science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Hubble laat zien dat de wind in de grote rode vlek van Jupiter aan het versnellen is

Door beelden te analyseren die van 2009 tot 2020 zijn gemaakt door NASA's Hubble Space Telescope, onderzoekers ontdekten dat de gemiddelde windsnelheid net binnen de grenzen van de Grote Rode Vlek, op weg naar de buitenste groene cirkel, zijn tussen 2009 en 2020 met 8 procent gestegen en overschrijden 400 mijl per uur. In tegenstelling tot, de winden in de buurt van het binnenste gebied van de storm, afgezet met een kleinere groene ring, bewegen aanzienlijk langzamer. Beide bewegen tegen de klok in. Krediet:NASA, ESA, Michael H. Wong (UC Berkeley)

Zoals de snelheid van een oprukkende autocoureur, de winden in de buitenste "baan" van Jupiter's Grote Rode Vlek versnellen - een ontdekking die alleen mogelijk is gemaakt door NASA's Hubble Space Telescope, die de planeet al meer dan een decennium in de gaten houdt.

Onderzoekers die Hubble's reguliere "stormrapporten" analyseerden, ontdekten dat de gemiddelde windsnelheid net binnen de grenzen van de storm, bekend als een hogesnelheidsring, is tussen 2009 en 2020 met maar liefst 8 procent gestegen. de winden nabij het binnenste gebied van de rode vlek bewegen aanzienlijk langzamer, als iemand die lui aan het cruisen is op een zonnige zondagmiddag.

De karmozijnrode wolken van de enorme storm draaien tegen de klok in met snelheden van meer dan 400 mijl per uur - en de draaikolk is groter dan de aarde zelf. De rode vlek is deels legendarisch omdat mensen hem al meer dan 150 jaar observeren.

"Toen ik de resultaten voor het eerst zag, Ik vroeg 'Is dit logisch?' Niemand heeft dit ooit eerder gezien, " zei Michael Wong van de Universiteit van Californië, Berkeley, wie leidde de analyse die vandaag is gepubliceerd in Geofysische onderzoeksbrieven . "Maar dit is iets dat alleen Hubble kan doen. Hubble's lange levensduur en voortdurende observaties maken deze onthulling mogelijk."

We gebruiken satellieten en vliegtuigen in een baan om de aarde om grote stormen op aarde in realtime van dichtbij te volgen. "Aangezien we geen stormjager hebben op Jupiter, we kunnen de wind niet continu ter plaatse meten, " legde Amy Simon van NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt uit, Maryland, die hebben meegewerkt aan het onderzoek. "Hubble is de enige telescoop met een tijdsbereik en ruimtelijke resolutie die de winden van Jupiter in dit detail kan vastleggen."

Krediet:Space Telescope Science Institute

De verandering in windsnelheden die ze met Hubble hebben gemeten, bedraagt ​​minder dan 1,6 mijl per uur per aards jaar. "We hebben het over zo'n kleine verandering dat als je geen elf jaar Hubble-gegevens had, we zouden niet weten dat het is gebeurd, " zei Simon. "Met Hubble hebben we de precisie die we nodig hebben om een ​​trend te ontdekken." Hubble's voortdurende monitoring stelt onderzoekers in staat om de gegevens zeer nauwkeurig te bekijken en te analyseren terwijl ze er steeds meer aan toevoegen. De kleinste kenmerken die Hubble in de storm kan onthullen, zijn een slechts 105 mijl breed, ongeveer twee keer de lengte van de staat Rhode Island.

"We ontdekken dat de gemiddelde windsnelheid in de Grote Rode Vlek het afgelopen decennium licht is toegenomen, " Wong toegevoegd. "We hebben een voorbeeld waarbij onze analyse van de tweedimensionale windkaart abrupte veranderingen aantrof in 2017 toen er een grote convectieve storm in de buurt was."

Om Hubble's overvloed aan gegevens beter te analyseren, Wong koos voor een nieuwe benadering van zijn data-analyse. Hij gebruikte software om tien- tot honderdduizenden windvectoren (richtingen en snelheden) te volgen telkens wanneer Jupiter door Hubble werd waargenomen. "Het gaf me een veel consistentere reeks snelheidsmetingen, " legde Wong uit. "Ik heb ook een reeks statistische tests uitgevoerd om te bevestigen of het gerechtvaardigd was om dit een toename van de windsnelheid te noemen. Het is."

Wat betekent de verhoging van de snelheid? "Dat is moeilijk te diagnosticeren, omdat Hubble de bodem van de storm niet goed kan zien. Alles onder de wolkentoppen is onzichtbaar in de gegevens, " legde Wong uit. "Maar het is een interessant stuk gegevens dat ons kan helpen begrijpen wat de Grote Rode Vlek van brandstof voorziet en hoe het energie vasthoudt." Er is nog veel werk te doen om het volledig te begrijpen.

Elke lus in deze video vertegenwoordigt ongeveer 10 aardse uren of één Jupiter-dag, ongeveer hoe het eruit zou zien als de Grote Rode Vlek constant verlicht zou zijn. Door deze set gegevens van NASA's Hubble-ruimtetelescoop te analyseren, onderzoekers konden simuleren hoe de windstroom eruit ziet rond de Grote Rode Vlek van Jupiter:net ten zuiden van de Grote Rode Vlek is een oostelijke jet en aan de zuidelijke grens is een westelijke jet. Krediet:NASA, ESA, Michael H. Wong (UC Berkeley)

Astronomen hebben sinds de jaren 1870 voortdurend onderzoek gedaan naar de "koning" van de stormen van het zonnestelsel. De Grote Rode Vlek is een opwelling van materiaal uit het binnenste van Jupiter. Van opzij gezien, de storm zou een gelaagde bruidstaartstructuur hebben met hoge wolken in het midden die naar de buitenste lagen stromen. Astronomen hebben opgemerkt dat het in omvang krimpt en meer cirkelvormig dan ovaal wordt in waarnemingen die meer dan een eeuw beslaan. De huidige diameter is 10, 000 mijl breed, wat betekent dat de aarde er nog steeds in zou kunnen passen.

Naast het observeren van deze legendarische, langdurige storm, onderzoekers hebben stormen op andere planeten waargenomen, inclusief Neptunus, waar ze de neiging hebben om over het aardoppervlak te reizen en in slechts een paar jaar tijd te verdwijnen. Onderzoek als dit helpt wetenschappers niet alleen om meer te weten te komen over de individuele planeten, maar ook conclusies trekken over de onderliggende fysica die de stormen van planeten voortdrijft en in stand houdt.