Sophias Aufzeichnungen über Jupiter sind eine „urkomische“ Überraschung

Kolumbien, MarylandUnd 21. April 2022 /PRNewswire/ — Um die Rotation der Jupiteratmosphäre zu untersuchen, haben Forscher Wasserstoff in der Nähe von Jupiters oberer Troposphäre beobachtet. Dabei beobachteten sie, dass die vier Satelliten des Jupiter – die galiläischen Satelliten – in ihr Sichtfeld eingedrungen waren und konnten auch Temperaturänderungen in den unterirdischen Schichten dieser vier Satelliten erfassen. Die Ergebnisse wurden in veröffentlicht neueres Papier In dem Planetary Science Journal Notizen beschreiben.

Bei Flügen in August 2018 Und Juli 2019Planetenforscher nutzten das Stratosphere Observatory for Infrared Astronomy (Sophia), ein gemeinsames Projekt der NASA und der Deutschen Raumfahrtagentur am DLR, zur Erforschung der Atmosphäre auf Jupiter. Dazu haben sie sich Wasserstoff angeschaut.

Wasserstoffmoleküle – H₂ Es kann auf zwei verschiedene Arten angeordnet werden, die als Parawasserstoff und Orthowasserstoff bekannt sind. Beide Richtungen haben unterschiedliche Energien, sodass die Bestimmung des Verhältnisses von Parawasserstoff zu Orthowasserstoff den Astronomen Aufschluss über die Gesamttemperatur geben kann.

Die Forscher untersuchten die Konzentration von Parawasserstoff und Orthowasserstoff in Höhen knapp über Jupiters Hauptwolkenoberfläche. Sie entdeckten, dass rund um den Äquator warmes Gas in die Atmosphäre aufsteigt. Am Nord- und Südpol ist jedoch das Gegenteil der Fall: Kaltes Gas aus höheren und kälteren Schichten der Atmosphäre wandert nach unten.

„Dies gibt ein Gefühl für die allgemeine Zirkulation: am Äquator aufsteigend und in der Nähe der Pole absinkend“, sagte er. Emkey D ButterHauptautor des Papiers.

Die Atmosphäre des Jupiters wurde zuvor durch eine Wasserstofflinse untersucht Sophia im Jahr 2014 und von Voyager 1 und 2 der NASA im Jahr 1979 – aber nur während des nördlichen Jupitersommers. Die aktuellen Beobachtungen sind die allerersten während des nördlichen Winters von Jupiter, ungefähr im Jupiter-Halbjahr nach den Sophia-Studien von 2014. Dieser Vergleich zeigte, wie sich Jupiters Pole mit den Jahreszeiten ändern, was zeigt, dass der nördlichste Punkt unabhängig von der Jahreszeit kühler bleibt als der südlichste . . .

Es ist bekannt, dass die nördlichen und südlichen Hemisphären des Jupiter eine asymmetrische Verteilung von Aerosolen aufweisen, sodass das Temperaturungleichgewicht zwischen seinen Polen wahrscheinlich eine Folge seiner Asymmetrie ist.

Während sie Jupiter studierten, sahen de Pater und ihre Kollegen auch vier andere Dinge, die eintraten Sophia Sichtfeld und gesammelte Daten: Jupiters vier größte Monde, die zusammen als Galileische Monde bekannt sind – Io, Europa, Ganymed und Callisto.

„Wir waren überrascht, dass wir tatsächlich alle vier Satelliten aufgenommen und ihre Helligkeitstemperatur bestimmen konnten“, sagte de Pater.

Dank dieser angenehmen Überraschung konnte die Gruppe deutlich sehen, wie die Temperaturen der Monde in ihren unterirdischen Schichten mit der Tiefe abnehmen. Diese Temperaturänderungen können schließlich verwendet werden, um die Zusammensetzung, Dichte und andere Eigenschaften innerhalb der Satelliten zu bestimmen.

Alle Satelliten haben einzigartige Eigenschaften – vom Wassereis Europas über die schweren Krater des alten Callisto bis hin zur intensiven vulkanischen Aktivität auf Io –, die es besonders interessant machen, ihre physische Beschaffenheit zu untersuchen.

Jupiter und seine Monde sind zu hell, um von den langwelligen Kanälen des James-Webb-Weltraumteleskops beobachtet zu werden, da sie das Instrument sättigen können, und können nicht von der Erde aus gemessen werden, da die Erdatmosphäre eine große Menge an mittlerer Infrarotstrahlung blockiert. Sophia Somit ermöglicht der einzigartige Zugang zum mittleren Infrarot diese Messungen und liefert wichtige Informationen über Jupiter und seine Monde.

An Sophia
Sophia Es ist ein gemeinsames Projekt der NASA und der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR. Das DLR stellt das Teleskop, die planmäßige Flugzeugwartung und weitere Unterstützung für die Mission bereit. Ames Research Center der NASA in Kalifornien verläuft Silicon Valley Sophia Programm, Wissenschaft und Missionen in Zusammenarbeit mit dem Universities Space Research Consortium mit Sitz in Kolumbien, MarylandDeutsch Sophia Institut an der Universität Stuttgart. Das Flugzeug wird vom Armstrong Flight Research Center der NASA, Gebäude 703, gewartet und betrieben Palmdale, Kalifornien.

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