Το Hubble Spy Καταπληκτικές Μεταβαλλόμενες Εποχές στον Δία και τον Ουρανό

Πρόγνωση για θυελλώδεις ανέμους, αιθαλομίχλη

εξωτερικοί πλανήτες πέρα[{” 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]– Η πρόγνωση του Δία είναι θυελλώδης καιρός σε χαμηλά βόρεια γεωγραφικά πλάτη. Μπορεί να φανεί μια σημαντική σειρά από εναλλασσόμενες καταιγίδες, που σχηματίζουν μια “Οδό Vortex” όπως την αποκαλούν ορισμένοι πλανητικούς αστρονόμοι. Αυτό είναι ένα κυματικό μοτίβο αλληλοκαλυπτόμενων αντικυκλώνων και κυκλώνων, κλειδωμένοι μεταξύ τους όπως σε μια μηχανή με εναλλασσόμενα γρανάζια που κινούνται δεξιόστροφα και αριστερόστροφα. Εάν οι καταιγίδες πλησιάσουν αρκετά η μία στην άλλη, στην εξαιρετικά απίθανη περίπτωση μιας συγχώνευσης, μπορούν να δημιουργήσουν μια ακόμη μεγαλύτερη καταιγίδα, δυνητικά ανταγωνιστική με το σημερινό μέγεθος της Μεγάλης Ερυθράς Κηλίδας. Το διαβαθμισμένο σχέδιο αντικυκλώνων και κυκλώνων αποτρέπει τη συγχώνευση μεμονωμένων καταιγίδων. Η εσωτερική δραστηριότητα αυτών των καταιγίδων φαίνεται επίσης. Στη δεκαετία του 1990, το Hubble δεν είδε κυκλώνες ή αντικυκλώνες με εσωτερικές καταιγίδες, αλλά αυτές οι καταιγίδες εμφανίστηκαν την τελευταία δεκαετία. Οι έντονες χρωματικές παραλλαγές δείχνουν ότι το Hubble βλέπει επίσης διαφορετικά ύψη και βάθη σύννεφων.

Το πορτοκαλί φεγγάρι Io φωτοβομβίζει αυτή την άποψη των πολύχρωμων κορυφών των σύννεφων του Δία, ρίχνοντας σκιές στο δυτικό άκρο του πλανήτη. Η ανάλυση του τηλεσκοπίου Hubble είναι τόσο έντονη που μπορεί να δει την εμφάνιση με πορτοκαλί κηλίδες της Io, η οποία σχετίζεται με πολλά ενεργά ηφαίστεια. Αυτά τα ηφαίστεια ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά όταν το διαστημόπλοιο Voyager 1 πέταξε το 1979. Το λιωμένο εσωτερικό της Σελήνης καλύπτεται από ένα λεπτό φλοιό μέσω του οποίου τα ηφαίστεια εκτοξεύουν υλικό. Το θείο παίρνει διαφορετικά χρώματα σε διαφορετικές θερμοκρασίες, γι’ αυτό και η επιφάνεια της Ιώ είναι τόσο πολύχρωμη. Αυτή η φωτογραφία τραβήχτηκε στις 12 Νοεμβρίου 2022.

[right]—Η θρυλική Μεγάλη Ερυθρά Κηλίδα του Δία βρίσκεται στο επίκεντρο αυτής της άποψης. Αν και αυτή η δίνη είναι αρκετά μεγάλη για να καταπιεί τη Γη, στην πραγματικότητα έχει συρρικνωθεί στο μικρότερο μέγεθος που έχει ποτέ σε αρχεία παρατήρησης που χρονολογούνται πριν από 150 χρόνια. Το παγωμένο φεγγάρι του Δία, Γανυμήδης, φαίνεται να περνάει από τον γιγάντιο πλανήτη κάτω δεξιά. Ελαφρώς μεγαλύτερος από τον πλανήτη Ερμή, ο Γανυμήδης είναι το μεγαλύτερο φεγγάρι στο ηλιακό σύστημα. Είναι ένας κόσμος με κρατήρες με επιφάνεια κυρίως νερού-πάγου με ορατές εκροές πάγου που οδηγούνται από εσωτερική θερμότητα. (Αυτή η εικόνα είναι μικρότερη επειδή ο Δίας ήταν 81.000 μίλια από τη Γη όταν τραβήχτηκε η εικόνα.) Αυτή η φωτογραφία τραβήχτηκε στις 6 Ιανουαρίου 2023.

