Ο πλανήτης Δίας δεν είναι ένα γαλήνιο μέρος. Ο αέριος γιγαντιαίος πλανήτης είναι γεμάτος θύελλες, και μεγάλες ζώνες νεφών οι οποίες περιβάλλουν ολόκληρο τον συναρπαστικό αυτό κόσμο, και τα οποία εκτείνονται σε βάθη πολλές φορές πιο πυκνά από την ατμοσφαιρική απόσταση μεταξύ της Γης και του διαστήματος.
Από την MICHELLE STARR
Ο άγριος καιρός του αέριου γίγαντα πλανήτη είναι τόσο διαφορετικός από αυτόν που γνωρίζουμε εδώ στη Γη, και οι αστρονόμοι αγωνίζονται να τον κατανοήσουν. Όμως, οι αστρονόμοι απέκτησαν ένα ακόμη κομμάτι του παζλ - με τη μορφή εκπληκτικών, εικόνων σε φάσματα τόσο στο εγγύς υπέρυθρο (near-infrared), όσο και στο ορατό (ή οπτικό φάσμα), οι οποίες ελήφθησαν χρησιμοποιώντας το ισχυρό, επίγειο αστεροσκοπείο Gemini και το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble.
Οι εικόνες στο εγγύς στο υπέρυθρο του αστεροσκοπείου Gemini συλλαμβάνουν θερμική ακτινοβολία η οποία ακτινοβολεί μέσα από τα νέφη τα οποία βρίσκονται στο εσωτερικό του Δία. Όταν οι εικόνες αυτές συνδυαστούν με τις οπτικές εικόνες του ΔΤ Χαμπλ που λαμβάνονται μέσα σε λίγες ώρες από αυτές που λήφθηκαν από το αστεροσκοπείο Gemini, οι επιστήμονες μπορούν να έχουν μια ολοκληρωμένη άποψη για την εσωτερική και εξωτερική δραστηριότητα του πλανήτη.
Οι εικόνες υψηλής ανάλυσης αποκαλύπτουν ότι οι περιοχές των νεφών οι οποίες εμφανίζονται πιο σκούρες στις οπτικές εικόνες, στην πραγματικότητα λάμπουν περισσότερο στην υπέρυθρη ακτινοβολία, υποδεικνύοντας ότι αυτές οι περιοχές έχουν λίγο ή καθόλου νέφη σε σύγκριση με τις ελαφρύτερες ζώνες.
"Είναι κάπως σαν μία κολοκύθα jack-o-lantern", δήλωσε ο αστρονόμος Michael Wong του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϊ. "Βλέπετε ένα φωτεινό υπέρυθρο φως το οποίο προέρχεται από περιοχές χωρίς νέφη, αλλά όπου υπάρχουν νέφη, αυτά εμφανίζονται πραγματικά σκοτεινά στο υπέρυθρο."
Το στοιχείο αυτό περιελάμβανε μια γραμμή η οποία κάμπτεται γύρω από την άκρη της Μεγάλης Ερυθράς Κηλίδας, μια μόνιμη καταιγίδα που σήμερα είναι λίγο μεγαλύτερη από τη Γη. Παρόμοια χαρακτηριστικά είχαν παρατηρηθεί και στο παρελθόν, αλλά δεν ήταν σαφές τι τα προκαλούσε.
"Η παρατήρηση στο ορατό φως δεν μπορούσε να κάνει διάκριση μεταξύ του σκοτεινότερου υλικού των νεφών, και της λεπτότερης νεφικής επικάλυψης πάνω από το θερμό εσωτερικό του Δία, οπότε η φύση τους παρέμεινε μυστήριο", δήλωσε ο πλανητικός επιστήμονας Glenn Orton του Εργαστηρίου αεριώθησης (Jet Propulsion Laboratory) της NASA.
Οι νέες αυτές εικόνες ξεκαθάρισαν εξαιρετικά την ερώτηση αυτή. Όταν συγκρίθηκαν οι δύο εικόνες, ένα λαμπερό υπέρυθρο τόξο ταίριαξε άψογα με μια οπτική σκιά, δείχνοντας ότι ο χρωματισμός υπέδειξε μια βαθιά ρωγμή στα στροβιλισμένα νέφη της καταιγίδας.
Εικόνα: (NASA, ESA & M.H. Wong/UC Berkeley & team)
Αυτό ήταν κάτι πραγματικά τέλειο. Αλλά τα πράγματα έγιναν ακόμη πιο ενδιαφέροντα όταν δεδομένα από την διαστημοσυσκευή της NASA, Juno η οποία από τις 4 Ιουλίου του 2016 βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον Δία, "ρίχτηκαν στο μείγμα". Καθώς το Juno περιστρέφεται γύρω από τους πόλους του Δία, εντοπίζει ατμοσφαιρικά ραδιοσήματα, τα οποία ονομάζονται sferics (σφαιρικά) και whistlers (σφυρίγματα), παράγωγα ισχυρών κεραυνών.
