Jowisz nie jest najspokojniejszym miejscem w Układzie Słonecznym. Gazowy Olbrzym jest przepełniony gwałtownymi burzami – szerokich pas wirujących chmur, które otaczają cały glob, rozciągając się na głębokości wielokrotnie większe niż dystans oddzielący Ziemię z przestrzenią kosmiczną. Dzika pogoda planeta jest tak różna od tego, co dzieje się na Ziemi, że astronomowie próbowali ją zrozumieć. Ale właśnie otrzymaliśmy kolejny kawałek układanki – w postaci zapierających dech w piersiach zdjęć optycznych i w bliskiej podczerwieni, wykonanych za pomocą potężnego Obserwatorium Gemini oraz Kosmicznego Teleskopu Hubble’a.
Zdjęcia w bliskiej podczerwieni z Obserwatorium Gemini wychwytują promieniowanie radiacyjne świecące przez chmury z wnętrza Jowisza. Dzięki zdjęciom optycznym Kosmicznego Teleskopu Hubble’a wykonanym w ciągu kilku godzin od tych z Gemini, naukowcy mogą połączyć aktywność wewnętrzną i zewnętrzną.
Obrazy w wysokiej rozdzielczości ujawniają, że obszary chmur, które wydają się ciemniejsze na zdjęciach optycznych, faktycznie świecą najjaśniej w podczerwieni, co oznacza, że regiony te mają niewiele chmur lub nie ma ich wcale w porównaniu do jaśniejszych pasm.
„To trochę przypomina latarnię morską” – powiedział astronom Michael Wong z University of California w Berkeley. „Widzisz jasne światło podczerwone pochodzące z obszarów bezchmurnych, ale tam, gdzie są chmury, w podczerwieni jest naprawdę ciemno” – wyjaśnia.
Obejmowało to m.in. linię zakrzywioną wokół krawędzi Wielkiej Czerwonej Plamy – stałej burzy aktualnie nieco większej niż Ziemia. Podobne cechy były już widoczne przed burzą, ale nie było jasne, co je spowodowało.
„Obserwacja prowadzona w świetle widzialnym nie była w stanie odróżnić ciemniejszego materiału chmurnego od cieńszej chmury nad ciepłym wnętrzem Jowisza, więc ich natura pozostała tajemnicą” – powiedział naukowiec planetarny Glenn Orton z Jet Propulsion Laboratory. Nowe zdjęcia dały jednak odpowiedź na to pytanie. Kiedy porównano oba zdjęcia, świecący łuk w podczerwieni starannie dopasował się do cienia optycznego, co może sugerować, że podbarwienie oznacza głębokie pęknięcie w wirujących chmurach burzowych.
Jednak zjawisko stało się jeszcze bardziej interesujące, kiedy do zdjęć optycznych i zdjęć w podczerwieni wrzucono dane z jowiszowskiego orbitera Juno. Gdy Juno krąży wokół planety i zbliża się do biegunów Jowisza, wykrywa atmosferyczne sygnały radiowe, zwane sferycznymi oraz świsty od potężnych uderzeń piorunów.
Podczas pierwszych ośmiu przelotów, radiometr mikrofalowy na satelicie Juno (ang. Microwave Radiometer Instrument) zidentyfikował 377 wyładowań atmosferycznych skupionych wokół polarnych regionów planety. To spora różnica w stosunku do Ziemi, gdzie burze na biegunach nie wuystępują, a grzmi najczęściej na równika.
Planetolodzy uważają, że ma to związek z tym, jak Słońce ogrzewa obie planety. W obu przypadkach równik jest najmocniej ogrzewany przez Słońce. Na Ziemi generuje to prądy konwekcyjne, które napędzają burze tropikalne. Na Jowiszu, który jest znacznie dalej od Słońca, równikowe ocieplenie jest słabsze i stabilizuje górne warstwy atmosfery, przez co naukowcy domyślają się, że stabilna masa powietrza nie dociera do biegunów, więc jest bardziej burzliwa.
Połączenie danych z Juno ze zdjęciami z Gemini oraz zdjęć Hubble’a rzuciło więcej światła na te potężne burze, odsłaniając struktury chmur wokół formujących się błyskawic. „Dane z Hubble’a i Gemini mogą nam powiedzieć, jak gęste są chmury i jak głęboko możemy zajrzeć w chmury”- wyjaśnił planetolog Amy Simon z NASA.
Zespół odkrył, że uderzenia pioruna są generowane w regionach z dużymi konwekcyjnymi wieżami wilgotnego powietrza nad mocno uwodnionymi chmurami, zarówno w postaci stałej, jak i płynnej. Pogodne obszary wokół tych burz są prawdopodobnie spowodowane opadaniem suchego powietrza poza komórki konwekcyjne.
Trwa misja Juno, która zakończy się w lipcu 2021 roku. Odkrycia te poinformują, jak sondować dane, które wciąż gromadzimy, a także przyszłe obserwacje naziemne i kosmiczne. Naukowcy mają nadzieję w końcu zrozumieć gwałtowną pogodę Jowisza.
„W związku z tym, że obecnie cały czas otrzymujemy te widoki w wysokiej rozdzielczości z kilku różnych obserwatoriów i długości fal, uczymy się o wiele więcej na temat pogody Jowisza” – oświadczył Simon. „To nasz odpowiednik satelity pogodowego. W końcu możemy zacząć patrzeć na cykle pogodowe” – dodał.
Źródło: Science Alert
PRZYRODA , POGODA, KLIMAT 