Εικόνες του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble του Ουρανού που τραβήχτηκαν στις 9 Νοεμβρίου 2014 (αριστερά) και στις 9 Νοεμβρίου 2022. Πιστώσεις: Επιστήμη: NASA, ESA, STScI, Amy Simon (NASA-GSFC), Michael H. Wong (UC Berkeley), Επεξεργασία εικόνας : Joseph DiPasquale (STScI)

Ουρανός

Ο εκκεντρικός Ουρανός κυλά στο πλάι του γύρω από τον ήλιο καθώς ακολουθεί μια τροχιά 84 ετών, αντί να περιστρέφεται σε πιο κατακόρυφη θέση όπως κάνει η Γη. Ο Ουρανός έχει έναν παράξενα «οριζόντιο» άξονα περιστροφής που απέχει μόλις οκτώ μοίρες από το επίπεδο της τροχιάς του πλανήτη. Μια πρόσφατη θεωρία προτείνει ότι ο Ουρανός είχε κάποτε ένα τεράστιο φεγγάρι που αποσταθεροποιήθηκε από τη βαρύτητα και στη συνέχεια συγκρούστηκε. Άλλες δυνατότητες περιλαμβάνουν γιγάντια εφέ κατά τη διάρκεια του σχηματισμού πλανητών ή ακόμα και γιγάντιες πλανήτες που ασκούν συντονιστικές ροπές ο ένας στον άλλο με την πάροδο του χρόνου. Οι συνέπειες της κλίσης του πλανήτη είναι ότι, σε διαστήματα έως και 42 ετών, τμήματα του ημισφαιρίου της Γης στερούνται εντελώς ηλιακού φωτός. Όταν το διαστημόπλοιο Voyager 2 επισκέφθηκε τη δεκαετία του 1980, ο νότιος πόλος του πλανήτη ήταν στραμμένος απευθείας προς τον ήλιο. Η τελευταία άποψη του Hubble δείχνει ότι ο Βόρειος Πόλος γέρνει τώρα προς τον Ήλιο.

[left]Αυτή είναι μια άποψη του Ουρανού από το Hubble που τραβήχτηκε το 2014, επτά χρόνια μετά τη βόρεια εαρινή ισημερία όταν ο ήλιος έλαμπε απευθείας πάνω από τον ισημερινό του πλανήτη, και δείχνει μια από τις πρώτες εικόνες από το πρόγραμμα OPAL. Πολλαπλές καταιγίδες με σύννεφα από κρυστάλλους πάγου μεθανίου εμφανίζονται στα μεσαία βόρεια γεωγραφικά πλάτη πάνω από την κυανόχρωμη χαμηλότερη ατμόσφαιρα του πλανήτη. Εικόνες του τηλεσκοπίου Hubble του συστήματος δακτυλίου στην άκρη το 2007, αλλά τα δαχτυλίδια άρχισαν να ανθίζουν μετά από επτά χρόνια σε αυτή την άποψη. Εκείνη τη στιγμή, ο πλανήτης είχε αρκετές μικρές καταιγίδες και ακόμη και μερικά αχνά σμήνη νεφών.

[right]– Όπως φαίνεται το 2022, ο βόρειος πόλος του Ουρανού δείχνει μια πυκνή φωτοχημική ομίχλη που μοιάζει με αιθαλομίχλη πάνω από τις πόλεις. Αρκετές μικρές καταιγίδες μπορούν να φανούν κοντά στην άκρη του ορίου της πολικής ομίχλης. Το Hubble παρακολουθεί το μέγεθος και τη φωτεινότητα του βόρειου πολικού καπακιού και συνεχίζει να γίνεται όλο και πιο φωτεινό χρόνο με το χρόνο. Οι αστρονόμοι ξεμπερδεύουν τις πολλαπλές επιρροές – από την ατμοσφαιρική κυκλοφορία, τις ιδιότητες των σωματιδίων και τις χημικές διεργασίες – που ελέγχουν τον τρόπο με τον οποίο αλλάζει το ατμοσφαιρικό πολικό καπάκι με τις εποχές. Στην ευρωπαϊκή ισημερία του 2007, κανένας από τους πόλους δεν ήταν ιδιαίτερα φωτεινός. Καθώς πλησιάζει το βόρειο θερινό ηλιοστάσιο το 2028, το καπάκι μπορεί να γίνει πιο φωτεινό και θα δείχνει απευθείας προς τη Γη, επιτρέποντας καλή θέα στους δακτυλίους και στον Βόρειο Πόλο. Το σύστημα δακτυλίου θα εμφανιστεί στη συνέχεια πρόσωπο με πρόσωπο. Αυτή η φωτογραφία τραβήχτηκε στις 9 Νοεμβρίου 2022.

Σχετικά με το Hubble

Το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble είναι μια εκπληκτική συνεργασία μεταξύ της NASA και της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας, την οποία διαχειρίζεται το Διαστημικό Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA στο Greenbelt του Μέριλαντ. Εμβαθύνοντας στα μυστήρια του σύμπαντος, το Επιστημονικό Ινστιτούτο του Διαστημικού Τηλεσκοπίου (STScI) στη Βαλτιμόρη ηγείται των επιστημονικών προσπαθειών του Hubble. Η Ένωση Πανεπιστημίων για Έρευνα στην Αστρονομία, που βρίσκεται στην Ουάσιγκτον, DC, λειτουργεί το STScI για λογαριασμό της NASA.