Штормы на Юпитере нарушая красочные пояса планеты

Грозовые тучи уходит корнями глубоко в атмосферу Юпитера влияют на белой зоны планеты и красочных лент, создавая помехи в их поток и даже изменяя их цвет.

Благодаря слаженной наблюдения за планетой в январе 2017 года на шесть наземных оптических и радио телескопов и космического телескопа Хаббл НАСА, Университета штата Калифорнии, Беркли, астроном и ее коллеги смогли отслеживать последствия этих бурь — видно, как яркие факелы над планетой аммиачного льда облака … на поясах, в котором они появляются.

Замечания в конечном итоге поможет планетологам понять сложную динамику атмосферы Юпитера, который, с его огромным красным пятном и красочный «слоеный торт», как группы, делают его одним из самых красивых и переменчивый гигантских газовых планет в Солнечной системе.

Одним из таких шлейф, заметил астроном-любитель Фил миль в Австралии за несколько дней до первого замечания Атакамский большой миллиметровый/субмиллиметровый массив (Алма) в Чили, и фотографии, сделанные неделю спустя Хаббл показал, что шлейф породили второй шлейф и ушел вниз по течению возмущений в полосе облаков, Южный экваториальный пояс. Затем рост шлейфов взаимодействует с сильными ветрами Юпитера, которые тянулись тучи на восток и запад от места их происхождения.

Тремя месяцами ранее, были четыре яркие пятна видны чуть севернее Северного экваториального пояса. Хотя эти перья исчезли до 2017 года, ремень был с тех пор расширился в северном направлении, и ее северный край изменили цвет от белого до оранжево-коричневого.

«Если эти шлейфы бодры и продолжают оказывать конвективных событий, они могут нарушить один из всего эти полосы со временем, хотя это может занять несколько месяцев», — сказал руководитель исследования Имке де Патер, университета Беркли, почетный профессор астрономии. «С этими замечаниями, мы видим один шлейф в прогресс и последствия другие.»

Анализ шлейфов поддерживает теорию о том, что они происходят примерно в 80 километрах ниже вершины облака в месте, где преобладают облака из жидкой воды. Документ с описанием результатов был принят к публикации в Астрономическом журнале и сейчас онлайн.

В стратосферу

Атмосфера Юпитера состоит в основном из водорода и гелия, с следовых количеств метана, аммиака, сероводорода и воды. Самый верхний слой облаков состоит из аммиачного льда и включает в себя коричневый пояса и белых зон, которые мы видим невооруженным глазом. Ниже этого внешнего облачного слоя находится слой твердых частиц аммония гидросульфида. Еще глубже, на уровне около 80 километров под верхний облачный слой, это слой жидких капель воды.

Грозовые тучи-де Патер и ее команда изучали появляются в поясах и зонах, как яркие перья и ведут себя подобно грозовой облака, которые предшествуют грозы на Земле. Шторм Юпитера облака, как на Земле, часто сопровождаются молниями.

Оптические наблюдения не могут видеть, ниже облака аммиака, однако, так де Патер и ее команда были глубже с радиотелескопов, в том числе Альма и очень крупная решетка (VLA) в Нью-Мексико, который осуществляет Национальный научный фонд, финансируемый Национальной радиоастрономической обсерватории.

Первые наблюдения Алма массива Юпитера были между января. 3 и 5 2017 года, через несколько дней после одного из эти светлые шлейфы была замечена астрономами-любителями в Южной Экваториальной планеты пояс. Через неделю, Хаббл, вла, «Близнецы», » Кек «и обсерватории» Субару » на Гавайях и очень большого телескопа (VLT) в Чили снимков в видимом, радио-и среднем инфракрасном диапазонах.

Де Патер в сочетании Алма радионаблюдения с другими данными, специально посвященных свежесваренными грозы, как пробили верхнюю палубу облака из аммиачного льда.

Данные показали, что эти грозовые тучи достигает тропопаузы — самая холодная часть атмосферы, где они распространялись подобно наковальне-образный кучево-дождевые облака, производят гром и молнию на Земле.

«Наша альма наблюдения впервые показали, что высокие концентрации аммиака газ воспитываются во время энергичного извержения,» де Патер сказал.

Эти наблюдения согласуются с теорией, называемой влажной конвекции, о том, как эти перья форма. Согласно этой теории, конвекция приносит смесь аммиака и паров воды достаточно высока-около 80 километров ниже вершины облака-для воды конденсируются в капли жидкости. Конденсационной водой выделяет тепло, которое расширяет облако и буев он быстро вверх через другие облачные слои, в конечном счете, пробив аммиачного льда облака в верхней части атмосферы.

Шлейф импульс несет в переохлажденном облаке аммиака над существующей аммиака-ледяные облака, пока аммиак замерзает, создавая яркий, белый шлейф, который выделяется на фоне разноцветных полос, опоясывающих Юпитер.

«Мы были очень повезло с этими данными, потому что они были сделаны всего несколько дней после того, как астрономы-любители нашли яркий шлейф в Южный экваториальный пояс,» сказал де Патер. «С Альмой, мы наблюдали всю планету и увидел, что шлейф, а с Алма зондов ниже облачных слоев, мы можем увидеть, что происходит ниже облака аммиака.»

Hubble сделал снимки через неделю после Алма и захватили два отдельных ярких пятен, которая предполагает, что перья происходят из одного источника и отражаются на восток на большой высоте реактивный поток, приводя к большим нарушениям видел в пояс.

Кстати, три месяца назад, яркие перья были замечены к северу от Северного экваториального пояса. С января 2017 года наблюдения показали, что этот пояс был расширен в ширину, и группа, где шлейфы впервые видели, превратился из белого в оранжевый. Де Патер не подозревает, что экспансия на север Северного экваториального пояса-это следствие газа от аммиака обедненным перья падают в глубокие атмосфера.

Коллега де Патер и соавтор Роберт Су из Университета Мельбурна в Австралии используются специальные компьютерные программы для анализа данных Алма получить радио карты поверхности, сравнимые с видимого света фотографии, сделанные Хабблом.

«Вращение Юпитера раз в 10 часов, как правило, размывает радио карты, потому что эти карты занять много часов, чтобы наблюдать,» сказал Су. «Кроме того, из-за большого размера Юпитера, нам приходилось «сканировать» планеты, чтобы мы могли сделать большую мозаику в конце. Мы разработали технику, чтобы построить полную карту планеты».

Данные ВЛТ были предоставлены ли Флетчер и Патрик Доннелли из Университета Лестера в Соединенном Королевстве, в то время как Гленн Ортон и Джеймс Синклер из Лаборатории реактивного движения в Калифорнии и Yasuma Касаба Токийского университета в Японии предоставил данные Субару. Гордон Bjoraker из Центра космических полетов НАСА имени Годдарда в Мэриленде и Ádámkovics ул. Мате из Университета Клемсона в Южной Каролине проанализировали данные Кек.

Работа поддержана премию НАСА планетарной астрономии (NNX14AJ43G) и премии Солнечной системы наблюдений (80NSSC18K1001).