ウェッブ望遠鏡が木星の大気中に前例のないジェット気流を検出

CNN の Wonder Theory 科学ニュースレターに登録してください。 魅力的な発見や科学の進歩などのニュースで宇宙を探検しましょう。

CNN
—

木星は、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が 2022 年 7 月に初めて赤外線の視線を宇宙に向けたとき、それによって観測された最初のターゲットの 1 つでした。 天文学者の予想を超えた素晴らしい画像宇宙天文台はこの巨大ガス惑星の大気のこれまでに見たことのない特徴を明らかにした。

研究者らは画像の撮影にウェッブ近赤外線カメラ (NIRCam) を使用しました。 木星の大気の変化を検出するために 4 つの異なるフィルターを適用した、10 時間間隔の木星の一連の画像。 赤外線は人間の目には見えず、ウェッブ望遠鏡の前例のない機能は、過去 1 年間にわたって、最近観測された多くの天体の特徴を観察するために使用されてきました。 若いスターの大規模なグループ そして予想外の 惑星のような天体のペア。

天文学者らは、木星の下部成層圏、雲の上約 25 マイル (40 キロメートル) に位置する大気で高速ジェット気流を検出しました。 地球の赤道上にあるジェット気流は、幅が 3,000 マイル (4,800 キロメートル) 以上あり、時速 320 マイル (時速 515 キロメートル) で移動します。これは、カテゴリー 5 のハリケーンが継続的に吹く速度の 2 倍です。地球。 。

ウェッブ氏の繊細な能力によって可能になった研究結果は、木星の嵐の大気内の動的な相互作用に光を当てました。

「これは私たちを完全に驚かせたものです」と、10月19日に同誌に掲載された研究の主著者であるリカルド・ウエソ氏は語った。 自然天文学, 現状では。 フエソは、スペインのビルバオにあるバスク大学で物理学の講師を務めています。

「私たちがいつも木星の大気中でぼんやりとしたもやとして見ていたものが、今では明確な特徴として現れており、木星の急速な回転とともに追跡できる」と同氏は述べた。

木星は太陽系最大の惑星であり、ガスで構成されているため、地球とほとんど変わりません。 しかし、私たちの惑星と同様に、木星にも層状の大気があります。 これらの乱流層は、大気のさまざまな部分がどのように相互作用するかをよりよく理解しようとする以前のミッションや望遠鏡によって観察されてきました。 このレイヤーには、次のような 100 年にわたる嵐を含む気象パターンも含まれています。 木星の大赤斑 そして氷のようなアンモニアでできた雲。

他のミッションでは、さまざまな波長の光を使って木星の渦巻く雲の奥深くまで侵入してその下を観察しているが、ウェッブは雲頂から約25～50キロメートル（15～30マイル）の高高度にある層を研究できるユニークな立場にある。 以前は詳細が不明であったスパイ。

「多くの地上望遠鏡、NASAのジュノーやカッシーニなどの探査機、NASAのハッブル宇宙望遠鏡が木星系の気象パターンの変化を観測しているが、ウェッブ氏はすでに木星の環、衛星、大気に関する新たな発見を提供している」と述べた。研究の共著者、彼のために」。 カリフォルニア大学バークレー校の天文学および地球惑星科学の名誉教授イムケ・デ・ペイター氏は声明でこう述べた。

研究者らは、ウェッブが高高度で検出した風とハッブルが捉えた下層の風を比較し、風速の変化を追跡した。 両方の宇宙観測所はジェット気流の検出に不可欠であり、ウェッブは小さな雲の特徴を観察し、ハッブルはジェットとは関係のない嵐を含む熱帯の大気を観察しました。 2 つの望遠鏡は、木星の複雑な大気と層内で起こっているプロセスを広範囲に観察することを可能にしました。

「ウェッブとハッブルの異なる波長が嵐の雲の 3D 構造を明らかにすることはわかっていましたが、データのタイミングを利用して嵐がどのくらいの速度で発達するかを確認することもできました」と研究の共著者で惑星学者のマイケル・ウォン氏は述べた。宇宙研究センターの科学者。 関連するハッブル観測を主導したカリフォルニア大学バークレー校は声明でこう述べた。

ウェッブ望遠鏡を使用した木星の将来の観察により、驚くべきことの中でも特に、ジェット気流の速度と高度が時間の経過とともに変化しているかどうかなど、ジェット気流に関するさらなる洞察が明らかになる可能性があります。

「これほど多くの天文台で木星の雲と風を何年も追跡してきたにもかかわらず、木星について学ぶべきことがまだたくさんあるということは私にとって驚くべきことです」と彼は言いました。 2022年に撮影されました。」 研究の共著者である英国レスター大学の惑星科学教授リー・フレッチャー氏は声明で述べた。

「木星は、赤道成層圏で風と気温の複雑だが繰り返しのパターンを持っており、これらの波長で測定される雲や霧の中の風の上空にあります。この新しいジェットの強さがこの振動する成層圏のパターンに関連しているのであれば、ジェットが起こることを期待できるかもしれません。」今後 4 年間、この理論をテストすることは非常に興味深いでしょう。