مقالات

طوفان های روی مشتری کمربندهای رنگارنگ کره زمین را مختل می کند

مقالات علمی با ترجمه مستقیم سایت بزرگ دنیای خوب زندگی

طوفان های روی مشتری کمربندهای رنگارنگ کره زمین را مختل می کند

مشتری در امواج رادیویی با ALMA (بالا) و نور مرئی با تلسکوپ فضایی هابل (پایین). فوران در کمربند استوایی جنوبی در هر دو تصویر قابل مشاهده است. اعتبار: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) ، I de Pater et al.؛ NRAO / AUI NSF، S. Dagnello؛ NASA / Hubble

ابرهای طوفانی ریشه در عمق مشتری ، مناطق سفید و کمربندهای رنگی سیاره را تحت تأثیر قرار داده و باعث ایجاد اختلال در جریان آنها و حتی تغییر رنگ می شود.

با تشکر از مشاهدات هماهنگ این سیاره در ژانویه سال 2017 از طریق شش تلسکوپ نوری ، یک رادیو زمینی و تلسکوپ فضایی هابل ناسا و دانشگاه کالیفرنیا در برکلی ، اخترشناسان و همکاران توانسته اند تاثیر این طوفان ها – ستون های قابل مشاهده در بالای ابرهای یخی آمونیاک سیاره – روی کمربندهایی که در آن ظاهر می شوند ، ردیابی کنند. .

این مشاهدات سرانجام به دانشمندان سیاره ای کمک خواهد کرد تا دینامیک پیچیده اتمسفر روی مشتری را درک کنند که به لطف موقعیت عالی قرمز و باند های رنگی مانند کیک ، آن را به یکی از زیباترین و در حال تغییر سیارات گازی منظومه شمسی تبدیل می کند.

ستاره شناس آماتور ، فیل مایلز ، چند روز قبل از اولین مشاهدات توسط آرایه Atacama Millimeter / Submillimeter Array (ALMA) در شیلی ، متوجه یکی از این ستون ها در استرالیا شد ، و تصاویر گرفته شده یک هفته بعد توسط هابل نشان داد که این ستون یک ستون دوم تولید می کند. آشفتگی پایین دست اسکادران ابر ، کمربند استوایی جنوبی را رها کرد. ستونهای در حال ظهور سپس با وزش باد شدید مشتری ، که ابرها را به سمت شرق و غرب از نقطه مبدأ امتداد می داد ، در تعامل بودند.

سه ماه قبل ، چهار منطقه روشن در شمال کمربند استوایی شمالی دیده می شد. اگرچه این ستونها تا سال 2017 ناپدید شدند ، از این پس کمربند از سمت شمال گسترده تر شده و رنگ آن از سفید به نارنجی-قهوه ای تغییر می کند.

Emke de Butter ، رهبر مطالعه ، استاد دانشگاه کالیفرنیا در برکلی گفت: "اگر این ستون ها قوی باشند و همرفت ادامه یابد ، یکی از این گروه ها ممکن است کل زمان را اذیت کند ، هر چند که ممکن است چند ماه طول بکشد." "از این مشاهدات ، ما یک ستون در حال پیشرفت و جلوه های دیگر می بینیم."

این تجزیه و تحلیل ستون های نظری را که در حدود 80 کیلومتری قله های ابر در مکانی تحت تسلط ابرهای مایع بوجود آمده پشتیبانی می کند. مقاله ای که نتایج را برای انتشار شرح می دهد پذیرفته شد مجله نجوم او اکنون آنلاین است.

در استراتوسفر

جو مشتری عمدتا هیدروژن و هلیوم است و مقدار کمی از متان ، آمونیاک ، سولفید هیدروژن و آب وجود دارد. لایه ابر بالایی از یخ آمونیاک تشکیل شده و از تسمه های قهوه ای و نواحی سفید تشکیل شده است که با چشم غیر مسلح می بینیم. در زیر این لایه ابر بیرونی لایه ای از مولکولهای هیدروکلراید آمونیوم جامد قرار دارد. هنوز عمیق تر ، در حدود 80 کیلومتری زیر سطح زیپ بالایی ، یک لایه از قطرات آب مایع.

ابرهای طوفانی دو باتر و تیم وی که در کمربندهای مورد مطالعه قرار گرفته اند ، به عنوان ستونهای درخشان ظاهر می شوند و تا حد زیادی مانند ابرهای تجمعی رفتار می کنند که پیش از رعد و برق در زمین است. ابرهای طوفانی مشتری مانند ابرهای کره زمین اغلب با صاعقه همراه هستند.

مشاهدات نوری نتوانستند زیر ابرهای آمونیاک مشاهده کنند ، با این حال ، د باتر و تیم وی به دنبال ژرفای تلسکوپهای رادیویی از جمله ALMA و همچنین یک ماتریس بسیار بزرگ (VLA) در نیومکزیکو بودند که توسط بنیاد ملی علوم ملی رصدخانه رادیویی نجوم اجرا می شود.

