Αν έπρεπε να βασιστούμε αποκλειστικά σε διαστημόπλοια για να μάθουμε για τους εξωτερικούς πλανήτες, δεν θα είχαμε μεγάλη πρόοδο. Χρειάζεται τεράστια προσπάθεια για να φτάσει ένα διαστημόπλοιο στο εξωτερικό Ηλιακό Σύστημα. Αλλά χάρη στο διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, μπορούμε να παρακολουθούμε τους γίγαντες του αερίου χωρίς να φύγουμε από την τροχιά της Γης.
της NASA Κληρονομιά ατμοσφαιρών εξωτερικού πλανήτη Το πρόγραμμα (OPAL) παρακολουθεί τους εξωτερικούς πλανήτες για να παρακολουθεί τις αλλαγές στην ατμόσφαιρά τους. Οι αλλαγές στον Δία, τον Κρόνο, τον Ουρανό και τον Ποσειδώνα λαμβάνουν χώρα σε χρονικές κλίμακες ετών και δεκαετιών —ή και περισσότερο— έτσι το Hubble ελέγχει κάθε χρόνο για να δει πώς τα πάνε οι γίγαντες του αερίου/πάγου. Δίνει στους επιστήμονες μια μακρά βάση δεδομένων. Κάθε χρόνο το OPAL τραβάει εικόνες των εξωτερικών πλανητών και το OPAL αναμένεται να συνεχιστεί έως ότου είτε το ίδιο το Hubble δεν είναι πλέον λειτουργικό είτε έως ότου το Hubble Κάμερα WFC3/UVIS δεν λειτουργεί πλέον.
Ζεύς
Ακόμη και άνθρωποι που δεν παρακολουθούν στενά την αστρονομία γνωρίζουν ότι ο Δίας είναι μια μεγάλη μπάλα αερίου με μια οπτικά εκπληκτική και συνεχώς μεταβαλλόμενη ατμόσφαιρα. (Δεν είναι;) του Δία Μεγάλη κόκκινη κηλίδα (GRS) έχει ακόμη και τη δική του σελίδα στη Wikipedia. Η φετινή εικόνα του Δία από το Hubble δείχνει πλήρως τη μαγευτική ατμόσφαιρα του πλανήτη.
Ο Δίας όπως φαίνεται από το Hubble στις 4 Σεπτεμβρίου 2021. Πιστοποίηση εικόνας: NASA, ESA, A. Simon (Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Γκόνταρντ) και M.H. Wong (Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Μπέρκλεϋ) και η ομάδα OPAL.
Στη φετινή εικόνα, το χρώμα της ισημερινής ζώνης του πλανήτη τράβηξε το ενδιαφέρον της ομάδας OPAL. Τώρα έχει μια βαθιά πορτοκαλί απόχρωση που είναι ασυνήθιστη. Η περιοχή είναι συνήθως λευκή ή κιτρινωπή, και παρόλο που έχει απομακρυνθεί από αυτό το σχέδιο πρόσφατα, το βαθύ πορτοκαλί εξακολουθεί να αποτελεί έκπληξη.
Τα περισσότερα από αυτά που είναι ορατά στην ανώτερη ατμόσφαιρα είναι αμμωνία. Οι σκοτεινές ζώνες στην ατμόσφαιρα του Δία ονομάζονται ζώνες, ενώ οι πιο ανοιχτόχρωμες ζώνες. Οι ζώνες είναι πιο κρύες από τις ζώνες και συνδέονται με ανόδους. Οι ιμάντες κατεβαίνουν αέριο. Το πιο ανοιχτό χρώμα των ζωνών οφείλεται στον πάγο αμμωνίας, ενώ η αιτία των πιο σκούρων ζωνών είναι αβέβαιη.
