Les scientifiques travaillent ensemble pour comprendre les tempêtes les plus puissantes sur Jupiter

Les tempêtes sur Jupiter sont parmi les grains les plus puissants jamais vus dans le système solaire. Maintenant, une nouvelle étude rassemble l'observatoire Gemini à Hawaï, le télescope spatial Hubble et le vaisseau spatial Juno dans le but de comprendre ces tempêtes géantes.

Les Thunderheads sur Jupiter peuvent atteindre 65 kilomètres (40 miles) de hauteur, cinq fois plus grand comme leurs cousins ​​sur Terre. La foudre de ces tempêtes éclate avec trois fois plus de puissance que les superbolts les plus massifs de notre monde. Comme la foudre familière ici chez nous, la foudre sur Jupiter produit à la fois de la lumière visible et des ondes radio.

Une fois tous les 53 jours, le vaisseau spatial Juno en orbite autour de Jupiter plonge au-dessus de la planète. À ces altitudes, l'observatoire en orbite est témoin de sferiques et de sifflets, types de signaux radio produits par la foudre sur Jupiter. Le nom sferic est l'abréviation de atmosphérique, et les siffleurs sont nommés d'après le son distinct qu'ils émettent sur les récepteurs radio. Même du côté jour de Jupiter, ou au plus profond de ses sommets de nuages, ces signaux permettent aux astronomes de détecter la foudre, même lorsqu'elle ne peut pas être vue.

Alors que Juno descend bas, l'Observatoire des Gémeaux sur Terre et le Télescope spatial Hubble en orbite entraînent chacun leur vue sur la région. Alors que Juno sonde profondément dans l'atmosphère, examinant les événements dans les micro-ondes et les ondes radio à haute énergie, les Gémeaux regardent la région en lumière infrarouge et Hubble voit la même zone en lumière visible

«Le radiomètre à micro-ondes de Juno sonde profondément l'atmosphère de la planète en détectant les ondes radio haute fréquence qui peuvent pénétrer à travers les épaisses couches de nuages. Les données de Hubble et Gemini peuvent nous dire à quel point les nuages ​​sont épais et à quelle profondeur nous voyons dans les nuages ​​», a expliqué Amy Simon du Goddard Space Flight Center de la NASA.

Compagnie à deux, trois à nuage

Ensemble, les observations des trois observatoires suggèrent que les éclairs sur Jupiter résultent des interactions entre trois types de nuages. Le premier de ces nuages ​​profonds composé d'eau . Les seconds sont des colonnes gigantesques de tonnerre qui se forment à partir de la remontée d'air. La troisième formation est constituée de régions claires à l'extérieur des colonnes, où l'air plus sec retombe dans les profondeurs de l'atmosphère.

«La plus grande concentration de foudre vue par Juno provenait d'une tempête tourbillonnante appelée« cyclone filamentaire ». L'imagerie de Gemini et Hubble montre des détails dans le cyclone, révélant qu'il s'agit d'une collection torsadée de grands nuages ​​convectifs avec de profondes lacunes offrant des aperçus aux nuages ​​d'eau bien en dessous ». NOIRLab rapporte.

Les tours convectives, présentant des nuages ​​épais, sont visibles sur les images de Hubble. Le télescope Gemini a espionné dans les régions claires, entrevoyant des nuages ​​d'eau profonde dans leurs profondeurs. Alors que Juno tourne autour de la planète, Hubble et les Gémeaux étudient tous les deux le monde plus souvent, dans l'espoir de percer les secrets de la plus grande planète de notre système solaire.

L'équipe Gemini a utilisé une technique appelée Lucky Imaging pour produire sa contribution à l'étude en trois missions. Cette technique est similaire à la façon dont un photographe de portrait peut prendre des centaines de photos d'un modèle, essayant d'obtenir quelques superbes poses. Le télescope Gemini North à Hawaï a été utilisé pour prendre un grand nombre de photographies de Jupiter. Les plus détaillés d'entre eux – enregistrés lorsque les conditions atmosphériques étaient les meilleures – ont été sélectionnés. Les chercheurs affirment que cela a donné des images presque aussi claires et détaillées que celles prises par les observatoires spatiaux.

