Ammoniakstürme auf dem Jupiter bringen seine bildschönen Wolkenbänder durcheinander

Die Wolken des Jupiter sind ein wunderschönes Ärgernis, das Wissenschaftlern einen tieferen Einblick in den Gasriesen versperrt – ein notwendiger Blick, wenn sie verstehen wollen, wie der Planet funktioniert.



Aber Astronomen haben dieses Problem mit dem Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA)-Teleskop angegangen, um die Atmosphäre des Jupiter mit Radiowellen zu untersuchen. Noch faszinierender war, dass sie dies nur wenige Tage taten, nachdem ein Amateurastronom eine Eruption von Ammoniak entdeckte, die aus tieferen Teilen des Planeten hervorsprudelte und in das, was Wissenschaftler den Südäquatorialgürtel nennen, spie.



'Wenn diese Schwaden kräftig sind und weiterhin konvektive Ereignisse aufweisen, können sie im Laufe der Zeit eines dieser ganzen Bänder stören, obwohl es einige Monate dauern kann', sagt Hauptautorin Imke de Pater, Astronomin an der University of California, Berkeley, sagte in einer Erklärung . 'Mit diesen Beobachtungen sehen wir, dass eine Wolke im Gange ist und die Nachwirkungen der anderen.'

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Ein auf ALMA-Daten basierendes Bild, das die Verteilung von Ammoniak auf Jupiter zeigt.

Ein auf ALMA-Daten basierendes Bild, das die Verteilung von Ammoniak auf Jupiter zeigt.(Bildnachweis: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), I. de Pater et al.; NRAO / AUI NSF, S. Dagnello)

Wissenschaftler haben bereits beobachtet, wie sich der Südäquatorialgürtel verändert hat. Die Wolkenregion durchläuft, was Astronomen als 'Verblasungs- und Wiederbelebungszyklen' bezeichnet haben, wenn der Gürtel von Braun zu Weiß verblasst und sich dann bei Sturmausbrüchen wieder verdunkelt. Diesmal, schrieben de Pater und ihre Kollegen, gab es keine Überblendung, aber sie glauben immer noch, dass ihre Beobachtungen eine weitere Folge in diesem Zyklus darstellen.



Auch in einer anderen Region des Jupiter, dem nördlichen gemäßigten Gürtel, kommt es etwa alle fünf Jahre zu Sturmausbrüchen. Vier massive weiße Federn in der Nähe hatten den Gürtel einige Monate orange gefärbt, bevor de Pater und ihre Kollegen sich daran machten, Beobachtungen des gestreiften Riesen zu sammeln.

'Unsere ALMA-Beobachtungen sind die ersten, die zeigen, dass während einer energetischen Eruption hohe Konzentrationen von Ammoniakgas nach oben befördert werden', sagte de Pater. 'Die Kombination von Beobachtungen gleichzeitig bei vielen verschiedenen Wellenlängen ermöglichte es uns, die Eruption im Detail zu untersuchen.'

Jupiter



Jupiters Atmosphäre, wie sie von ALMA in Radiowellen und vom Hubble-Weltraumteleskop im sichtbaren Licht gesehen wird.(Bildnachweis: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), I. de Pater et al.; NRAO / AUI NSF, S. Dagnello; NASA / Hubble)

Alles in allem hat das Team Daten von sechs verschiedenen bodengestützten Teleskopen sowie NASA-Teleskopen aufgespürt Hubble-Weltraumteleskop . Besonders hervorzuheben waren jedoch die ALMA-Daten, die in den ersten Januartagen 2017 erhoben wurden.

Das Teleskop-Array fängt Radiowellen ein, eine besonders lange Lichtform, die das Instrument unter die Wolkenspitzen blicken lässt, die durch ein typisches Teleskop sichtbar sind. Diese obersten Wolken sind voller Ammoniak – aber ALMA war in der Lage, die Häufigkeit dieser Verbindung auf etwa 40 oder 50 Kilometer in die Tiefe zu kartieren Jupiters Atmosphäre .

Die resultierende Karte zeichnet die Eruption im Südäquatorialgürtel unterhalb der sichtbaren Wolkenspitzen nach. Die Astronomen glauben, dass die Eruption etwas weiter unten in der Atmosphäre verwurzelt ist, etwa 80 km unter der Oberfläche. Das ist das gleiche Niveau, auf dem Wissenschaftler glauben, dass eine Wasserschicht erdähnliche Blitze unterstützt, was dem Team nahelegte, dass die Ammoniakfahnen durch feuchte Luft erzeugt werden, die am Boden der Wasserwolken zirkuliert.

Die Forschung wird in einem vom Astronomical Journal akzeptierten Papier beschrieben, das an den Preprint-Server arXiv.org gesendet am 22. August.

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