Δύο εικόνες Hubble OPAL του Δία. Στα αριστερά είναι η εικόνα από το 2020 και στα δεξιά η εικόνα από το 2021. Σημειώστε τη μικρή λευκή κηλίδα κάτω από το GRS το 2020, η οποία εξαφανίστηκε το 2021. Σημειώστε επίσης την βαθύτερη πορτοκαλί απόχρωση της ισημερινής ζώνης, κάτι που εξέπληξε τους επιστήμονες . Το φεγγάρι στην εικόνα του 2020 είναι η Ευρώπη. Πίστωση εικόνας: NASA, ESA, A. Simon (Goddard Space Flight Center) και M. H. Wong (Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Μπέρκλεϋ) και η ομάδα OPAL.
Η εικόνα του 2021 δείχνει πολλά επιμήκη κοκκινωπά κύτταρα καταιγίδας που οι επιστήμονες αποκαλούν «φορτηγίδες». Στην πραγματικότητα είναι κυκλωνικές δίνες, που σημαίνει ότι περιστρέφονται αριστερόστροφα. Υπάρχουν επίσης αρκετές μικρότερες κυκλωνικές καταιγίδες νότια του ισημερινού και του GRS.
Αυτή η εικόνα είναι από το OPAL 2015 και μας δίνει μια διαφορετική ματιά στον Δία. Δείχνει μια σπάνια κυματική δομή ακριβώς βόρεια της περιοχής του ισημερινού. Πίστωση εικόνας: Από ESA/Hubble, CC BY 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=44245006
Κρόνος
Κανένας άλλος πλανήτης δεν έχει ατμόσφαιρα τόσο ενδιαφέρουσα οπτικά όσο ο Δίας. Αλλά ο Κρόνος έχει τους όμορφους δακτυλίους του και αυτοί οι δακτύλιοι έχουν τους δικούς τους Σελίδα Wikipedia , ακριβώς όπως το GRS του Κρόνου.
Η νέα ματιά του Hubble στον Κρόνο στις 12 Σεπτεμβρίου 2021 δείχνει γρήγορες και ακραίες χρωματικές αλλαγές στις ζώνες στο βόρειο ημισφαίριο του πλανήτη, όπου είναι τώρα αρχές φθινοπώρου. Οι ζώνες ποικίλλουν σε όλες τις παρατηρήσεις του Hubble τόσο το 2019 όσο και το 2020. Η εικόνα του Κρόνου του Hubble πιάνει τον πλανήτη μετά το χειμώνα του νότιου ημισφαιρίου, εμφανής στην παρατεταμένη μπλε απόχρωση του νότιου πόλου.
Αν και δεν είναι τόσο έντονες όσο του Δία, οι ζώνες του Κρόνου επίσης αλλάζουν συνεχώς και δεν είναι πλήρως κατανοητές. Σηματοδοτούν ισχυρές καταιγίδες με ταχύτητα ανέμου που φτάνει τα 1800 km/h στον ισημερινό. Αν και δεν είναι ξεκάθαρο στις εικόνες OPAL, ο Κρόνος φιλοξενεί επίσης μια μακροχρόνια καταιγίδα με εξαγωνικό σχήμα στον βόρειο πόλο του. (Ο εξαγωνική καταιγίδα έχει επίσης τη δική του σελίδα στη Wikipedia.)
Η εικόνα του Hubble OPAL του 2020 βρίσκεται στα αριστερά και η εικόνα του 2021 βρίσκεται στα δεξιά. Η ομάδα του OPAL σημείωσε τις γρήγορες και ακραίες χρωματικές αλλαγές στο βόρειο ημισφαίριο, οι οποίες προκαλούνται από τους υδρογονάνθρακες στην ατμόσφαιρα και την αυξημένη θέρμανση του καλοκαιριού. Πίστωση εικόνας: NASA, ESA, A. Simon (Goddard Space Flight Center) και M.H. Wong (Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Μπέρκλεϋ) και η ομάδα OPAL.