C'est un gros Jack-o-Lantern

La ​​foudre peut être courante dans les régions filamenteuses repliées, où des tourbillons de gaz libèrent de l'énergie d'une région de la planète à une autre

L'étude de nuages ​​en eau profonde comme ceux-ci pourrait aider les astronomes à en apprendre davantage sur la façon dont Jupiter – ainsi que sur l'ensemble de notre système solaire – formé. Les astronomes espèrent savoir quelle quantité d'eau se trouve dans l'atmosphère de Jupiter et comment la chaleur est transférée autour de la géante gazeuse .

Qui Jupiter détruirait, il devient fou. – Sophocle

Les magnifiques couleurs de Jupiter – y compris le Great Red Spot – sont une caractéristique de ce qui rend la planète si belle. Mais, pourquoi ils sont là reste un mystère, malgré l'étude par plusieurs générations de vaisseaux spatiaux.

«L'ère de l'imagerie Jupiter à haute résolution aux longueurs d'onde visibles a commencé dans l'espace, avec les survols des vaisseaux spatiaux Pioneer et Voyager. Ces missions ont donné les premiers regards sur des caractéristiques discrètes comme les panaches convectifs et les premières mesures précises des vents zonaux », rapportent des chercheurs dans The Astrophysical Journal .

Des missions précédentes à Jupiter ont montré des taches sombres à l'intérieur le Great Red Spot, qui apparaît, change de forme et disparaît avec le temps. L'une des questions auxquelles les astronomes ont cherché à répondre était de savoir si ces marques étaient des éléments sombres à l'intérieur (ou au-dessus) de la tempête, ou si ces régions étaient des «trous» dans la puissante tempête, ce qui nous permettait de voir dans le vortex.

En combinant les données du trio d'observatoires, il est désormais possible de répondre à cette question. Les marques sombres sont, en fait, des trous dans le système de tempête massif.

Les régions qui semblent sombres à la lumière visible sont assez lumineuses dans les images infrarouges, montrant qu'elles s'étendent dans la tempête. Là où les nuages ​​sont rares, la chaleur de l'intérieur de Jupiter est libre de s'échapper dans l'espace, sous forme de lumière infrarouge. Ce rayonnement – vu dans les données des Gémeaux – est bloqué par les nuages.

"C'est un peu comme un jack-o-lantern. Vous voyez une lumière infrarouge brillante provenant de zones sans nuages, mais là où il y a des nuages, il fait vraiment sombre dans l'infrarouge ", a déclaré Wong.

Le coup vidéo de la NASA montre un vol simulé dans le grand point rouge de Jupiter, basé sur

À mesure que Juno orbite autour de Jupiter, les astronomes en apprendront davantage sur le comportement de l'atmosphère et du temps sur cette planète géante. À certains égards, la combinaison des observatoires agit de la même manière que l'utilisation des données satellitaires et de surface pour prédire la météo terrestre.

«Parce que nous avons maintenant régulièrement ces vues à haute résolution de quelques observatoires et longueurs d'onde différents, nous apprennent tellement plus sur la météo de Jupiter. C'est notre équivalent d'un satellite météo. Nous pouvons enfin commencer à regarder les cycles météorologiques », Simon dit .

L'utilisation de plusieurs instruments, chacun avec ses propres capacités, permet aux astronomes de voir des cibles en utilisant plusieurs instruments en même temps. Cette astronomie multi-messagers montre des événements dans plusieurs longueurs d'onde de lumière en même temps. L'observation d'objets sur plusieurs fréquences du spectre électromagnétique peut également éliminer les barrières, comme les nuages ​​de gaz et de poussière, qui peuvent masquer certaines observations.

Cet article a été initialement publié sur The Cosmic Companion [19659053] par James Maynard fondateur et éditeur de The Cosmic Companion. Il est originaire de la Nouvelle-Angleterre, devenu rat du désert à Tucson, où il vit avec sa charmante épouse, Nicole, et Max le chat. Vous pouvez lire cette pièce originale ici .

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