• Home
  • Química
  • Astronomía
  • Energía
  • Naturaleza
  • Biología
  • Física
  • Electrónica
  •  science >> Ciencia >  >> Astronomía
    Impresionantes imágenes de Géminis apuntan a la nave espacial Juno hacia el descubrimiento

    Figura 1. Una imagen infrarroja de color compuesta de Júpiter revela partículas de neblina en un rango de altitudes, como se ve en la luz del sol reflejada. La imagen fue tomada con el telescopio Gemini North con el generador de imágenes de infrarrojo cercano (NIRI) el 18 de mayo de 2017, un día antes del sexto paso cercano de la misión Juno ("perijove") del planeta. Los filtros de color cubren longitudes de onda entre 1,69 y 2,275 micrones y son sensibles a presiones de 10 milibares a 2 bares. La Gran Mancha Roja (GRS) aparece como la región más brillante (blanca) en estas longitudes de onda, que son principalmente sensibles a las nubes y neblinas de gran altitud cerca y por encima de la parte superior de la región convectiva de Júpiter, lo que revela que el GRS es una de las características de mayor altitud en la atmósfera de Júpiter. Las características que aparecen de color amarillo / naranja en los polos de Júpiter surgen del reflejo de la luz solar de las brumas a gran altitud que son productos de la química relacionada con las auroras en la estratosfera superior del planeta. Las líneas espirales estrechas que parecen conducir hacia adentro o hacia afuera desde las regiones circundantes probablemente representan características atmosféricas que se estiran por los intensos vientos dentro del GRS. como la estructura en forma de gancho en su borde occidental (lado izquierdo). Algunos están siendo arrastrados por su borde este (lado derecho) y en un patrón de flujo extenso en forma de onda; e incluso hay un rastro de flujo desde su norte. Otras características cercanas al GRS incluyen el bloque oscuro y el óvalo oscuro al sur y al norte del patrón de flujo este, respectivamente, lo que indica una menor densidad de partículas de nubes y neblina en esos lugares. Ambos son circulaciones ciclónicas de larga duración, girando en el sentido de las agujas del reloj:en la dirección opuesta a la rotación en sentido antihorario del GRS. Un patrón de onda prominente es evidente al norte del ecuador, junto con dos óvalos brillantes; estos son anticiclones que aparecieron en enero. Tanto el patrón de ondas como los óvalos pueden estar asociados con un aumento impresionante de la actividad tormentosa que se ha observado en estas latitudes este año. Más al norte se ve otro óvalo anticiclónico brillante. Juno puede pasar por encima de estos óvalos durante su aproximación más cercana el 11 de julio. Las altas brumas son evidentes en ambas regiones polares con mucha estructura espacial que nunca se había visto con tanta claridad en imágenes terrestres. con una variabilidad sustancial en su estructura espacial. Las longitudes de onda centrales y los colores asignados a los filtros son:1,69 micrones (azul), 2.045 micrones (cian), 2.169 micrones (verde), 2.124 micrones (amarillo), y 2.275 micrones (rojo). Crédito:Observatorio Gemini / AURA / NSF / JPL-Caltech / NASA

    Imágenes muy detalladas del Observatorio Gemini despegan las capas atmosféricas de Júpiter para apoyar a la nave espacial NASA / JPL Juno en su búsqueda por comprender la atmósfera del planeta gigante.

    Imágenes de alta resolución de Júpiter por el telescopio Gemini North en Maunakea están informando a la misión Juno de eventos convincentes en la atmósfera de Júpiter. "Las observaciones de Géminis, que abarca la mayor parte del primer semestre de este año, ya han revelado un tesoro de eventos fascinantes en la atmósfera de Júpiter, "dijo Glenn Orton, Investigador principal de esta investigación de óptica adaptativa de Gemini y coordinador de observaciones terrestres que respaldan el proyecto Juno en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de Caltech.

