Hubble Spy Niesamowite zmieniające się pory roku na Jowiszu i Uranie

Prognoza na porywisty wiatr, smog

poza nimi planety zewnętrzne[{” 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 dla Jowisza to burzowa pogoda na niskich północnych szerokościach geograficznych. Można zobaczyć wyraźną serię naprzemiennych burz, tworzących „Ulicę Wirów”, jak nazywają ją niektórzy astronomowie planetarni. Jest to wzór fal nakładających się na siebie antycyklonów i cyklonów, połączonych razem, jak w maszynie z naprzemiennymi biegami poruszającymi się zgodnie z ruchem wskazówek zegara i przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Jeśli burze zbliżą się wystarczająco blisko siebie, w wysoce nieprawdopodobnym przypadku połączenia, mogą stworzyć jeszcze większą burzę, potencjalnie rywalizującą z obecną wielkością Wielkiej Czerwonej Plamy. Stopniowy wzór antycyklonów i cyklonów zapobiega łączeniu się poszczególnych burz. Widoczna jest również aktywność tych burz w głębi lądu; W latach 90. Hubble nie widział cyklonów ani antycyklonów z wewnętrznymi burzami, ale burze te pojawiły się w ostatniej dekadzie. Silne różnice kolorystyczne wskazują, że Hubble widzi również różne wysokości i głębokości chmur.

Pomarańczowy księżyc Io fotobombuje ten widok wielobarwnych wierzchołków chmur Jowisza, rzucając cienie na zachodnią krawędź planety. Rozdzielczość teleskopu Hubble’a jest tak duża, że ​​można zobaczyć pomarańczowo-plamisty wygląd Io, co jest związane z wieloma aktywnymi wulkanami. Wulkany te zostały po raz pierwszy odkryte podczas przelotu sondy kosmicznej Voyager 1 w 1979 roku. 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 roku.

[right]— Na tym zdjęciu w centrum uwagi znajduje się legendarna Wielka Czerwona Plama Jowisza. Chociaż ten wir jest wystarczająco duży, aby połknąć Ziemię, w rzeczywistości skurczył się do najmniejszego rozmiaru, jaki kiedykolwiek był w zapisach obserwacyjnych sprzed 150 lat. Lodowy księżyc Jowisza, Ganymede, można zobaczyć przechodząc obok gigantycznej planety w prawym dolnym rogu. Nieco większy od planety Merkury, Ganimedes jest największym księżycem w Układzie Słonecznym. Jest to świat pokryty kraterami z powierzchnią składającą się głównie z lodu wodnego z widocznymi wypływami lodu napędzanymi wewnętrznym ciepłem. (To zdjęcie jest mniejsze, ponieważ Jowisz znajdował się 81 000 mil od Ziemi, kiedy zdjęcie zostało zrobione.) To zdjęcie zostało zrobione 6 stycznia 2023 roku.

Zdjęcia Urana wykonane przez Teleskop Kosmiczny Hubble’a 9 listopada 2014 (po lewej) i 9 listopada 2022. Źródło: Science: NASA, ESA, STScI, Amy Simon (NASA-GSFC), Michael H. Wong (UC Berkeley), Image Processing : Joseph DiPasquale (STScI)

Uran

Ekscentryczny Uran toczy się na boku wokół Słońca po 84-letniej orbicie, zamiast obracać się w bardziej pionowej pozycji, jak Ziemia. Uran ma dziwnie „poziomą” oś obrotu, która znajduje się zaledwie osiem stopni od płaszczyzny orbity planety. Jedna z ostatnich teorii sugeruje, że Uran miał kiedyś masywny księżyc, który został zdestabilizowany przez grawitację, a następnie zderzył się z nim. Inne możliwości obejmują gigantyczne efekty podczas formowania się planet, a nawet gigantyczne planety wywierające na siebie rezonansowe momenty obrotowe w czasie. Konsekwencje nachylenia planety są takie, że w odstępach do 42 lat części półkuli Ziemi są całkowicie pozbawione światła słonecznego. Kiedy sonda kosmiczna Voyager 2 odwiedziła ją w latach 80., południowy biegun planety był skierowany dokładnie w stronę Słońca. Najnowszy widok z Hubble’a pokazuje, że biegun północny przechyla się teraz 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 programu OPAL. Liczne burze z chmurami kryształków lodu metanowego pojawiają się na środkowo-północnych szerokościach geograficznych nad cyjanową niższą atmosferą planety. Hubble sfotografował system pierścieni na krawędzi w 2007, ale pierścienie zaczęły kwitnąć po siedmiu latach w tym widoku. W tym czasie na planecie było kilka małych burz, a nawet kilka słabych skupisk chmur.

[right]– Jak widać w 2022 r., północny biegun Urana pokazuje gęstą, przypominającą smog fotochemiczną mgłę nad miastami. W pobliżu granicy polarnej mgły widać kilka małych burz. Hubble śledził rozmiar i jasność północnej czapy polarnej i z roku na rok staje się ona coraz jaśniejsza. Astronomowie rozwiązują wiele wpływów – od cyrkulacji atmosferycznej, właściwości cząstek i procesów chemicznych – które kontrolują zmiany atmosferycznej czapy polarnej wraz z porami roku. Podczas europejskiej równonocy w 2007 roku żaden z biegunów nie był szczególnie jasny. W miarę zbliżania się północnego przesilenia letniego w 2028 r. czapka może stać się jaśniejsza i będzie skierowana bezpośrednio w stronę Ziemi, umożliwiając dobry widok na pierścienie i biegun północny; System pierścieni pojawi się wtedy twarzą w twarz. To zdjęcie zostało zrobione 9 listopada 2022 r.

o Hubble’a

Kosmiczny Teleskop Hubble’a to niesamowita współpraca między NASA i Europejską Agencją Kosmiczną, którą zarządza Goddard Space Flight Center NASA w Greenbelt w stanie Maryland. Zagłębiając się w tajemnice wszechświata, Space Telescope Science Institute (STScI) w Baltimore kieruje naukowymi przedsięwzięciami Hubble’a. Association of Universities for Research in Astronomy z siedzibą w Waszyngtonie obsługuje STScI w imieniu NASA.