Temperatura Wielkiej Czerwonej Plamy

Temperatura Wielkiej Czerwonej PlamyOriginal Press Release
Nowe, innowacyjne obrazy termiczne uzyskane za pomocą teleskopu ESO VLT oraz innych potężnych teleskopów na Ziemi ukazują nigdy wcześniej nie widziane wiry ciepłego i zimnego powietrza we wnętrzu Wielkiej Czerwonej Plamy na Jowiszu, po raz pierwszy umożliwiając naukowcom stworzenie szczegółowej mapy pogody we wnętrzu gigantycznego systemu burzowego, która pozwala powiązać temperaturę, wiatry i ciśnienie z barwami widocznymi na zdjęciach w świetle widzialnym.

To pierwsze szczegółowe spojrzenie do wnętrza największej burzy w Układzie Słonecznym. Kiedyś sądziliśmy, że Wielka Czerwona Plama to zwykły owal pozbawiony struktury, jednak nowe wyniki dowodzą, że jest ekstremalnie złożona.

Glenn Orton

Z obserwacji wynika, że najbardziej czerwone obszary Plamy odpowiadają ciepłemu rdzeniowi w centrum chłodnego układu burzowego i ukazują ciemne pasma na krawędzi burzy, w miejscach gdzie gazy opadają do wnętrza planety. Obserwacje, szczegółowo opisane w artykule przyjętym do druku na łamach magazynu Icarus dają naukowcom pojęcie o cyrkulacji powietrza we wnętrzu najlepiej znanego układu burzowego w Układzie Słonecznym.

Wielka Czerwona Plama jest obserwowana od kilkuset lat, a ciągłe jej obserwacje rozpoczęły się w XIX wieku. Plama, która jest chłodnym układem burzowym o temperaturze -160°C jest tak wielka, że można by w niej zmiejścić koło siebie trzy Ziemie.

Obrazy termowizyjne zostały w większości uzyskane za pomocą instrumentu VISIR (VLT Imager and Spectrometer for mid Infrared) zainstalowanego na teleskopie ESO VLT w Chile. Dodatkowo w badaniach wykorzystano dane zebrane przez teleskop Gemini South w Chile i Subaru na Hawajach. Uzupełnione zostały obserwacjami sondy Galileo z lat 90. XX wieku oraz obserwacjami głębokich struktur chmur wykonanymi przez 3 metrowy teleskop podczerwony NASA ITF na Hawajach. Razem dają – po raz pierwszy – dokładność termicznych obserwacji porównywalną to zdjęć wykonywanych w paśmie widzialnym przez teleskop kosmiczny Hubble.

VISIR pozwala naukowcom stworzyć mapy dystrybucji temperatur, aerozoli i amoniaku w obszarze burzy. Każdy z tych parametrów pozwala badać, jak pogoda i układ cyrkulacji atmosferycznej zmienia się w we wnętrzu burzy zarówno w przestrzeni jak i w czasie. Lata obserwacji VISIRa połączone z pozostałymi danymi pokazują, jak niezwykle stabilny jest ten układ burzowy pomimo turbulencji i bliskich kontaktów z innymi antycyklonami wpływającymi na krawędź układu.

„Jednym z najbardziej intrygujących, jest odkrycie że najbardziej intensywnie pomarańczowo-czerwona centralna część plamy jest o około 3, 4 stopni cieplejsza od otoczenia „- mówi Leigh Fletcher. Choć różnica może wydawać się niewielka wystarcza aby zmienić kierunek cyrkulacji burzy z przeciwnej do ruchu wskazówek zegara, występującej na znacznej części plamy na zgodną z ruchem wskazówek zegara w centrum. -” Po raz pierwszy możemy powiedzieć, że istnieje związek między warunkami środowiska – temperaturą, wiatrami, ciśnieniem i składem chemicznym – a obserwowaną barwą Wielkiej Czerwonej Plamy. Choć możemy spekulować, nadal nie wiemy z całą pewnością jakie związki chemiczny czy procesy odpowiadają za głęboką czerwień – wiemy jednak, że jest ona związana ze zmianami warunków jakie panują w sercu burzy.”

Źródła:

Jupiter’s Spot Seen Glowing

New ground-breaking thermal images obtained with ESO’s Very Large Telescope and other powerful ground-based telescopes show swirls of warmer air and cooler regions never seen before within Jupiter’s Great Red Spot, enabling scientists to make the first detailed interior weather map of the giant storm system linking its temperature, winds, pressure and composition with its colour.

“This is our first detailed look inside the biggest storm of the Solar System,” says Glenn Orton, who led the team of astronomers that made the study. “We once thought the Great Red Spot was a plain old oval without much structure, but these new results show that it is, in fact, extremely complicated.”

The observations reveal that the reddest colour of the Great Red Spot corresponds to a warm core within the otherwise cold storm system, and images show dark lanes at the edge of the storm where gases are descending into the deeper regions of the planet. The observations, detailed in a paper appearing in the journal Icarus, give scientists a sense of the circulation patterns within the solar system’s best-known storm system.

Sky gazers have been observing the Great Red Spot in one form or another for hundreds of years, with continuous observations of its current shape dating back to the 19th century. The spot, which is a cold region averaging about -160 degrees Celsius, is so wide that about three Earths could fit inside its boundaries.

The thermal images were mostly obtained with the VISIR instrument attached to ESO’s Very Large Telescope in Chile, with additional data coming from the Gemini South telescope in Chile and the National Astronomical Observatory of Japan’s Subaru Telescope in Hawaii. The images have provided an unprecedented level of resolution and extended the coverage provided by NASA’s Galileo spacecraft in the late 1990s. Together with observations of the deep cloud structure by the 3-metre NASA Infrared Telescope Facility in Hawaii, the level of thermal detail observed from these giant observatories is for the first time comparable to visible-light images from the NASA/ESA Hubble Space Telescope.

VISIR allows the astronomers to map the temperature, aerosols and ammonia within and surrounding the storm. Each of these parameters tells us how the weather and circulation patterns change within the storm, both spatially (in 3D) and with time. The years of VISIR observations, coupled with those from the other observatories, reveals how the storm is incredibly stable despite turbulence, upheavals and close encounters with other anticyclones that affect the edge of the storm system.

“One of the most intriguing findings shows the most intense orange-red central part of the spot is about 3 to 4 degrees warmer than the environment around it,” says lead author Leigh Fletcher. This temperature difference might not seem like a lot, but it is enough to allow the storm circulation, usually counter-clockwise, to shift to a weak clockwise circulation in the very middle of the storm. Not only that, but on other parts of Jupiter, the temperature change is enough to alter wind velocities and affect cloud patterns in the belts and zones.

“This is the first time we can say that there’s an intimate link between environmental conditions — temperature, winds, pressure and composition — and the actual colour of the Great Red Spot,” says Fletcher. “Although we can speculate, we still don’t know for sure which chemicals or processes are causing that deep red colour, but we do know now that it is related to changes in the environmental conditions right in the heart of the storm.”

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *