Hubble obserwuje spektakularne zmiany pór roku na Jowiszu i Uranie

Prognoza na zamglone powietrze, smog itp

Zewnętrzne planety dalej[{” attribute=””>Mars do not have solid surfaces to affect weather as on Earth. And, sunlight is much less able to drive atmospheric circulation. Nevertheless, these are ever-changing worlds. And Hubble – as interplanetary meteorologist – is keeping track, as it does every year. Jupiter’s weather is driven from inside-out as more heat percolates up from its interior than it receives from the Sun. This heat indirectly drives color change cycles highlighting a system of alternating cyclones and anticyclones. Uranus has seasons that pass by at a snail’s pace because it takes 84 years to complete one orbit about the Sun. The seasons are extreme because Uranus is tipped on its side. As summer approaches in the northern hemisphere, Hubble sees a growing polar cap of high-altitude photochemical haze that looks similar to the smog over cities on Earth.

Hubble Monitors Changing Weather and Seasons at Jupiter and Uranus

Ever since its launch in 1990, NASA’s Hubble Space Telescope has been an interplanetary weather observer, keeping an eye on the largely gaseous outer planets and their ever-changing atmospheres. NASA spacecraft missions to the outer planets have given us a close-up look at these atmospheres, but Hubble’s sharpness and sensitivity keeps an unblinking eye on a kaleidoscope of complex activities over time. In this way Hubble complements observations from other spacecraft such as Juno, currently orbiting Jupiter; the retired Cassini mission to Saturn, and the Voyager 1 and 2 probes, which collectively flew by all four giant planets between 1979 and 1989.

Inaugurated in 2014, the telescope’s Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL) Program has been providing us with yearly views of the giant planets. Here are some recent images:

Hubble Space Telescope images of Jupiter taken on November 12, 2022 (left) and January 6, 2023 (right). Credit: Science: NASA, ESA, STScI, Amy Simon (NASA-GSFC), Michael H. Wong (UC Berkeley), Image Processing: Joseph DePasquale (STScI)

Jupiter

[left]– Prognoza na czwartek przewiduje burzową pogodę na niskich północnych szerokościach geograficznych. Widoczny jest wyraźny ciąg naprzemiennych burz, tworzących „ulicę wirową”, jak nazywają ją niektórzy astronomowie planetarni. Jest to wzór fal zagnieżdżonych antycyklonów i cyklonów, połączonych ze sobą jak maszyna z naprzemiennymi biegami poruszającymi się zgodnie z ruchem wskazówek zegara i przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Jeśli burze zbliżą się do siebie, w mało prawdopodobnym przypadku połączenia, mogą stworzyć jeszcze większą burzę, która mogłaby rywalizować z obecną wielkością Wielkiej Czerwonej Plamy. Naprzemienny wzór antycyklonów i cyklonów zapobiega łączeniu się poszczególnych burz. Aktywność jest również widoczna w tych burzach; W latach 90. Hubble nie widział tornad ani antycyklonów burzowych, ale burze te pojawiały się w ostatniej dekadzie. Silne różnice kolorystyczne wskazują, że Hubble patrzy na różne wysokości i głębokości chmur.

Pomarańczowy księżyc Io fotobombuje to zdjęcie wielobarwnych chmur Jowisza, rzucając cień na zachodnią ścianę planety. Rozdzielczość Hubble’a jest tak wyraźna, że ​​może dostrzec cętkowany pomarańczowy wygląd Io związany z wieloma aktywnymi wulkanami. Wulkany te zostały po raz pierwszy odkryte w 1979 roku przez sondę kosmiczną Voyager 1. Stopione wnętrze księżyca jest pokryte cienką skorupą, przez którą wulkany wypluwają materię. Siarka przybiera różne kolory w różnych temperaturach, dlatego powierzchnia Io jest tak kolorowa. To zdjęcie zostało zrobione 12 listopada 2022 r.