    "En mayo, Géminis se acercó a las características intrigantes en y alrededor de la Gran Mancha Roja de Júpiter:incluida una estructura en forma de remolino en el interior del lugar, una curiosa nube en forma de gancho en su lado occidental y una larga, Ola de estructura fina que se extiende desde su lado este, ", agrega Orton." Eventos como este muestran que todavía hay mucho que aprender sobre la atmósfera de Júpiter:la combinación de observaciones de la Tierra y de naves espaciales es un poderoso golpe doble en la exploración de Júpiter ".

    Juno ha hecho ahora cinco pases de cerca de la atmósfera de Júpiter, el primero de los cuales fue el 27 de agosto, 2016, y el último (el sexto) el 19 de mayo de este año. Cada uno de estos pases cercanos ha proporcionado sorpresas al equipo científico de Juno, y el regreso de la ciencia de Juno se ha beneficiado de una campaña coordinada de apoyo basado en la Tierra, que incluye observaciones de naves espaciales que orbitan la Tierra (que cubren rayos X a través de longitudes de onda visibles) y observatorios terrestres (que cubren el infrarrojo cercano a través de longitudes de onda de radio).

    Figura 2. Imágenes de cerca de la Gran Mancha Roja de las imágenes del Generador de Imágenes de Infrarrojo Cercano (NIRI) de Gemini que muestran diferencias en la estructura interior de este vórtice gigante con la altitud. La imagen superior se tomó con un filtro a 2.275 micrones que es sensible a partículas en, y por encima, presiones de aproximadamente 10 milibares (aproximadamente el 1% de la presión al nivel del mar en la Tierra) en la estratosfera inferior de Júpiter. Muestra que las partículas en este nivel tienden a aumentar hacia el centro de este gigantesco vórtice. La imagen del medio se tomó con un filtro de 1,58 micrones, sensible a prácticamente ninguna absorción gaseosa, y es sensible al brillo de las nubes, muy similar a la luz roja visible. En la imagen se puede ver una sutil estructura de bandas de forma ovalada que va del exterior al interior. La diferencia entre estas dos imágenes ilustra las principales diferencias en la dinámica de este vórtice con la altitud. La imagen inferior se tomó con un filtro de 4,68 micrones, y muestra una emisión térmica brillante de la atmósfera más profunda dondequiera que haya "cielo despejado" (baja opacidad de las nubes en el rango de 0.5-3 bar). Los dos paneles superiores muestran datos del 18 de mayo, 2017, mientras que el panel inferior muestra datos del 11 de enero, 2017. Crédito:Observatorio Gemini / AURA / NSF / JPL-Caltech / NASA / UC Berkeley

    A continuación:los pasajes cercanos de Juno a Júpiter el 11 de julio, 2017. "Observaciones de Géminis, que ya están en marcha para el sobrevuelo de julio, están ayudando a orientar nuestros planes para este pasaje, ", dijo Orton. Agrega que los tipos de luz que captura Géminis brindan una poderosa visión de las capas de la atmósfera de Júpiter y una vista tridimensional de las nubes de Júpiter. Entre las preguntas que está investigando Juno se incluyen ondas atmosféricas a escala planetaria poco entendidas al sur de el ecuador ". No estamos seguros de si estas ondas se pueden ver en latitudes más altas, ", dijo Orton." Si es así, podría ayudarnos a comprender los fenómenos en la circulación de Júpiter que son bastante desconcertantes ".

    "¡Vaya, imágenes más notables del sistema de óptica adaptativa de Gemini!" dijo Chris Davis, Oficial de programas para Géminis en la National Science Foundation (NSF), una de las cinco agencias que operan el observatorio. "Es genial ver esta poderosa combinación de observaciones terrestres y espaciales, y las dos agencias, NSF y NASA, trabajando juntos en descubrimientos tan importantes desde el punto de vista científico ".

    Las observaciones de Géminis utilizan filtros especiales que se enfocan en colores específicos de luz que pueden penetrar la atmósfera superior y las nubes de Júpiter. Estas imágenes son sensibles al aumento de la absorción por mezclas de gas metano e hidrógeno en la atmósfera de Júpiter. "Las imágenes de Géminis proporcionan sensibilidad vertical desde la cima de las nubes de Júpiter hasta la estratosfera inferior del planeta, "según Orton.

