Das Webb-Teleskop entdeckt einen beispiellosen Jetstream in der Atmosphäre des Jupiter

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Jupiter war eines der ersten Ziele, das vom James Webb-Weltraumteleskop beobachtet wurde, als es im Juli 2022 erstmals seinen Infrarotblick auf das Universum richtete. Erstaunliche Bilder, die die Erwartungen der Astronomen übertrafenDas Weltraumobservatorium hat nun ein nie zuvor gesehenes Merkmal der Atmosphäre des Gasriesen enthüllt.

Für die Aufnahme der Bilder verwendeten die Forscher die Nahinfrarotkamera (NIRCam) von Webb Eine Reihe von Bildern von Jupiter im Abstand von 10 Stunden, mit vier verschiedenen Filtern zur Erkennung von Veränderungen in der Atmosphäre des Planeten. Infrarotlicht ist für das menschliche Auge unsichtbar und die beispiellosen Fähigkeiten des Webb-Teleskops wurden im vergangenen Jahr genutzt, um viele kürzlich beobachtete Himmelsmerkmale zu beobachten, wie z Riesige Gruppen junger Stars Und unerwartet Paare planetenähnlicher Körper.

Astronomen haben einen Hochgeschwindigkeits-Jetstream in der unteren Stratosphäre des Jupiter entdeckt, einer Atmosphäre, die sich etwa 40 Kilometer über den Wolken befindet. Der Jetstream, der über dem Äquator des Planeten liegt, ist mehr als 3.000 Meilen (4.800 Kilometer) breit und bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 320 Meilen pro Stunde (515 Kilometer pro Stunde), also doppelt so schnell wie bei anhaltenden Winden eines Hurrikans der Kategorie 5 Erde. .

Die Studienergebnisse, die durch Webbs sensible Fähigkeiten ermöglicht wurden, werfen Licht auf die dynamischen Wechselwirkungen innerhalb der stürmischen Atmosphäre des Jupiter.

„Das hat uns völlig überrascht“, sagte Ricardo Hueso, Hauptautor der am 19. Oktober in der Zeitschrift veröffentlichten Studie. Naturastronomie, in der aktuellen Situation. Hueso ist Dozent für Physik an der Universität des Baskenlandes in Bilbao, Spanien.

„Was wir immer als verschwommenen Dunst in Jupiters Atmosphäre gesehen haben, erscheint jetzt als klare Merkmale, die wir zusammen mit der schnellen Rotation des Planeten verfolgen können“, sagte er.

Jupiter ist der größte Planet unseres Sonnensystems und besteht aus Gasen, er könnte also nicht unterschiedlicher von der Erde sein. Aber wie unser Planet hat Jupiter eine geschichtete Atmosphäre. Diese turbulenten Schichten wurden von früheren Missionen und Teleskopen beobachtet, um besser zu verstehen, wie verschiedene Teile der Atmosphäre miteinander interagieren. Die Schichten enthalten auch Wettermuster, darunter jahrhundertelange Stürme wie z Jupiters großer roter Fleck Und Wolken aus eisigem Ammoniak.

Während andere Missionen tiefer in die wirbelnden Wolken des Jupiter vorgedrungen sind und unterschiedliche Lichtwellenlängen verwendet haben, um darunter zu blicken, ist Webb in der einzigartigen Lage, Schichten in größeren Höhen, etwa 25 bis 50 Kilometer über den Wolkendecken, zu untersuchen. Spionieren Sie bisher unklare Details aus.

وقال المؤلف المشارك في الدراسة: „على الرغم من أن العديد من التلسكوبات الأرضية، والمركبات الفضائية مثل جونو وكاسيني التابعتين لناسا، وتلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا قد لاحظت أنماط الطقس المتغيرة لنظام جوفيان، فقد قدم ويب بالفعل نتائج جديدة حول حلقات المشتري والأقمار الصناعية والغلاف الجوي Für ihn“. Das sagte Imke De Pater, emeritierte Professorin für Astronomie sowie Erd- und Planetenwissenschaften an der University of California in Berkeley, in einer Erklärung.

Die Forscher verglichen die von Webb in großen Höhen erfassten Winde mit denen in den unteren Schichten, die von Hubble erfasst wurden, und verfolgten Änderungen der Windgeschwindigkeit. Beide Weltraumobservatorien waren für die Erkennung des Jetstreams von entscheidender Bedeutung, wobei Webb kleine Wolkenstrukturen beobachtete und Hubble einen Blick auf die tropische Atmosphäre ermöglichte, einschließlich Stürmen, die nichts mit Jets zu tun hatten. Die beiden Teleskope ermöglichten einen umfassenderen Blick auf die komplexe Atmosphäre des Jupiter und die Prozesse, die innerhalb der Schichten ablaufen.

„Wir wussten, dass die unterschiedlichen Wellenlängen von Webb und Hubble die 3D-Struktur von Gewitterwolken offenbaren würden, aber wir konnten auch das Timing der Daten nutzen, um zu sehen, wie schnell sich Stürme entwickeln“, sagte der Co-Autor der Studie, Michael Wong, ein Planetologe Wissenschaftler am Weltraumforschungszentrum. Die Universität von Kalifornien in Berkeley, die die relevanten Hubble-Beobachtungen leitete, sagte in einer Erklärung.

Zukünftige Beobachtungen von Jupiter mit dem Webb-Teleskop könnten weitere Erkenntnisse über den Jetstream liefern, etwa ob sich seine Geschwindigkeit und Höhe im Laufe der Zeit ändern, und andere Überraschungen.

„Es ist für mich erstaunlich, dass wir nach Jahren der Verfolgung von Jupiters Wolken und Winden von so vielen Observatorien aus immer noch so viel mehr über Jupiter lernen können“, sagte er, „und Merkmale wie dieses könnten bis zu diesen neuen NIRCam-Bildern verborgen bleiben.“ werden im Jahr 2022 aufgenommen.“ Der Co-Autor der Studie, Lee Fletcher, Professor für Planetenwissenschaften an der Universität Leicester im Vereinigten Königreich, sagte in einer Erklärung.

„Jupiter hat ein komplexes, aber sich wiederholendes Muster von Winden und Temperaturen in der äquatorialen Stratosphäre, hoch über den Winden in Wolken und Nebel, die bei diesen Wellenlängen gemessen werden. Wenn die Stärke dieses neuen Jets mit diesem oszillierenden stratosphärischen Muster zusammenhängt, könnten wir den Jet erwarten.“ sich im Laufe der zwei Jahre dramatisch verändern.“ Für die nächsten vier Jahre wird es wirklich interessant sein, diese Theorie in den kommenden Jahren zu testen.