طوفان های روی مشتری کمربندهای رنگارنگ کره زمین را مختل می کند

تصویر آلما توزیع آمونیاک زیر سطح مشتری را نشان می دهد. اعتبار: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO) ، I de Pater / UC برکلی و همکاران ؛ NRAO / AUI NSF ، S. Dagnello

اولین مشاهدات ALMA در مورد مشتری بین 3 و 5 ژانویه سال 2017 بود ، چند روز پس از مشاهده یکی از این ستونهای روشن توسط ستاره شناسان آماتور در استوا جنوبی سیاره. یک هفته بعد ، مشاهدات Hubble ، VLA ، Gemini ، Keck و Subaru در هاوایی و تلسکوپ فوق العاده بزرگ (VLT) در شیلی در گروههای بصری ، رادیویی و مادون قرمز عکس گرفتند.

De Pater مشاهدات رادیویی ALMA را با داده های دیگر ترکیب کرد ، که به طور ویژه روی طوفان تازه تخمیر شده متمرکز شده بود زیرا در ابرها روی سطح یخ آمونیاک نفوذ می کند.

داده ها نشان می دهد که این ابرهای طوفانی در مناطق گرمسیری – سردترین بخش جو به بالاترین درجه رسیده اند – جایی که آنها تقریباً مانند ابرهای باری شکل تجمعی پخش می شوند که باعث ایجاد رعد و برق و رعد و برق در زمین می شوند.

دو باتیر ​​گفت: "مشاهدات ما در ALMA اولین کسی است که نشان می دهد غلظت بالای آمونیاک در هنگام فوران فعال افزایش می یابد."

مشاهدات مربوط به چگونگی شکل گیری این ستون ها با یک نظریه بنام همرفت مرطوب است. طبق این تئوری ، همرفت مخلوطی از آمونیاک و بخار آب را به اندازه کافی بالا – حدود 80 کیلومتری زیر ابرهای ابر – برای چگالی آب در قطرات مایع به ارمغان می آورد. آب چگالش گرما را آزاد می کند که ابر را به سرعت به سمت بالا و از طریق سایر لایه های ابر به سمت بالا به دام می اندازد و درنهایت ابرهای آمونیاک یخی را در اتمسفر فوقانی می شکند.

حرکت ستون ابر ابر آمونیاک فوق سرد را بر روی ابرهای آمونیاک یخ موجود تا زمانی که آمونیاک یخ ببخشد ، ایجاد می کند و یک ستون سفید روشن ایجاد می کند که در مقابل نوارهای رنگی است که مشتری را احاطه کرده است.

دی باتر گفت: "ما با این داده ها واقعاً خوشبخت بودیم ، زیرا تنها چند روز پس از یافتن ستاره شناسان آماتور در ستونهای روشن در خط استوا در جنوب انجام شد." "با ALMA ، ما متوجه كل سیاره شدیم و این ستون را دیدیم. همانطور كه ​​ALMA لایه های ابر را تحقق می بخشد ، در واقع می توانیم آنچه را كه در ابرهای آمونیاك رخ می دهد ببینیم."

هابل یک هفته پس از ALMA عکس گرفت و دو نقطه روشن جداگانه را ضبط کرد ، نشان می دهد که ستون ها از همان منبع سرچشمه گرفته اند و توسط یک جریان جت در ارتفاع زیاد به سمت شرق منتقل شده و منجر به اختلالات قابل توجهی در کمربند می شوند.

به طور تصادفی ، سه ماه پیش ، ستونهای روشن در شمال کمربند استوایی شمالی دیده می شد. مشاهدات ژانویه 2017 نشان داد که این کمربند در عرض گسترده می شود و باندی که برای اولین بار ستون ها را دید از سفید به نارنجی تغییر یافت. دی باتر گمان می برد که گسترش شمالی کمربند استوایی شمالی نتیجه گاز حاصل از ستون های تخلیه کننده آمونیاک در جو عمیق تر است.

رابرت سولت و همكار نویس د باتر از دانشگاه ملبورن در استرالیا برای تحلیل نقشه های ALMA برای دستیابی به نقشه های رادیویی سطحی ، از یك برنامه رایانه ای ویژه استفاده كردند تا قابل مقایسه با تصاویر نوری قابل رویت هابل باشد.

Sault گفت: "چرخش مشتری یک بار در هر 10 ساعت یکبار نقشه های رادیویی را تار می کند ، زیرا این نقشه ها چند ساعت طول می کشد تا مانیتور شود." "علاوه بر این ، به دلیل بزرگ بودن مشتری ، ما مجبور شدیم كه سیاره را" پاك كنیم "تا بتوانیم سرانجام موزائیك بزرگی بسازیم. ما برای ایجاد نقشه كامل سیاره زمین روش ساختیم."


هابل تصویری جدید از مشتری ارائه می دهد


اطلاعات بیشتر:
اولین نقشه های طول میلی متر Jupiter ALMA ، با مطالعه همرفت طول موج ، ARXiv: 1907.11820 [astro-ph.EP] arxiv.org/abs/1907.11820

ارسال شده توسط
دانشگاه کالیفرنیا ، برکلی




استناد:
طوفان های روی مشتری کمربندهای رنگارنگ کره زمین را مختل می کند (2019 ، 22 اوت)
برگرفته در 22 آگوست 2019
از https://phys.org/news/2019-08- طوفان- مشتری- بی نظمی- Planan– belts.html

این سند مشمول حق چاپ است. جدا از هرگونه معاملات منصفانه به منظور مطالعه و تحقیق خود ، خیر
بخشی را می توان بدون اجازه کتبی تکثیر کرد. محتوا فقط برای اهداف اطلاعاتی ارائه می شود.

نوشته های مشابه

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بستن