Οι δακτύλιοι του Κρόνου εμφανίζονται σε περίοπτη θέση σε κάθε εικόνα του Κρόνου. Το 1655, ο Christian Huygens ήταν ο πρώτος που τα αναγνώρισε ως δίσκος που περιβάλλει τον πλανήτη. Είναι κατασκευασμένα σε μεγάλο βαθμό από πάγο νερού, που κυμαίνονται σε μεγέθη από μικροσκοπικούς κόκκους έως ογκόλιθους. Ο ακριβής μηχανισμός που τα δημιούργησε δεν είναι πλήρως κατανοητός και οι αστρονόμοι είναι επίσης αβέβαιοι για την ηλικία τους. Ορισμένα στοιχεία δείχνουν ότι είναι από τις πρώτες μέρες του Ηλιακού Συστήματος, ενώ τα δεδομένα από το Cassini δείχνουν ότι είναι σχετικά νέοι, ηλικίας μεταξύ 10 και 100 εκατομμυρίων ετών.
Αυτή δεν είναι μια εικόνα OPAL, αλλά μια σύνθετη εικόνα που αποτελείται από 141 ευρυγώνιες εικόνες, με οπίσθιο φωτισμό από τον Ήλιο. Η μικροσκοπική αμυδρή κουκκίδα στις 4 η ώρα είναι η Γη. Πίστωση εικόνας: Από NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute – http://www.ciclops.org/view/7699/The-Day-the-Earth-Smiled (επίσης http://photojournal.jpl.nasa.gov /catalog/PIA17172), Δημόσιος Τομέας, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=29592312.
Ουρανός
Ο Ουρανός είναι πολύ μακριά και οι εικόνες του Hubble δεν είναι τόσο ευκρινείς όσο για τον Δία και τον Κρόνο. Σε αντίθεση με τον Δία και τον Κρόνο, που είναι αέριοι γίγαντες, ο Ουρανός (και ο Ποσειδώνας) είναι γίγαντες πάγου. Αλλά είναι ακόμα δυνατό να παρακολουθήσουμε τις αλλαγές στην ανώτερη ατμόσφαιρα του πλανήτη.
Η άποψη του Χαμπλ για τον Ουρανό στις 25 Οκτωβρίου θέτει τη φωτεινή βόρεια πολική κουκούλα του πλανήτη στο επίκεντρο. Πίστωση εικόνας: NASA, ESA, A. Simon (Goddard Space Flight Center) και M.H. Wong (Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Μπέρκλεϋ) και η ομάδα OPAL.
Αυτή η εικόνα καταγράφει την άνοιξη στο βόρειο ημισφαίριο του Ουρανού. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η αυξημένη υπεριώδης ακτινοβολία από τον Ήλιο φωτίζει την πολική περιοχή, αν και δεν είναι ακριβώς σίγουροι γιατί. Οι γίγαντες του πάγου έχουν περισσότερο μεθάνιο από τους γίγαντες του αερίου και η αυξημένη υπεριώδης ακτινοβολία μπορεί να κάνει το μεθάνιο πιο αδιαφανές. Ή μπορεί να συμβαίνει κάτι άλλο με σωματίδια αερολύματος στην ατμόσφαιρα.
Ένα πράγμα είναι σταθερό τα τελευταία χρόνια των παρατηρήσεων OPAL. Ακόμη και όταν η ατμοσφαιρική κουκούλα φωτίζει, το αιχμηρό νοτιότερο όριο παραμένει στο ίδιο γεωγραφικό πλάτος. Είναι πιθανό ένα jetstream να επιβάλλει αυτό το εμπόδιο.
Ο Ουρανός είναι ένας παράξενος πλανήτης επειδή περιστρέφεται σε γωνία σχεδόν 90 μοιρών σε σχέση με την τροχιά του γύρω από τον Ήλιο. Αυτό σημαίνει ότι ο πλανήτης έχει πολύ περίεργες εποχές σε σύγκριση με τη Γη. Η τροχιά του χρειάζεται 84 γήινα χρόνια για να ολοκληρωθεί, επομένως κάθε εποχή είναι 21 χρόνια. Ο Ουρανός, σε αντίθεση με άλλους πλανήτες, έχει μια σχεδόν κυκλική τροχιά γύρω από τον Ήλιο, επομένως οι εποχές του οφείλονται αποκλειστικά στην κλίση του πλανήτη.
