ハッブル スパイ 木星と天王星の驚くべき変化する季節

強風、スモッグの予報

その先の外惑星[{” attribute=””>Mars do not have solid surfaces to affect weather as on Earth. And, sunlight is much less able to drive atmospheric circulation. Nevertheless, these are ever-changing worlds. And Hubble – as interplanetary meteorologist – is keeping track, as it does every year. Jupiter’s weather is driven from inside-out as more heat percolates up from its interior than it receives from the Sun. This heat indirectly drives color change cycles highlighting a system of alternating cyclones and anticyclones. Uranus has seasons that pass by at a snail’s pace because it takes 84 years to complete one orbit about the Sun. The seasons are extreme because Uranus is tipped on its side. As summer approaches in the northern hemisphere, Hubble sees a growing polar cap of high-altitude photochemical haze that looks similar to the smog over cities on Earth.

Hubble Monitors Changing Weather and Seasons at Jupiter and Uranus

Ever since its launch in 1990, NASA’s Hubble Space Telescope has been an interplanetary weather observer, keeping an eye on the largely gaseous outer planets and their ever-changing atmospheres. NASA spacecraft missions to the outer planets have given us a close-up look at these atmospheres, but Hubble’s sharpness and sensitivity keeps an unblinking eye on a kaleidoscope of complex activities over time. In this way Hubble complements observations from other spacecraft such as Juno, currently orbiting Jupiter; the retired Cassini mission to Saturn, and the Voyager 1 and 2 probes, which collectively flew by all four giant planets between 1979 and 1989.

Inaugurated in 2014, the telescope’s Outer Planet Atmospheres Legacy (OPAL) Program has been providing us with yearly views of the giant planets. Here are some recent images:

Hubble Space Telescope images of Jupiter taken on November 12, 2022 (left) and January 6, 2023 (right). Credit: Science: NASA, ESA, STScI, Amy Simon (NASA-GSFC), Michael H. Wong (UC Berkeley), Image Processing: Joseph DePasquale (STScI)

Jupiter

[left]・木星予報では北緯低緯度で荒天。 一部の惑星天文学者がそれを呼ぶように、「渦の通り」を形成して、顕著な一連の交互の嵐を見ることができます。 これは、時計回りと反時計回りに歯車が交互に動く機械のように、高気圧と低気圧が重なった波形パターンです。 嵐が互いに十分に接近した場合、合併の可能性が非常に低い場合、大赤斑の現在のサイズに匹敵する可能性がある、さらに大きな嵐を構築する可能性があります。 高気圧と低気圧の段階的なパターンは、個々の嵐の合併を防ぎます。 これらの嵐の内陸活動も見られます。 1990 年代に、ハッブルは内部雷雨を伴うサイクロンや高気圧を観測しませんでしたが、これらの嵐は過去 10 年間に出現しました。 強い色の変化は、ハッブルが異なる雲の高さと深さも見ていることを示しています。

オレンジ色の衛星イオが、木星の多色の雲頂のこのビューをフォトボムし、惑星の西端に影を落としています。 ハッブル望遠鏡の解像度は非常に鮮明で、多くの活火山に関連するイオのオレンジ色の斑点の外観を見ることができます。 これらの火山は、1979 年に探査機ボイジャー 1 号が通過したときに初めて発見されました。月の溶けた内部は、火山が物質を噴き出す薄い地殻で覆われています。 硫黄は温度によって異なる色を呈するため、イオの表面は非常にカラフルです。 この写真は 2022 年 11 月 12 日に撮影されました。

[right]—木星の伝説的な大赤斑が、このビューの中心となっています。 この渦は地球を飲み込むのに十分な大きさですが、実際には 150 年前の観測記録で最も小さいサイズに縮小しています。 木星の氷の衛星ガニメデが、右下の巨大な惑星のそばを通り過ぎるのを見ることができます。 水星より少し大きいガニメデは、太陽系最大の月です。 それは、内部熱によって引き起こされる目に見える氷の流出を伴う、主に水の氷の表面を持つクレーターのある世界です。 (画像が撮影されたとき、木星は地球から 81,000 マイル離れていたため、この画像は小さくなっています。) この写真は2023年1月6日に撮影されました。

2014 年 11 月 9 日 (左) と 2022 年 11 月 9 日に撮影されたハッブル宇宙望遠鏡による天王星の画像。クレジット: 科学: NASA、ESA、STScI、Amy Simon (NASA-GSFC)、Michael H. Wong (UC Berkeley)、Image Processing : Joseph DiPasquale (STScI)

天王星

風変わりな天王星は、地球のように垂直に回転するのではなく、84 年の軌道をたどって太陽の周りを横に転がります。 天王星には、惑星の軌道面からわずか 8 度の奇妙な「水平」回転軸があります。 最近の理論によると、天王星にはかつて重力によって不安定になった巨大な月があり、その後衝突したことが示唆されています。 他の可能性には、惑星形成中の巨大な効果、または時間の経過とともに互いに共鳴トルクを及ぼす巨大な惑星さえ含まれます。 惑星の傾きの結果、最大 42 年の間隔で、地球の半球の一部で太陽光が完全に失われます。 1980 年代に探査機ボイジャー 2 号が訪れたとき、惑星の南極は太陽の方を向いていました。 ハッブルの最新のビューは、北極が現在太陽に向かって傾いていることを示しています。

[left]これは 2014 年に撮影された天王星のハッブル ビューです。これは北春分点から 7 年後、太陽が惑星の赤道を直接照らしていた時期であり、OPAL プログラムの最初の画像の 1 つを示しています。 メタンの氷の結晶の雲を伴う複数の嵐が、惑星のシアン色の下層大気の上の中北部の緯度に現れます。 ハッブルはリングシステムをエッジでイメージしました 2007年に、しかし、このビューでは7年後にリングが咲き始めました. この時、惑星にはいくつかの小さな嵐があり、かすかな雲の塊さえありました。

[right]– 2022年に見られるように、天王星の北極は都市の上に厚いスモッグのような光化学のもやを示しています。 いくつかの小さな嵐が、極のもやの境界の端近くに見られます。 ハッブルは北極冠の大きさと明るさを追跡しており、年々明るくなり続けています。 天文学者は、大気循環、粒子の特性、化学プロセスなど、大気の極冠が季節によってどのように変化するかを制御する複数の影響を解き明かします。 2007 年のヨーロッパ分点では、どちらの極も特に明るくはありませんでした。 北半球の夏至が 2028 年に近づくと、極冠が明るくなり、地球に直接向くようになり、輪と北極がよく見えるようになります。 その後、リングシステムが顔を合わせて表示されます。 この写真は2022年11月9日に撮影されました。

ハッブルについて

ハッブル宇宙望遠鏡は、NASA と、メリーランド州グリーンベルトにある NASA のゴダード宇宙飛行センターによって管理されている欧州宇宙機関との間の驚くべきコラボレーションです。 宇宙の謎を探る、ボルチモアの宇宙望遠鏡科学研究所 (STScI) は、ハッブルの科学的取り組みをリードしています。 ワシントン D.C. にある天文学研究大学協会は、NASA に代わって STScI を運営しています。