Στα οκτώ πρώτα περάσματα του πάνω από τον πλανήτη Δία, το Όργανο Ραδιομετρικών Μικροκυμάτων του Juno (Juno's Microwave Radiometer Instrument) εντόπισε 377 εκκενώσεις κεραυνών, συγκεντρωμένες γύρω από τις πολικές περιοχές του πλανήτη. Αυτό είναι βασικά το αντίθετο της Γης, όπου οι καταιγίδες με αστραπές και κεραυνούς είναι πιο συχνές γύρω από τον ισημερινό.
Οι πλανητικοί επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτό έχει να κάνει με το πώς ο Ήλιος θερμαίνει και τους δύο πλανήτες. Και στους δύο, ο ισημερινός θερμαίνεται από τον Ήλιο. Στη Γη, αυτό δημιουργεί ρεύματα μεταφοράς τα οποία προκαλούν τροπικές καταιγίδες.
Στον πλανήτη Δία, ο οποίος είναι πολύ πιο μακριά από τον Ήλιο, η ισημερινή θέρμανση είναι πιο ήπια, σταθεροποιώντας την ανώτερη ατμόσφαιρα. Όμως, οι επιστήμονες θεωρούν, ότι αυτή η σταθεροποιητική θερμότητα δεν φτάνει στους πόλους, οπότε για αυτό είναι μάλλον πιο θυελλώδεις οι συνθήκες εκεί.
Ο συνδυασμός αυτών των δεδομένων από το Juno με τις εικόνες από τα τηλεσκόπια Gemini και Hubble ρίχνει περισσότερο φως σε αυτές τις άγριες καταιγίδες, αποκαλύπτοντας τις δομές των νεφών γύρω από όπου σχηματίζεται ένας κεραυνός. "Τα δεδομένα από το ΔΤ Hubble και το αστεροσκοπείο Gemini μπορούν να μας πουν πόσο πυκνά είναι τα νέφη, καθώς και πόσο βαθιά βλέπουμε μέσα στα νέφη αυτά", εξήγησε η πλανητική επιστήμονας Amy Simon της NASA.
Η ομάδα διαπίστωσε ότι οι κεραυνοί δημιουργούνται σε περιοχές με μεγάλες, θερμοαγώγιμες στήλες υγρού αέρα πάνω από βαθιά υδάτινα νέφη, τόσο παγωμένα όσο και υγρά. Οι καθαρές περιοχές γύρω από αυτές τις καταιγίδες πιθανότατα προκαλούνται από την κατηφορία (downwelling) του ξηρότερου αέρα έξω από τις κυψελίδες μεταφοράς (convection cells).
Εικόνα: (NASA, ESA, M.H. Wong/UC Berkeley, A. James & M.W. Carruthers/STScI)
Τα δεδομένα αυτά συμπίπτουν με αυτό που είναι γνωστό ως "διπλωμένες νηματοειδείς περιοχές" (folded filamentary regions), επειδή τα νέφη "τεντώνονται" και διπλώνονται από τους τρομερούς ανέμους του πλανήτη Δία. Οι νέες αυτές πληροφορίες υποδηλώνουν ότι είναι γεμάτες με θερμοαγώγιμη δραστηριότητα, "η ταραχώδης διαδικασία ανάμειξης η οποία μεταφέρει την εσωτερική θερμότητα του Δία μέχρι τις ορατές κορυφές των νεφών του", σύμφωνα με τον Wong.
"Αυτές οι κυκλωνικές δίνες θα μπορούσαν να είναι καμινάδες εσωτερικής ενέργειας, βοηθώντας στην απελευθέρωση της εσωτερικής ενέργειας μέσω της μεταφοράς. Δεν συμβαίνει παντού, αλλά κάτι σχετικά με αυτούς τους κυκλώνες φαίνεται να διευκολύνει τη μεταφορά", πρόσθεσε.
Η αποστολή Juno βρίσκεται σε εξέλιξη, και έχει προγραμματιστεί να ολοκληρωθεί τον Ιούλιο του επόμενου έτους. Τα ευρήματα αυτά θα πληροφορήσουν τους επιστήμονες για τον τρόπο διερεύνησης των δεδομένων που εξακολουθεί να συλλέγει η διαστημοσυσκευή, καθώς και μελλοντικές παρατηρήσεις τόσο επίγειες όσο και διαστήματος. Και επιτέλους παίρνουμε στοιχεία για τον άγριο καιρό που επικρατεί στον πλανήτη Δία.
"Επειδή πλέον έχουμε τις εικόνες υψηλής ανάλυσης σε καθημερινή βάση από μερικά διαφορετικά παρατηρητήρια και μήκη κύματος, μαθαίνουμε πολλά περισσότερα για τον καιρό του Δία", δήλωσε η Simon.
"Αυτό είναι ισοδύναμο με μία πρόγνωση καιρού από δορυφόρο. Μπορούμε επιτέλους να αρχίσουμε να βλέπουμε τους καιρικούς κύκλους."
Η έρευνα αυτή δημοσιεύθηκε στον ιστότοπο The Astrophysical Journal Supplement Series.
Πηγή: sciencealert.com