Infrarot-Mosaikbild des Jupiter, aufgenommen mit dem Gemini North-Teleskop am 29. Mai 2019 bei einer Wellenlänge von 4,7 Mikrometern.
Astronomen fassten die Ergebnisse einer dreijährigen Beobachtungskampagne zur Untersuchung der Atmosphäre des Jupiter zusammen, an der das Hubble-Weltraumteleskop, das Bodenteleskop Gemini North und die interplanetare Station Juno teilnahmen. Es konnte festgestellt werden, dass Blitze auf dem Gasriesen am häufigsten in zyklonischen Wirbeln und großen Konvektionszellen aufblitzten, sowie die Tatsache, dass dunkle Bereiche im berühmten Großen Roten Fleck Einbrüche in Wolkenschichten sind und keine dunklen Wolken voneinander getrennt sind. Der Artikel wurde in der The Astrophysical Journal Supplement Series veröffentlicht und wird auf der Website des Gemini Observatory kurz beschrieben.
Die Atmosphäre des Jupiter besteht hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium sowie geringen Mengen von Ammoniak, Methan, Wasser, Schwefelwasserstoff und anderen Verbindungen. Die obere Schicht der untersten Schicht der Atmosphäre (Troposphäre) enthält Wolken, die aus Kristallen von Ammoniakeis gebildet werden, unter denen sich Wolken von Partikeln von Ammoniumhydrogensulfid befinden. Noch tiefer liegen dichte Wolken aus Wassertröpfchen. In großen Tiefen verwandelt sich die Atmosphäre allmählich in eine Schicht flüssigen metallischen Wasserstoffs. Darüber hinaus gibt es Dunstschichten über den Hauptwolkenschichten in der Troposphäre und Stratosphäre.
Die chemischen und dynamischen Prozesse in der Atmosphäre des Jupiter, wie die Entstehung und Entwicklung zahlreicher Jets, Stürme und Wirbel, sind viel komplexer als die in der Erdatmosphäre beobachteten und noch wenig verstanden. Die automatische interplanetare Station "Juno" hilft seit Juli 2016 Planetenforschern, sie zu verstehen. Gleichzeitig haben das Hubble-Weltraumteleskop und das 8-Meter-Bodenteleskop Gemini North, die mit dem Instrument NIRI (Near Infrared Imager) ausgestattet sind, Jupiter kontinuierlich über die in den letzten drei Jahren im infraroten Wellenlängenbereich tätig. Juno ist in der Lage, Gewitter zu erkennen und ihren Standort zu bestimmen, wodurch sie als Marker für konvektive Prozesse verwendet werden können, die Wärme von den inneren Schichten des Jupiter auf die Wolkenoberseiten übertragen. Die Station sieht auch Lücken in Wolkenschichten und ist in der Lage, hohe Konvektionstürme ähnlich den Cumulonimbus-Wolken auf der Erde zu untersuchen. Hubble und Gemini North erhielten Daten über die Struktur von Wolken in verschiedenen Höhen, und die Bilder des bodengestützten Teleskops erwiesen sich als einige der klarsten.
Schema der Untersuchung der Wolkenstruktur und Zirkulationsprozesse in der Atmosphäre des Jupiter durch verschiedene Observatorien.
Eine Gruppe von Astronomen unter der Leitung von Michael Wong von der University of California in Berkeley veröffentlichte die Ergebnisse einer Analyse von Daten, die während der Beobachtungen der Atmosphäre des Jupiter von 2016 bis 2019 gesammelt wurden. Die häufigsten Blitze sind mit Wasserdampfwolken tief in großen fadenförmigen Wirbelstürmen verbunden, in denen feuchte Konvektionsprozesse stattfinden können. Die zonalen Winde bleiben in den meisten Breitengraden lange Zeit stabil, und ihre signifikante Variabilität in bestimmten Breiten in den Jahren 2016 und 2017 war mit starken Konvektionsstürmen verbunden.
Ein weiteres wichtiges Ergebnis der Arbeit ist mit dem Großen Roten Fleck verbunden, der als größter atmosphärischer Wirbel im Sonnensystem gilt und seit mindestens zweihundert Jahren existiert. Es stellte sich heraus, dass die dunklen halbkreisförmigen Bereiche, die in den von Hubble erhaltenen optischen Bildern sichtbar sind, den hellsten ähnlichen Bereichen in den von NIRI erhaltenen Infrarotbildern entsprechen. Dies bedeutet, dass diese Bereiche Senken in den Wolkenschichten sind und keine separaten dunklen Wolken.
Bilder des Großen Roten Flecks auf Jupiter, aufgenommen von verschiedenen Observatorien.
Wie die interplanetare Station "Juno" in dreitausend Kilometern Tiefe in die Eingeweide des Gasriesen geschaut hat, können Sie aus unserem Material "Unter der Haut des Jupiter" erfahren und die erhaltenen Bilder in unserer Galerie bewundern.