[right]— Słynna Wielka Czerwona Plama na Jowiszu jest centralna dla tego poglądu. Chociaż ten wir jest wystarczająco duży, aby połknąć Ziemię, w rzeczywistości skurczył się w mniejszym stopniu niż obserwowane obserwacje sprzed 150 lat. Lodowy księżyc Jowisza, Ganimedes, można zobaczyć przechodząc przez gigantyczną planetę w prawym dolnym rogu. Nieco większy od Merkurego, Ganimedes jest największym księżycem w Układzie Słonecznym. Jest to świat pokryty kraterami, z powierzchnią głównie lodu wodnego z widocznymi przepływami lodowcowymi napędzanymi wewnętrznym ciepłem. (Jowisz znajdował się 81 000 mil od Ziemi, kiedy zrobiono zdjęcie, więc to zdjęcie jest mniejsze). To zdjęcie zostało zrobione 6 stycznia 2023 roku.

Zdjęcia Urana wykonane przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a 9 listopada 2014 r. (po lewej) i 9 listopada 2022 r. Źródło: Nauka: NASA, ESA, STScI, Amy Simon (NASA-GSFC), Michael H. Wong (UC Berkeley), Przetwarzanie obrazu: Joseph DePasquale (STScI)

Uran

Planetarny dziwaczny Uran nie obraca się pionowo jak Ziemia, ale zamiast tego toczy się na boku wokół Słońca, podążając po orbicie trwającej 84 lata. Uran ma „poziomą” oś obrotu nachyloną pod kątem zaledwie ośmiu stopni od płaszczyzny orbity planety. Niedawna teoria sugeruje, że Uran miał kiedyś duży księżyc, który został zakłócony grawitacyjnie, a następnie zderzył się z nim. Inne możliwości obejmują gigantyczne zderzenia podczas formowania się planet lub gigantyczne planety wywierające na siebie momenty wibracyjne w czasie. Skutki nachylenia planety mogą trwać do 42 lat, pozostawiając części półkuli bez światła słonecznego. Kiedy sonda Voyager 2 odwiedziła ją w latach 80., południowy biegun planety był skierowany niemal dokładnie w stronę Słońca. Najnowsza obserwacja Hubble’a pokazuje, że biegun północny jest teraz nachylony w kierunku Słońca.

[left]— To widok Urana z Hubble’a wykonany w 2014 roku, siedem lat po północnej równonocy wiosennej, kiedy Słońce świeciło bezpośrednio nad równikiem planety, i pokazuje jedno z pierwszych zdjęć z projektu OPAL. Na środkowo-północnych szerokościach geograficznych nad cyjanową niższą atmosferą planety pojawia się wiele burz z chmurami z kryształków lodu. Hubble wykonał zdjęcie układu pierścieni z krawędzią W 2007, ale w tym widoku pierścienie otwierają się siedem lat później. W tym czasie na planecie było wiele małych burz, a nawet kilka słabych pasm chmur.

[right]– Jak widać w 2022 r., północny biegun Urana pokazuje gęstą fotochemiczną mgłę, podobną do smogu nad miastami. W pobliżu krawędzi polarnej linii mgły można zobaczyć wiele małych burz. Hubble monitoruje rozmiar i jasność czapy bieguna północnego, która z roku na rok staje się coraz jaśniejsza. Astronomowie wydobywają kilka efektów z cyrkulacji atmosferycznej, właściwości cząstek i procesów chemicznych, które kontrolują zmiany atmosferycznej czapy polarnej wraz z porami roku. Podczas równonocy Urana w 2007 roku żaden z biegunów nie był szczególnie jasny. Czapka może stać się jeszcze jaśniejsza w miarę zbliżania się północnego przesilenia letniego w 2028 roku i będzie skierowana bezpośrednio na Ziemię, umożliwiając dobry widok pierścieni i bieguna północnego; Następnie na twarzy pojawia się struktura pierścienia. To zdjęcie zostało zrobione 9 listopada 2022 roku.

O Hubble’u

Kosmiczny Teleskop Hubble’a jest owocem znaczącej współpracy między NASA i ESA, z Centrum Lotów Kosmicznych Goddard NASA w Greenbelt w stanie Maryland, które nadzoruje jego zarządzanie. Odkrywając tajemnice kosmosu, Space Telescope Science Institute (STScI) w Baltimore przewodzi wysiłkom naukowym Hubble’a. Stowarzyszenie Uniwersytetów Badań Astronomicznych z siedzibą w Waszyngtonie obsługuje STScI w imieniu NASA.