Ποσειδώνας
Ο Ποσειδώνας έχει το δικό του σημείο, αν και είναι σκούρο παρά κόκκινο. (Το σποτ έχει επίσης τη δική του σελίδα στη Wikipedia .) Οι αστρονόμοι το παρακολουθούν από το 1989. Στην πραγματικότητα, δεν είναι ένα σκοτεινό σημείο, αλλά μια επαναλαμβανόμενη σειρά από καταιγίδες που εξαφανίζονται και μεταρρυθμίζονται κάθε λίγα χρόνια. Κάντε αντίθεση με το GRS του Δία, το οποίο υπάρχει εδώ και εκατοντάδες χρόνια.
Αυτή η εικόνα του Hubble τραβήχτηκε στις 7 Σεπτεμβρίου 2021 ως μέρος του προγράμματος OPAL. Το σκοτεινό σημείο είναι ορατό, όπως και ένας άλλος επιμήκης μαύρος κύκλος στον νότιο πόλο. Πίστωση εικόνας: NASA, ESA, A. Simon (Goddard Space Flight Center) και M.H. Wong (Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Μπέρκλεϋ) και η ομάδα OPAL.
Η ομάδα του OPAL παρακολουθεί το σκοτεινό σημείο του Ποσειδώνα χρόνια τώρα. Προηγούμενες εικόνες έδειχναν το σκοτεινό σημείο, που είναι μια καταιγίδα στο μέγεθος του Ατλαντικού Ωκεανού, να κινείται νότια προς βέβαιη καταστροφή. Στη συνέχεια, το 2020, η εικόνα OPAL έδειξε το σημείο να αντιστρέφει πορεία προς τα βόρεια. Το Hubble παρακολουθεί τις καταιγίδες να σχηματίζονται και να εξαφανίζονται στον Ποσειδώνα για 30 χρόνια, αλλά δεν το έχει ξαναδεί ποτέ αυτό. Αυτή είναι η τέταρτη καταιγίδα σκοτεινών κηλίδων που έχει δει το Hubble από το 1993, και όλες οι προηγούμενες καταιγίδες ακολούθησαν μια σχεδόν ευθεία διαδρομή προς τον ισημερινό, όπου εξαφανίστηκαν.
Η εικόνα OPAL 2020 του Ποσειδώνα βρίσκεται στα αριστερά και η εικόνα OPAL του 2021 βρίσκεται στα δεξιά. Σημειώστε τη μικρή σκοτεινή καταιγίδα στα δεξιά του Μεγάλου Σκοτεινού Σημείου στην εικόνα του 2020, η οποία απουσιάζει εντελώς στην εικόνα του 2021. Πίστωση εικόνας: NASA, ESA, A. Simon (Goddard Space Flight Center) και M.H. Wong (Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Μπέρκλεϋ) και η ομάδα OPAL.
Όπως η αδερφή του Ουρανός, ο Ποσειδώνας είναι επίσης ένας γίγαντας πάγου παρά ένας γίγαντας αερίων. Το μεγαλύτερο ποσοστό μεθανίου στην ατμόσφαιρα του δίνει την μπλε όψη του.
Περισσότερο:
- Σύμπαν σήμερα: Κοιτάξτε κατευθείαν κάτω σε μια γιγαντιαία καταιγίδα στον Δία
- Σύμπαν σήμερα: Εκπληκτική εικόνα δείχνει πώς το μικροσκοπικό φεγγάρι του Κρόνου σμιλεύει τους δακτυλίους του πλανήτη
- Σύμπαν σήμερα: Τα φεγγάρια του Ουρανού είναι εκπληκτικά παρόμοια με τους νάνους πλανήτες στη ζώνη Kuiper
- Σύμπαν σήμερα: Η NASA πιστεύει ότι είναι καιρός να επιστρέψει στον Ποσειδώνα με την αποστολή της Trident