    Las observaciones también emplean tecnología de óptica adaptativa para eliminar significativamente las distorsiones debidas a la turbulencia en la atmósfera de la Tierra y producir estas imágenes de resolución extremadamente alta. Específicamente, el detalle visible en estas imágenes de Júpiter es comparable a poder ver una característica del tamaño de Irlanda desde la distancia actual de Júpiter de unos 600 millones de kilómetros (365 millones de millas) de la Tierra.

    Figura 3. En longitudes de onda infrarrojas más largas, Júpiter brilla con emisión térmica (calor). En las áreas oscuras de esta imagen de 4.8 micrones, las nubes espesas bloquean la emisión de la atmósfera más profunda. La Gran Mancha Roja es visible justo debajo del centro. Esta imagen, obtenido con el generador de imágenes de infrarrojo cercano (NIRI) del telescopio Gemini North, se obtuvo el 11 de enero, 2017, por lo que las posiciones relativas de las características discretas han cambiado con respecto a la imagen del infrarrojo cercano en la Figura 1. Crédito:Observatorio Gemini / AURA / NSF / UC Berkeley

    Además de las imágenes que utilizan tecnología de óptica adaptativa, un programa paralelo de Géminis dirigido por Michael Wong de la Universidad de California, Berkeley, utilizó un filtro de longitud de onda más larga, para lo cual no se necesita óptica adaptativa. Para obtener estos datos se realizaron varias imágenes con exposiciones cortas, y las imágenes más nítidas se combinaron en el procesamiento, un enfoque comúnmente llamado "imagen de la suerte". Las imágenes obtenidas con este filtro son principalmente sensibles a la opacidad de las nubes (bloquea la luz) en el rango de presión de 0,5 a 3 atmósferas. "Estas observaciones trazan flujos verticales que no se pueden medir de otra manera, iluminando el clima, clima y circulación general en la atmósfera de Júpiter, "señala Wong. Esta imagen se muestra en la Figura 3.

    El telescopio Subaru también suministró imágenes de infrarrojo medio simultáneas con su instrumento COMICS, midiendo la producción de calor del planeta en una región espectral no cubierta por la instrumentación de Juno. y producir datos sobre la composición y la estructura de las nubes que complementen las observaciones de Juno y Gemini. Por ejemplo, muestran un interior muy frío a la Gran Mancha Roja que está rodeada por una región cálida en su periferia, lo que implica aire ascendente en el centro que está rodeado por hundimiento. También muestran una región muy turbulenta al noroeste de la Gran Mancha Roja. La imagen de Subaru está disponible en:juno.html "target =" _ blank "> phys.org/news/2017-06-mid-infr… e-juno.html.

    La nave espacial Juno de la NASA se lanzó en agosto de 2011 y comenzó a orbitar Júpiter a principios de julio de 2016. Un objetivo principal de la misión es mejorar nuestra comprensión de Júpiter, desde sus propiedades atmosféricas hasta nuestra comprensión de cómo Júpiter y otros planetas del Sistema Solar exterior formado. La carga útil de Juno de nueve instrumentos puede sondear la composición atmosférica, temperatura, dinámica de las nubes, así como las propiedades de los intensos campos magnéticos de Júpiter y la aurora.

    Las imágenes en el infrarrojo cercano de Géminis son particularmente útiles para el mapeador de auroras infrarrojas de Júpiter (JIRAM) de Juno. JIRAM toma imágenes a 3.5 y 4.8 micrones y espectros de resolución moderada a 2-5 micrones. Las imágenes de Géminis proporcionan un contexto espacial de alta resolución para las observaciones espectroscópicas de JIRAM y cubren longitudes de onda y regiones del planeta no observadas por JIRAM. También imponen una restricción de la atmósfera superior a la circulación de Júpiter en la atmósfera profunda determinada por el experimento del radiómetro de microondas (MWR) de Juno.


    © Ciencia https://es.scienceaq.com