تلسکوپ و فضاپیما پیوستن به نیروهای خود را برای بررسی عمیق به مشتری جو

ناسا تلسکوپ فضایی هابل و زمین بر اساس رصدخانه جمینی در هاوایی باید تیمی با فضاپیمای جونو به پروب قدرتمندترین طوفان در منظومه شمسی در حال وقوع بیش از 500 میلیون مایل دورتر از سیاره مشتری است.

یک تیم از محققان به رهبری مایکل ونگ در دانشگاه کالیفرنیا در برکلی و از جمله امی سیمون از پرواز فضایی گودارد ناسا در مرکز کمربند سبز مریلند و Imke د Pater همچنین از UC برکلی در حال ترکیب multiwavelength از مشاهدات هابل و برج با نزدیک بازدید از جونو مدار مورد هیولا سیاره به دست آوردن بینش جدید به آشفته آب و هوا در این جهان دور.

"ما می خواهیم به می دانم که چگونه مشتری را در فضای کار" گفت: وانگ. این است که کار تیمی جونو هنوز و جوزا را به بازی می آید.

رادیو 'نشان می دهد نور'

مشتری ثابت طوفان عظیم در مقایسه با کسانی که بر روی زمین با thunderheads رسیدن به 40 مایل از پایه به بالا -- پنج بار بلندتر از معمول thunderheads بر روی زمین -- و قدرتمند رعد و برق چشمک می زند تا سه بار پر انرژی تر از زمین بزرگترین "superbolts."

مانند رعد و برق بر روی زمین مشتری رعد و برق پیچ و مهره عمل مانند رادیو فرستنده ارسال امواج رادیویی و همچنین نور مرئی زمانی که آنها در سراسر آسمان است.

هر 53 روز جونو مسابقات کم و بیش طوفان سیستم های تشخیص سیگنال های رادیویی شناخته شده به عنوان "sferics" و "whistlers" است که می توان به نقشه رعد و برق حتی در روز طرف سیاره و یا از اعماق ابرها که در آن چشمک می زند نه در غیر این صورت قابل مشاهده است.

همزمان با هر پاس هابل و برج دیده بان از دور گرفتن با وضوح بالا و جهانی دیدگاه های این سیاره است که کلید به تفسیر جونو را نزدیک مشاهدات. "جونو مایکروویو تشعشع سنج پروب به این سیاره جو با تشخیص بالا-فرکانس امواج رادیویی است که می تواند نفوذ از طریق ضخیم لایه های ابر. اطلاعات از هابل و برج جوزا می توانید به ما بگویید که چگونه به ضخامت ابرها هستند و چقدر عمیق ما شاهد به ابرها" سیمون توضیح داد.

نقشه برداری رعد و برق چشمک می زند شناسایی شده توسط جونو نوری بر روی تصاویر گرفته شده از این سیاره توسط تلسکوپ هابل و حرارتی مادون قرمز تصاویر گرفته شده در همان زمان توسط Gemini تیم تحقیقاتی بوده و قادر به نشان می دهد که رعد و برق شیوع بیماری همراه با یک سه راه ترکیبی از ابر سازه ها: اعماق ابرها ساخته شده از آب زیادی همرفتی برج های ناشی از upwelling از هوای مرطوب -- اساسا Jovian thunderheads -- و روشن مناطق احتمالا ناشی از downwelling از خشک کن هوا خارج همرفتی برج.

هابل داده ها نشان می دهد ارتفاع از ضخامت ابرها در همرفتی برج و همچنین عمق آب های عمیق ابرها. The Gemini داده ها به وضوح نشان می دهد تسویه ها در سطح بالا ابرها که در آن ممکن است برای گرفتن یک نگاه اجمالی به آب های عمیق ابرها.

وانگ معتقد است که رعد و برق مشترک است در یک نوع از آشفته منطقه شناخته شده به عنوان خورده filamentary مناطق که نشان می دهد که مرطوب همرفت اتفاق می افتد در آنها است. "این سیکلون گردابه می تواند انرژی داخلی دودکش کمک به انتشار انرژی داخلی از طریق همرفت," او گفت:. "این اتفاق نمی افتد در همه جا اما چیزی در مورد این طوفان به نظر می رسد به منظور تسهیل در انتقال گرما."

این توانایی به ارتباط رعد و برق با آب های عمیق ابرها نیز می دهد محققان یکی دیگر از ابزار برای برآورد مقدار آب در مشتری جو مهم است که برای درک مشتری و گاز و غول یخ تشکیل شده و بنابراین چگونه خورشیدی سیستم به عنوان یک کل تشکیل شده است.

در حالی که بسیار شده است جمع آوری شده در مورد مشتری از قبلی ماموریت های فضایی بسیاری از جزئیات -- از جمله چقدر آب در اعماق جو دقیقا چگونه گرما جریان از داخل کشور و چه چیزی باعث می شود برخی از رنگ ها و الگوهای در ابرها -- یک راز باقی می ماند. ترکیب نتیجه فراهم می کند بینش به پویایی و ساختار سه بعدی از جو است.

