Webbův teleskop pozoroval tryskové proudění v atmosféře Jupitera

Nový snímek Jupitera z Webbova teleskopu ukazuje úžasné detaily majestátní planety v infračerveném světle. Jasnější oblasti na tomto obrázku ukazují výše položené vrstvy. Četné jasné bílé „skvrny“ a „pruhy“ jsou pravděpodobně vrcholky mraků zhuštěných konvektivních bouří ve vysokých výškách. Polární záře, které se na tomto snímku projevují červeně, zasahují do vyšších výšek nad severním i jižním pólem planety. Naproti tomu tmavé pruhy severně od rovníkové oblasti mají malou oblačnost.

Nově objevený intenzivní proud o rychlosti 140 m/s je omezen na oblast ±3° od Jupiterova rovníku; je přibližně 4 800 km široký a nachází se v nižší stratosféře plynného obra, jak uvádí článek publikovaný v časopise Nature Astronomy. „To je něco, co nás naprosto překvapilo,“ řekl Ricardo Hueso, astronom z University of Baskicko. „To, co jsme vždy viděli jako rozmazaný opar v atmosféře Jupiteru, se nyní jeví jako ostré útvary, které můžeme sledovat spolu s rychlou rotací planety.“

V nové studii Ricardo Hueso a kolegové analyzovali data shromážděná přístrojem Near-Infrared Camera (NIRCam) v červenci 2022. „Přestože různé pozemské dalekohledy, kosmické sondy jako Juno a Cassini a Hubbleův vesmírný teleskop pozorovaly měnící se počasí na Jupiteru, Webbův teleskop již poskytl nové poznatky o Jupiterových prstencích, satelitech a jeho atmosféře,“ řekla Imke de Paterová, astronomka z Kalifornské univerzity v Berkeley. „Zatímco se Jupiter od Země v mnoha ohledech liší – Jupiter je plynný obr, Země je skalnatý, mírný svět – obě planety mají vrstevnatou atmosféru.“

Vlnové délky infračerveného, viditelného, rádiového a ultrafialového světla pozorované těmito dalšími teleskopy detekují nižší a hlubší vrstvy atmosféry planety – kde sídlí gigantické bouře a čpavková ledová mračna. Na druhou stranu pohled Webbova teleskopu v oboru blízkého infračerveného záření je citlivý na vrstvy atmosféry ve vyšších výškách, asi 25-50 km nad vrcholky mraků Jupitera. Při zobrazování v blízké infračervené oblasti se zákal ve vysokých výškách obvykle jeví rozmazaný se zvýšeným jasem v oblasti rovníku. Při použití Webbova teleskopu jsou v jasném zamlženém pásmu zobrazeny jemnější detaily.

Ricardo Hueso a jeho spolupracovníci objevili vysokorychlostní tryskový proud (jet stream) ležící nad Jupiterovým rovníkem nad hlavní oblačností. Na vlnové délce 2,12 mikronů, která slouží k pozorování oblastí mezi výškami asi 20-35 km nad vrcholky Jupiterových mraků, astronomové zaznamenali několik střihů větru a oblastí, kde se rychlost větru mění s výškou, což jim umožnilo sledovat toto tryskové proudění. Tento snímek ukazuje několik útvarů kolem Jupiterovy rovníkové zóny, které jsou mezi jednou otočkou planety (10 hodin) velmi zřetelně narušeny pohybem tryskového proudění. Nově objevený tryskový proud se pohybuje rychlostí asi 515 km za hodinu. Nachází se asi 40 km nad mraky, v nižší stratosféře Jupitera.

Porovnáním větrů pozorovaných Webbovým teleskopem ve vysokých výškách s větry pozorovanými v hlubších vrstvách z HST mohli astronomové měřit, jak rychle se větry mění v atmosféře s výškou a generovat střih větru. Zatímco Webbovo vynikající rozlišení umožnilo detekci malých oblačných útvarů, doplňková pozorování z HST pořízená jeden den po Webbových pozorováních byla také klíčová pro určení základního stavu rovníkové atmosféry Jupitera a sledování vývoje konvektivní bouře v Jupiterově rovníku, zda není spojena s tryskovým prouděním.

„Věděli jsme, že různé vlnové délky, na kterých pozorují Webbův a Hubbleův teleskop, odhalí trojrozměrnou strukturu bouřkových mraků, ale také jsme byli schopni použít načasování dat, abychom viděli, jak rychle se bouře vyvíjejí,“ řekl Michael Wong, astronom University of California, Berkeley.

Vědci se těší na další pozorování Jupitera Webbovým teleskopem, aby zjistili, zda se rychlost a výška tryskového proudění v průběhu času mění. „Jupiter má komplikovaný, ale opakovatelný výskyt větrů a teplot ve své rovníkové stratosféře, vysoko nad větry v mracích a oparech měřených na těchto vlnových délkách,“ řekl Leigh Fletcher, astronom z University of Leicester. „Pokud je síla tohoto nového tryskového proudění spojena s tímto oscilujícím stratosférickým vzorem, můžeme očekávat, že se proudění během příštích 2 až 4 let bude značně lišit – bude opravdu vzrušující testovat tuto teorii v následujících letech. Je pro mě úžasné, že po letech sledování Jupiterových mraků a větrů z mnoha observatoří se stále máme o Jupiteru co učit a útvary, jako je toto proudění, mohly zůstat skryté, dokud nebyly v roce 2022 pořízeny tyto nové snímky z kamery NIRCam.“

Zdroj: https://www.sci.news/astronomy/webb-high-speed-equatorial-jet-jupiters-stratosphere-12373.html

autor: František Martinek