Хъбъл шпионира невероятната смяна на сезоните на Юпитер и Уран

Прогноза за поривисти ветрове, смог

външни планети отвъд[{“ attribute=““>Mars do not have solid surfaces to affect weather as on Earth. And, sunlight is much less able to drive atmospheric circulation. Nevertheless, these are ever-changing worlds. And Hubble – as interplanetary meteorologist – is keeping track, as it does every year. Jupiter’s weather is driven from inside-out as more heat percolates up from its interior than it receives from the Sun. This heat indirectly drives color change cycles highlighting a system of alternating cyclones and anticyclones. Uranus has seasons that pass by at a snail’s pace because it takes 84 years to complete one orbit about the Sun. The seasons are extreme because Uranus is tipped on its side. As summer approaches in the northern hemisphere, Hubble sees a growing polar cap of high-altitude photochemical haze that looks similar to the smog over cities on Earth.

Hubble Monitors Changing Weather and Seasons at Jupiter and Uranus

Ever since its launch in 1990, NASA’s Hubble Space Telescope has been an interplanetary weather observer, keeping an eye on the largely gaseous outer planets and their ever-changing atmospheres. NASA spacecraft missions to the outer planets have given us a close-up look at these atmospheres, but Hubble’s sharpness and sensitivity keeps an unblinking eye on a kaleidoscope of complex activities over time. In this way Hubble complements observations from other spacecraft such as Juno, currently orbiting Jupiter; the retired Cassini mission to Saturn, and the Voyager 1 and 2 probes, which collectively flew by all four giant planets between 1979 and 1989.

Inaugurated in 2014, the telescope’s Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL) Program has been providing us with yearly views of the giant planets. Here are some recent images:

Hubble Space Telescope images of Jupiter taken on November 12, 2022 (left) and January 6, 2023 (right). Credit: Science: NASA, ESA, STScI, Amy Simon (NASA-GSFC), Michael H. Wong (UC Berkeley), Image Processing: Joseph DePasquale (STScI)

Jupiter

[left]– Прогнозата на Юпитер е бурно време в ниските северни ширини. Може да се види забележителна поредица от редуващи се бури, образуващи „Вихрова улица“, както я наричат ​​някои планетарни астрономи. Това е вълнов модел от припокриващи се антициклони и циклони, заключени заедно като в машина с редуващи се зъбни колела, движещи се по часовниковата стрелка и обратно на часовниковата стрелка. Ако бурите се доближат достатъчно една до друга, в изключително малко вероятния случай на сливане, те могат да изградят още по-голяма буря, потенциално съперничеща на сегашния размер на Голямото червено петно. Градуираният модел на антициклони и циклони предотвратява сливането на отделни бури. Вижда се и вътрешната активност на тези бури; През 90-те години Хъбъл не видя циклони или антициклони с вътрешни гръмотевични бури, но тези бури се появиха през последното десетилетие. Силните цветови вариации показват, че Хъбъл вижда и различни височини и дълбочини на облаците.

Оранжевата луна Йо фотобомби тази гледка на многоцветните облачни върхове на Юпитер, хвърлящи сенки върху западния край на планетата. Разделителната способност на телескопа Хъбъл е толкова остра, че може да види оранжевия вид на Йо на петна, който се свързва с много активни вулкани. Тези вулкани бяха открити за първи път, когато космическият кораб Voyager 1 прелетя през 1979 г. Разтопената вътрешност на Луната е покрита с тънка кора, през която вулканите изхвърлят материал. Сярата придобива различни цветове при различни температури, поради което повърхността на Йо е толкова цветна. Тази снимка е направена на 12 ноември 2022 г.

[right]— Легендарното Голямо червено петно ​​на Юпитер заема централно място в този изглед. Въпреки че този вихър е достатъчно голям, за да погълне Земята, той всъщност се е свил до най-малкия размер, който някога е бил в записите на наблюдения, датиращи от преди 150 години. Ледената луна на Юпитер Ганимед може да се види как минава покрай гигантската планета долу вдясно. Малко по-голям от планетата Меркурий, Ганимед е най-голямата луна в Слънчевата система. Това е свят с кратери с предимно водно-ледена повърхност с видими ледени изтичания, задвижвани от вътрешна топлина. (Това изображение е по-малко, защото Юпитер е бил на 81 000 мили от Земята, когато е направено изображението.) Тази снимка е направена на 6 януари 2023 г.

Изображения на Уран от космическия телескоп Хъбъл, направени на 9 ноември 2014 г. (вляво) и 9 ноември 2022 г. С уважение към: Наука: NASA, ESA, STScI, Ейми Саймън (NASA-GSFC), Майкъл Х. Уонг (UC Berkeley), обработка на изображения : Джоузеф ДиПаскуале (STScI)

Уран

Ексцентричният Уран се търкаля на една страна около слънцето, докато следва 84-годишна орбита, вместо да се върти в по-вертикална позиция, както прави Земята. Уран има странно „хоризонтална“ ос на въртене, която е само на осем градуса от равнината на орбитата на планетата. Една скорошна теория предполага, че Уран някога е имал масивна луна, която е била дестабилизирана от гравитацията и след това се е сблъскала с нея. Други възможности включват гигантски ефекти по време на формирането на планетата или дори гигантски планети, упражняващи резонансни въртящи моменти една върху друга с течение на времето. Последствията от накланянето на планетата са, че на интервали до 42 години части от земното полукълбо са напълно лишени от слънчева светлина. Когато космическият кораб Вояджър 2 посети планетата през 80-те години, южният полюс на планетата беше насочен директно към слънцето. Последният изглед на Хъбъл показва, че Северният полюс вече е наклонен към Слънцето.

[left]Това е изглед на Уран от Хъбъл, направен през 2014 г., седем години след северното пролетно равноденствие, когато слънцето грееше директно над екватора на планетата, и показва едно от първите изображения от програмата OPAL. Множество бури с облаци от метанови ледени кристали се появяват в средните северни ширини над цианово оцветената долна атмосфера на планетата. Изображения от телескоп Хъбъл на пръстеновидната система на ръба през 2007г, но пръстените започнаха да цъфтят след седем години в този изглед. По това време на планетата имаше няколко малки бури и дори някои слаби облачни групи.

[right]– Както се вижда през 2022 г., северният полюс на Уран показва гъста, подобна на смог фотохимична мъгла над градовете. Няколко малки бури могат да се видят близо до границата на полярната мъгла. Хъбъл проследява размера и яркостта на северната полярна шапка и тя продължава да става все по-ярка година след година. Астрономите разплитат множеството влияния – от атмосферната циркулация, свойствата на частиците и химичните процеси – които контролират как полярната шапка на атмосферата се променя със сезоните. На европейското равноденствие през 2007 г. нито един от полюсите не беше особено ярък. С наближаването на северното лятно слънцестоене през 2028 г. капачката може да стане по-ярка и ще сочи директно към Земята, позволявайки добра гледка към пръстените и Северния полюс; След това пръстеновата система ще се появи лице в лице. Тази снимка е направена на 9 ноември 2022 г.

Относно Хъбъл

Космическият телескоп Хъбъл е невероятно сътрудничество между НАСА и Европейската космическа агенция, което се управлява от Центъра за космически полети Годард на НАСА в Грийнбелт, Мериленд. Ровейки се в мистериите на Вселената, Научният институт за космически телескопи (STScI) в Балтимор ръководи научните начинания на Хъбъл. Асоциацията на университетите за изследване на астрономията, разположена във Вашингтон, окръг Колумбия, управлява STScI от името на НАСА.