دیدن 'جک-O-فانوس' Red Spot

با هابل و برج جوزا رعایت مشتری بیشتر طول جونو, ماموریت دانشمندان نیز قادر به مطالعه کوتاه مدت و تغییرات کوتاه مدت ویژگی های مانند کسانی که در لکه بزرگ سرخ.

تصاویر از جونو و همچنین ماموریت های قبلی به مشتری نشان داد و تاریک امکانات در لکه بزرگ سرخ که به نظر می رسد ناپدید می شوند و تغییر شکل در طول زمان است. معلوم نبود از تصاویر منحصر به فرد که آیا این ناشی از برخی مرموز تیره رنگ مواد در بالا ابر لایه و یا اگر آنها به جای سوراخ در بالا ابرها -- ویندوز به عمیق تر و تیره تر لایه زیر.

در حال حاضر با توانایی به مقایسه قابل مشاهده در نور تصاویر از هابل با حرارتی مادون قرمز تصاویر از برج جوزا اسیر در عرض چند ساعت از یکدیگر این است که ممکن است برای پاسخ به این سوال. مناطق که در حال تاریک در نور مرئی بسیار روشن در مادون قرمز, نشان می دهد که آنها در واقع سوراخ در ابر لایه. در ابر-رایگان مناطق گرما از مشتری داخلی است که ساطع شده را در فرم از نور مادون قرمز -- در غیر این صورت مسدود سطح بالا ابرها -- رایگان برای فرار به فضا و در نتیجه به نظر می رسد روشن در برج جوزا تصاویر.

"این نوع مانند یک جک-o-فانوس" گفت: وانگ. "شما ببینید روشن نور مادون قرمز که از ابر-مناطق آزاد, اما, که در آن وجود دارد که ابرها آن را واقعا تاریک در مادون قرمز."

هابل و برج جوزا به عنوان Jovian آب و انتقالها

به طور منظم تصویربرداری از مشتری توسط هابل و برج جوزا در حمایت از Juno mission اثبات ارزشمند در مطالعات بسیاری دیگر از پدیده های آب و هوا نیز از جمله تغییرات در باد الگوهای فنی جوی امواج و گردش گازهای مختلف در جو است.

هابل و برج جوزا می توانید این سیاره به عنوان یک کل ارائه زمان واقعی نقشه پایگاه در چند طول موج به صورت مرجع برای جونو اندازه گیری در راه همان است که زمین مشاهده آب و ماهواره فراهم کردن زمینه برای NOAA بالا پرواز طوفان شکارچیان.

"از آنجا که ما در حال حاضر به طور معمول باید این بالا-وضوح نمایش از یک زن و شوهر از مختلف رصدخانه ها و طول موج های ما در حال یادگیری خیلی بیشتر در مورد مشتری و آب و هوا" توضیح داد: سیمون. "این است که ما معادل ماهواره ای آب و هوا. ما در نهایت می توانید شروع به دنبال در چرخه آب و هوا."

چون هابل و برج جوزا مشاهدات بسیار مهم است برای تفسیر جونو داده وانگ و همکارانش سیمون و د Pater در حال ساخت همه از پردازش داده ها به راحتی در دسترس محققان دیگر از طریق Mikulski بایگانی فضایی تلسکوپ (دکل) در موسسه علوم تلسکوپ فضایی در بالتیمور ،

"آنچه مهم است این است که ما موفق به جمع آوری این مجموعه داده است که پشتیبانی از ماموریت جونو. وجود دارد بسیاری از برنامه های کاربردی از مجموعه داده ها است که ما ممکن است حتی پیش بینی است. بنابراین ما قصد داریم برای فعال کردن افراد دیگر به علم بدون که مانع از نیاز به شکل خود به خود در نحوه پردازش اطلاعات" وانگ گفت.

###

نتایج منتشر شده در ماه آوریل سال 2020 در این مجله اختر فیزیک مکمل سری.

تلسکوپ فضایی هابل یک پروژه همکاری بین المللی میان ناسا و ESA (آژانس فضایی اروپا). پرواز فضایی گودارد ناسا در مرکز کمربند سبز مریلند موفق تلسکوپ. موسسه علوم تلسکوپ فضایی (STScI) در بالتیمور انجام هابل علم ، STScI عمل برای ناسا توسط انجمن از دانشگاه ها برای پژوهش در نجوم (هاله) در واشنگتن هاله عمل Gemini رصدخانه بین المللی برج جوزا مشارکت از جمله آمریکا, کانادا, شیلی, آرژانتین, برزیل و جمهوری کره. ناسا در آزمایشگاه پیشرانش جت در پاسادنا کالیفرنیا مدیریت Juno mission برای موسسه تحقیقات جنوب غربی در سن آنتونیو, وابسته به تکزاس. جونو بخشی از ناسا مرزهای جدید برنامه است که موفق ناسا در مرکز پروازهای فضایی مارشال در هانتسویل آلاباما برای ناسا علوم ماموریت اداره.