете и унапредили наше разумевање енергетског буџета у овом региону и како се карактеристике мењају током времена.

Ови налази такође могу подржати ЕСА-ине ледене сателите Јупитера, Јуице, који су лансирани 14. априла 2023. Јуице ће извршити детаљна посматрања Јупитера и његова три велика месеца која садрже океан – Ганимед, Калисто и Европа – Коришћење комбинације даљинске детекције, геофизичких алата и алата на лицу места. Мисија ће ове месеце окарактерисати као планетарна тела и потенцијална станишта, детаљно истражити Јупитерово сложено окружење и проучавати шири Јупитеров систем као прототип за планете гасовитих дивова широм универзума.

Размишљања о утицају истраживања

Ова запажања су направљена као део програма ране науке бр. 1373: ЕРС посматрања Јупитеровог система доказ су могућности ЈВСТ-а у области науке о соларном систему (Саистражитељи: И. де Патер, Т. Фоуцхет).

„Овај предлог ЕРС-а је написан 2017. године“, рекао је члан тима Имке де Патер из Универзитет Калифорније, Беркли„Један од наших циљева је био да истражимо зашто је температура изнад Велике црвене тачке била тако врућа, као што су недавна запажања била у то време НАСА „Постројење инфрацрвеног телескопа је ово открило. Међутим, наши нови подаци показали су веома различите резултате.“

Ови резултати су објављени у Природна астрономија.

Референца: „Ионосферске неправилности на Јупитеру посматране телескопом Џејмс Веб“ од Хенрика Мелина, Ј. О’Доногхуеа, Л. Моореа, Т. С. Сталларда, Л. Н. Флетцхера, М. Т. Романа, Ј. Харкетт, О. Р. Т. Кинга, М. Тхомаса и Р. Ванг, П. И. Тиранти, К. Л. Кновлес, Е. Д. Патер, Т. Фоуцхер, П. Х. Фри, М. Х. Вонг, П. Ј. Холер и Р. Хуесо, М. К. Јамес, Ј. С. Ортон, Е. Мора, А. Санцхез Ла Вега, Е. Лелоуцх, К. Д. Цларе и М. Р. Сховалтер, 21. јун 2024. Природна астрономија.
ДОИ: 10.1038/с41550-024-02305-9

Веб је највећи и најмоћнији телескоп икада лансиран у свемир. Према међународном споразуму о сарадњи, ЕСА је обезбедила услугу лансирања телескопа, користећи ракету-носач Ариане 5. У сарадњи са партнерима, ЕСА је била одговорна за развој и квалификацију модификација Ариане 5 за мисију Вебб и за куповину услуге лансирања од стране компаније. Арианеспаце. ЕСА је такође обезбедила НИРСпец спектрометар и 50% средњег инфрацрвеног инструмента Меррикоји је пројектовао и изградио конзорцијум европских института финансираних из националног фонда (Еуропеан МИРИ Цонсортиум) у партнерству са… Лабораторија за млазни погон и Универзитет у Аризони.

ВЕБ је међународно партнерство између НАСА-е, Европске свемирске агенције и Канадске свемирске агенције (ЦСА).