Хаббл спостерігає за глобальними змінами на Юпітері та Урані

0
1 585 views

З моменту свого запуску в 1990 році космічний телескоп NASA Хаббл був міжпланетним спостерігачем за погодою, стежачи за переважно газоподібними зовнішніми планетами та їхньою атмосферою, що постійно змінюється.

Місії космічних кораблів NASA до зовнішніх планет дозволили нам побачити ці атмосфери зблизька, але різкість і чутливість Хаббла спостерігають за калейдоскопом складних дій у часі. Таким чином Хаббл доповнює спостереження з інших космічних кораблів, таких як Юнона, що зараз обертається навколо Юпітера. А ще є завершена місія Кассіні до Сатурна та зонди Вояджер 1 і 2, які разом пролетіли повз усі чотири планети-гіганти між 1979 і 1989 роками.

Відкрита в 2014 році програма телескопа Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL) надає нам щорічні види планет-гігантів. Ось кілька останніх зображень:

2 види Юпітера
2 види Юпітера. Ліворуч листопад 2022: іржаво-помаранчеві, жовті та кремові смугасті хмари з білуватими овалами. Іо знаходиться праворуч від центру, відкидаючи чорну тінь далеко зліва. Праворуч, січень 2023: помітна велика червона пляма. Ганімед — сіра куля, що перетинає обличчя Юпітера.
Авторство: NASA, ESA, STScI, Емі Саймон (NASA-GSFC) і Майкл Х. Вонг (UC Berkeley). Обробка зображень: Джозеф Де Паскуале (STScI)

Юпітер

Листопад 2022

Прогноз для Юпітера — штормова погода в низьких північних широтах. Видно помітну смугу штормів, що змінюють один одного, утворюючи «вулицю вихрів», як її називають деякі планетарні астрономи. Це хвильова схема з вкладених антициклонів і циклонів, з’єднаних разом, як у машині з чергуванням передач, що рухаються за годинниковою стрілкою та проти неї.

Якщо шторми підійдуть досить близько один до одного, у дуже малоймовірному випадку злиття, вони можуть створити ще більший шторм, потенційно суперничаючи з поточним розміром Великої Червоної Плями. Шаховий розподіл антициклонів і циклонів перешкоджає злиттю окремих штормів. Активність також спостерігається всередині цих штормів. У 1990-х Хаббл не бачив жодних циклонів чи антициклонів із вбудованими грозами, але ці шторми з’явилися в останнє десятиліття.

Іо

Помаранчевий супутник Іо фотобомбить це зображення різнокольорових вершин хмар Юпітера, відкидаючи тінь на західну кінцівку планети. Роздільна здатність Хаббла настільки висока, що він може побачити плямисто-помаранчевий вигляд Іо, пов’язаний з його численними діючими вулканами.

Ці вулкани були вперше виявлені, коли космічний корабель «Вояджер-1» пролетів повз них у 1979 році. Розплавлене нутро супутника вкрите тонкою кіркою, через яку вулкани викидають матеріал. Сірка набуває різних відтінків при різних температурах, тому поверхня Іо така барвиста. Це зображення було зроблено 12 листопада 2022 року.

Січень 2023

Легендарна Велика червона пляма Юпітера займає центральне місце на зображенні. Хоча цей вихор достатньо великий, щоб проковтнути Землю, він фактично зменшився до найменшого розміру, який коли-небудь був за даними спостережень за 150 років.

Ганімед

У нижньому правому куті можна побачити крижаний супутник Юпітера Ганімед, що проходить через гігантську планету. Трохи більший за планету Меркурій, Ганімед є найбільшим супутником Сонячної системи.

Це вкритий кратерами світ із переважно водно-льодовою поверхнею з очевидними льодовиковими потоками, що рухаються внутрішнім теплом.

Уран
Уран, на боці, блакитного кольору з рожево-сірим відгином. Ліворуч 2014: ледь помітні рожеві смуги йдуть майже вертикально, білі хмари вкраплюють праву половину. Праворуч 2022: слабке рожеве кільце майже обличчям до планети, велика біла область покриває правий бік планети.
Авторство: NASA, ESA, STScI, Емі Саймон (NASA-GSFC) і Майкл Х. Вонг (UC Berkeley). Обробка зображень: Джозеф Де Паскуале (STScI)

Уран

Планетарний дивак Уран обертається на боці навколо Сонця, дотримуючись 84-річної орбіти, а не обертається у більш вертикальному положенні, як це робить Земля. Уран має дивний наконечник “горизонтальної” осі обертання під кутом лише на вісім градусів від площини орбіти планети.

Одна з останніх теорій припускає, що колись Уран мав масивний супутник, який гравітаційно дестабілізував його, а потім врізався в нього. Інші можливості включають гігантські зіткнення під час формування планет або навіть гігантські планети, які з часом впливають одна на одну на резонансний момент.

Наслідки нахилу планети полягають у тому, що протягом відрізків часу тривалістю до 42 років частини однієї півкулі повністю залишаються без сонячного світла. Коли космічний корабель «Вояджер-2» відвідав її в 1980-х роках, південний полюс планети був спрямований майже прямо на Сонце.

2014

Знімок Урана з телескопа Хаббл, зроблений у 2014 році, через сім років після північного весняного рівнодення, коли Сонце світило прямо над екватором планети, на якому показано одне з перших зображень із програми OPAL. Численні шторми з хмарами метанового льоду з’являються в середніх північних широтах над нижньою атмосферою планети з блакитним відтінком.

Хаббл сфотографував кільцеву систему з краю в 2007 році, але на цьому знімку видно, що кільця починають відкриватися через сім років. У цей час на планеті було кілька невеликих штормів і навіть кілька слабких хмарних смуг.

2022

Північний полюс Урана показує згущений фотохімічний серпанок, схожий на смог над містами. Кілька маленьких штормів можна побачити біля краю межі полярного серпанку.

Хаббл відстежував розмір і яскравість північної полярної шапки, і вона продовжує ставати яскравішою з року в рік. Астрономи роз’єднують численні ефекти – від атмосферної циркуляції, властивостей частинок і хімічних процесів – які впливають на те, як змінюється атмосферна полярна шапка з сезонами.

Під час рівнодення Урана в 2007 році жоден полюс не був особливо яскравим. З наближенням північного літнього сонцестояння у 2028 році шапка може стати ще яскравішою та буде спрямована прямо на Землю, дозволяючи добре бачити кільця та північний полюс; кільцева система з’явиться лицьовою стороною. Це зображення було зроблено 10 листопада 2022 року.