Bild på Jupiter tagen den 18 maj, 2017, en dag före Juno-rymdfarkostens sjätte närgång till Jupiter, taget med ett filter centrerat på 8,8 mikron som är känsligt för Jupiters troposfäriska temperaturer och tjockleken på ett moln nära kondensationsnivån för ammoniakgas. Den stora röda fläcken uppträder distinkt i den nedre mitten av planeten som en kall region med ett tjockt molnlager. Den är omgiven av en varm och relativt klar periferi. Nordväst är en turbulent och kaotisk region av gas med band av alternativa varma, torrt och kallt, fuktig gas. Många andra funktioner finns också. Den här bilden visar den detaljerade atmosfäriska strukturen av den stora röda fläcken och dess omgivningar som Juno-uppdraget kommer att möta på sin sjunde närmaste inflygning till Jupiter den 11 juli, 2017. Instrumentet som används för att ta dessa bilder är Subaru Telescopes anläggningsinstrument Cooled Mid-Infrared Camera / Spectrometer (COMICS). Kredit:NAOJ och JPL
Bilder från Subaru Telescope avslöjar vädret i Jupiters atmosfär i mitten av infrarött. De där bilderna, tas flera gånger under flera månader, stödja Juno rymdfarkostuppdrag från National Aeronautics and Space Administration (NASA). Den här artikeln är en del av ett gemensamt pressmeddelande med sådana från Jet Propulsion Laboratory (JPL) vid California Institute of Technology och Gemini Observatory.
Högupplöst värmeavbildning av Jupiter av den kylda mellaninfraröda kameran och spektrometern (COMICS) monterad på Subaru-teleskopet på Maunakea tillhandahåller information som utökar och förbättrar informationen som Juno-uppdraget samlar in i sitt aldrig tidigare skådade uppdrag att undersöka planetens inre och djup atmosfärisk struktur tillsammans med detaljer om magnetosfären och dess norrskens interaktioner med planeten. "Subaru-observationerna av Jupiter hittills i år har tidsbestämts för att samordnas med största fördel för Juno-uppdraget", sa Glenn Orton, PI för den del av Keck-teleskopets utbytestid med Subaru-teleskopet och koordinator för jordbaserade observationer som stödjer Juno-projektet vid JPL.
"Under våra observationer i maj 2017 som gav realtidsstöd för Junos sjätte perijove, vi fick bilder och spektra av den stora röda fläcken och dess omgivningar. Våra observationer visade att den stora röda fläcken, den största kända virveln i solsystemet, hade ett kallt och molnigt inre som ökade mot dess centrum, med en periferi som var varmare och klarare. Detta antydde att vindarna ökade kraftigare mot dess centrum och avtog i periferin. En region i nordväst var ovanligt turbulent och kaotisk, med band som var kalla och molniga, omväxlande med band som var varma och tydliga band (Figur 1). Denna region är där luft på väg österut mot den stora röda fläcken strömmar runt den i norr, där den möter en luftström som strömmar över den från öster", tillägger Orton. "Denna information kommer att tillåta oss att bestämma den tredimensionella strukturen av vindar som annars bara spåras i två dimensioner med hjälp av molnfunktioner i reflekterat solljus." "En mängd olika filter installerade i COMICS är fördelaktiga för att känna av Jupiters temperaturer i dess övre troposfär och i dess stratosfär, ", noterade medutredaren och astronomen Takuya Fujiyoshi från Subaru Telescope.
Juno har nu gjort fem närbilder av Jupiters atmosfär, den första var den 27 augusti, 2016 och den senaste (den sjätte) den 19 maj 2017. Var och en av dessa nära pass har försett Junos forskarteam med oväntade överraskningar, och Juno-vetenskapens återkomst har gynnats av en samordnad kampanj av jordbaserat stöd. Denna kampanj inkluderar observationer från rymdfarkoster nära eller kretsar runt jorden, täcker röntgenstrålning genom synliga våglängder och markbaserade observatorier som täcker nära-infraröda genom radiovåglängder.
En annan uppsättning stödobservationer som var samtidigt med Subaru-observationerna gjordes av Gemini North-teleskopets NIRI-instrument, som avbildade Jupiter i det nära infraröda, mätning av reflekterat solljus från moln och dispartiklar i Jupiters övre troposfär och nedre stratosfär - nivåer i allmänhet högre i Jupiters atmosfär än de flesta av Subaru-mätningarna, tillhandahålla kompletterande information. "Bred täckning av våglängd tillgänglig från teleskopen på Maunakea är därför fördelaktig för studien, " säger Fujiyoshi.
Rymdfarkosten NASA Juno lanserades i augusti 2011 och började kretsa kring Jupiter i början av juli 2016. Ett primärt mål med uppdraget är att förbättra vår förståelse av Jupiter - utifrån dess atmosfäriska egenskaper, till vår förståelse av hur Jupiter och andra planeter i det yttre solsystemet bildades. Subarus mellaninfraröda bildbehandling och spektroskopi med COMICS är särskilt användbara för Junos instrument, genom att ge information om temperaturfältet och fördelningen av ammoniak, ett kondensat i Jupiter som liknar vatten i jordens atmosfär. Dessa fungerar som gränsvillkor för fördelningen av ammoniak på denna nivå och mycket djupare i Jupiters atmosfär.
I hela kampanjen för jordbaserat stöd, Subaru-observationerna ger den högsta rumsliga upplösningen av Jupiters termiska uteffekt på grund av den 8-meters storleken på dess primära spegel. För bilder av Jupiters stora röda fläck i maj 2017, COMICS skulle kunna lösa funktioner nära 1, 000 km upplösning av Junos MWR-experiment.
"Subaru-teleskopet gav den högsta rumsliga upplösningen av uppvärmning i Jupiters stratosfär från norrskensrelaterade processer, konstaterar co-PI Yasumasa Kasaba vid Tohoku University, Japan, som var PI för kollaborativ teleskoptid beviljad direkt av Subaru Telescope. Han noterar också, "Denna uppvärmning kommer att studeras och jämföras med norrskensfenomen i ultraviolett och nära-infrarött ljus som observerats av Juno och andra markbaserade anläggningar, såväl som rymdteleskopet Hubble och rymdteleskopet JAXA Hisaki UV/EUV med Tohoku Universitys Haleakala-teleskop och många andra." En fullständig lista över observatorier som är aktiva i Juno stödjer observationer och detaljer om deras observationer finns på den här sidan.
