De Webb-telescoop detecteert een ongekende straalstroom in de atmosfeer van Jupiter

Meld u aan voor de wetenschapsnieuwsbrief Wonder Theory van CNN. Verken het universum met nieuws over fascinerende ontdekkingen, wetenschappelijke vooruitgang en meer.

CNN
—

Jupiter was een van de eerste doelen die door de James Webb-ruimtetelescoop werden waargenomen toen deze in juli 2022 voor het eerst zijn infrarode blik op het universum richtte. Verbazingwekkende beelden die de verwachtingen van astronomen overtroffenHet ruimteobservatorium heeft nu een nooit eerder gezien kenmerk van de atmosfeer van de gasreus onthuld.

De onderzoekers gebruikten de Webb nabij-infraroodcamera, of NIRCam, om de beelden te maken Een reeks afbeeldingen van Jupiter met een tussenpoos van tien uur, waarbij vier verschillende filters zijn toegepast om veranderingen in de atmosfeer van de planeet te detecteren. Infraroodlicht is onzichtbaar voor het menselijk oog, en de ongekende mogelijkheden van de Webb-telescoop zijn het afgelopen jaar gebruikt om veel recent waargenomen hemelkenmerken waar te nemen, zoals Enorme groepen jonge sterren En onverwacht Paren van planeetachtige lichamen.

Astronomen hebben een snelle straalstroom gedetecteerd in de lagere stratosfeer van Jupiter, een atmosfeer die zich ongeveer 40 kilometer boven de wolken bevindt. De straalstroom, die boven de evenaar van de planeet ligt, is ruim 4.800 kilometer breed en beweegt met een snelheid van 515 kilometer per uur, oftewel tweemaal de snelheid die wordt waargenomen bij de aanhoudende wind van een orkaan van categorie 5. Aarde. .

De onderzoeksresultaten, mogelijk gemaakt door Webbs gevoelige capaciteiten, werpen licht op de dynamische interacties binnen de stormachtige atmosfeer van Jupiter.

“Dit is iets dat ons volledig heeft verrast”, zegt Ricardo Hueso, hoofdauteur van de studie die op 19 oktober in het tijdschrift werd gepubliceerd. Natuur astronomie, in de huidige situatie. Hueso is docent natuurkunde aan de Universiteit van Baskenland in Bilbao, Spanje.

‘Wat we altijd als een vage waas in de atmosfeer van Jupiter zagen, verschijnt nu als duidelijke kenmerken die we samen met de snelle rotatie van de planeet kunnen volgen’, zei hij.

Jupiter is de grootste planeet in ons zonnestelsel en bestaat uit gassen, dus het verschil met de aarde kan niet groter zijn. Maar net als onze planeet heeft Jupiter een gelaagde atmosfeer. Deze turbulente lagen zijn waargenomen door eerdere missies en telescopen die probeerden beter te begrijpen hoe verschillende delen van de atmosfeer met elkaar interacteren. De lagen bevatten ook weerpatronen, waaronder eeuwenlange stormen zoals Jupiters Grote Rode Vlek En wolken gemaakt van ijskoude ammoniak.

Terwijl andere missies dieper in de wervelende wolken van Jupiter zijn doorgedrongen met behulp van verschillende golflengten van licht om eronder te kijken, bevindt Webb zich in een unieke positie om lagen op grotere hoogten te bestuderen, ongeveer 25 tot 30 mijl (25 tot 50 kilometer) boven de wolkentoppen. Spy eerder onduidelijke details.

“Hoewel veel telescopen op de grond, ruimtevaartuigen zoals NASA’s Juno en Cassini, en NASA’s Hubble-ruimtetelescoop de veranderende weerpatronen van het Jupiterstelsel hebben waargenomen, heeft Webb al nieuwe bevindingen opgeleverd over de ringen, satellieten en atmosfeer van Jupiter”, aldus de onderzoekers. co-auteur van de studie. voor hem”. Imke De Pater, emeritus hoogleraar astronomie en aard- en planeetwetenschappen aan de Universiteit van Californië, Berkeley, in een verklaring.

De onderzoekers vergeleken de winden die door Webb op grote hoogte werden gedetecteerd met die in de lagere lagen die door Hubble werden opgevangen en volgden veranderingen in de windsnelheid. Beide ruimteobservatoria waren essentieel voor het detecteren van de jetstream, waarbij Webb kleine wolkenkenmerken observeerde en Hubble een kijkje gaf in de tropische atmosfeer, inclusief stormen die geen verband hielden met jets. De twee telescopen boden een bredere blik op de complexe atmosfeer van Jupiter en de processen die binnen de lagen plaatsvinden.

“We wisten dat de verschillende golflengten van Webb en Hubble de 3D-structuur van onweerswolken zouden onthullen, maar we konden ook de timing van de gegevens gebruiken om te zien hoe snel stormen zich ontwikkelen”, zegt co-auteur Michael Wong, een planetair onderzoeker. wetenschapper bij het Space Research Center. University of California, Berkeley, die de relevante Hubble-observaties leidde, zei in een verklaring.

Toekomstige observaties van Jupiter met behulp van de Webb-telescoop kunnen mogelijk meer inzichten in de jetstream onthullen, zoals of de snelheid en hoogte in de loop van de tijd veranderen, naast andere verrassingen.

“Ik vind het verbazingwekkend dat we, na jaren van het volgen van de wolken en de winden van Jupiter vanuit zoveel observatoria, nog steeds zoveel meer te leren hebben over Jupiter,” zei hij, “en kenmerken zoals deze zouden aan het zicht onttrokken kunnen blijven tot deze nieuwe NIRCam-beelden worden genomen in 2022″. Studie co-auteur Lee Fletcher, hoogleraar planetaire wetenschappen aan de Universiteit van Leicester in het Verenigd Koninkrijk, zei in een verklaring.

“Jupiter heeft een complex maar zich herhalend patroon van winden en temperaturen in de equatoriale stratosfeer, hoog boven de winden in wolken en mist gemeten op deze golflengten. Als de kracht van deze nieuwe jet verband houdt met dit oscillerende stratosferische patroon, zouden we kunnen verwachten dat de jet zal in de loop van de twee jaar dramatisch veranderen.” De komende vier jaar zal het heel interessant zijn om deze theorie de komende jaren te testen.