Astronomer fra UC Berkeley brukte den massive W.M. Forskere er fremdeles ikke sikre på hvorfor flekkene har blitt røde, men de tror det kan være at de mudrer mørkere materiale opp fra dypere i planetens atmosfære; når det utsettes for ultrafiolett lys fra solen, blir dette materialet rødt.
Astronomer fra University of California, Berkeley, og WM Keck Observatory på Hawaii forrige måned knipset høye oppløsninger nærinfrarøde bilder av Great Red Spot, en vedvarende høyt trykk storm på Jupiter, som en oppstart storm, Red Spot Jr ., luftet av det på sitt løp rundt planeten.
Bildet, som også viser Jupiters måne Io, ble tatt den 20. juli Hawaii-tiden (21. juli Universal Time) av Keck II-teleskopet på Mauna Kea ved bruk av adaptiv optikk for å skjerpe bildet.
Flekkene er interessante for astronomer fordi Red Spot Jr. ble dannet fra sammenslåingen av tre hvite flekker først nylig, mellom 1998 og 2000, og i desember 2005 ble rød som den mye eldre Great Red Spot. Mens den nye røde flekken er omtrent på størrelse med jorden, er den store røde flekken nesten dobbelt så stor som diameteren og har sirklet rundt planeten i minst 342 år.
Bildene som er tatt av andre generasjon Near Infrared Camera (NIRC2) på Keck II viser at selv om de to røde flekkene har omtrent samme farge når de sees i synlige bølgelengder, skiller de seg markant med infrarøde bølgelengder. Da astronomene så på planeten gjennom et smalbåndsfilter sentrert på 1,58 mikron, nesten infrarød bølgelengde, var Red Spot Jr., som ble kalt Oval BA før den skiftet fra hvit til rød, mye mørkere, noe som indikerte at toppene av stormskyene kan være lavere enn på Great Red Spot. Med mer atmosfære over skyetoppene, absorberes mer infrarødt lys av molekyler som metan i atmosfæren.
“Red Spot Jr. er enten ikke så høyt som Great Red Spot, eller det er bare ikke så reflekterende, det vil si like tett,” sa hovedastronom Imke de Pater, professor i astronomi ved UC Berkeley. "Disse bildene vil sette noen begrensninger på høyden til Red Spot Jr."
Den store røde flekken antas å tårne seg omtrent 8 kilometer over det omkringliggende skydekket. Det faktum at Red Spot Jr ble rød kan indikere at det virvlende stormskyer øker også høyere, selv om de tilsynelatende ikke er så høye som for den større følgesvennen, eller skyene er tynnere.
Hvorfor flekkene er røde er gjenstand for stor debatt. Noen mennesker tror de orkanlignende vindene på Great Red Spot, som kan nå 400 miles i timen, mudrer opp materiale dypere i planetens atmosfære som, når de blir utsatt for ultrafiolett sollys, blir rødt. En kandidat er fosfengass, PH3, som er blitt påvist på Jupiter. Ultraviolett lys kan katalysere omdannelsen til rødt fosfor, P4, ifølge en av de ledende teoriene. Andre, mer kompliserte teorier har fosfin som samvirker i atmosfæren med kjemikalier som metan eller ammoniakk for å danne komplekse forbindelser som metylfosfan eller fosfatetyn.
Nyere studier antyder imidlertid at den røde fargen også kan tilskrives svovelallotroper, det vil si forskjellige molekylære konfigurasjoner, inkludert kjeder og ringer, av rent svovel (S3-S20). Det nye verket antar at ammoniumhydrosulfidpartikler bæres oppover i Great Red Spot og brytes opp av ultrafiolett lys. Etterfølgende kjemiske reaksjoner fører til slutt til langkjedede svovelallotroper, som kan variere i farge fra rød til gul.
"Juryen er fremdeles ute etter de eksakte prosessene som fører til den røde fargen på Great Red Spot - og Oval BA," er de sitert sitert i august 2006-utgaven av Sky & Telescope magazine.
Christopher Go, en amatørastronom som først la merke til fargeendringen til Red Spot Jr., ble med i De Pater sitt team tidligere i år. Han bemerket at under det nære møtet mellom de to flekkene, var Red Spot Jr. Litt klemt og strakk seg i bevegelsesretningen. Det samme skjedde i 2002 og 2004 da Great Red Spot og Red Spot Jr passerte hverandre, selv om den gang var Junior hvit.
Den store røde flekken roterer vestover, motsatt av den østlige rotasjonen av planeten. Fordi vekslende bånd på den joviske overflaten beveger seg i motsatte retninger, beveger den tilstøtende Red Spot Jr seg østover. Planeten roterer omtrent en gang hver 10. time.
En annen av de Paters kolleger, UC Berkeley, maskiningeniørprofessor Philip Marcus, spådde for flere år siden at Jupiters klima endret seg, basert på forsvinningen av sykloniske stormer eller flekker i bandene. Dannelsen av Red Spot Jr fra tre mindre stormer er et eksempel på dette. Blandingen av atmosfæren med disse syklonene holder temperaturen omtrent den samme over hele planeten, hevdet han, så tap av denne blandingen vil føre til at ekvator varmes opp og polene avkjøles.
Tidligere i år, 16. april, fanget de Pater og hennes team nærinfrarøde, ultrafiolette og synlige lysbilder av planeten ved hjelp av Hubble-romteleskopet for å se nærmere på de to røde flekkene. Observasjonene med Keck-teleskopet var en oppfølgingsundersøkelse for å prøve å måle hastighetene til den virvlende vinden på flekkene. Jupiters lysstyrke og størrelse forvekslet imidlertid det adaptive optikk-systemet (AO), og tvang astronomene til å savne noen gode skudd av planeten da guidestjernen ble posisjonert optimalt i forhold til Jupiter.
"Dette var sannsynligvis den mest utfordrende observasjonen som AO-systemet noensinne har prøvd på Keck," sa de Pater, og refererte til bruken av laserguidestjernesystemet ved siden av et objekt så stort og lyst som Jupiter. Adaptiv optikk kan ta glimtet ut av et objekt forårsaket av termisk bevegelse i atmosfæren, men for å gjøre dette godt, må målet være i nærheten av et annet lyst objekt som kan tjene som referanse. For noen av bildene ble Jupiters måne Io brukt som referanse "stjerne." Men inntil Io kom nær nok for dette, ble det opprettet en laserguidestjerne i nærheten av Jupiter for å tjene dette formålet.
"Dette var vårt første forsøk på å bruke laseren for å skaffe AO-korrigerte bilder av Jupiters overflate," sa Dr. Al Conrad, en støtteastronom ved Keck-observatoriet. "Teknikken viser løfte og vil, hvis vi fullfører den, gi oss mange flere muligheter til å observere dette fascinerende, stadig forandrende objektet."
nærbilde av Jupiters to røde flekker gjennom et 5-mikron filter
Teamet, som inkluderte Keck som observerte støttemedlemmer Terry Stickel, David le Mignant og Marcos van Dam og UC Berkeley post-doc Michael Wong, fikk også et nærbilde av de to stedene gjennom et smalbåndsfilter sentrert på 5 mikron, som prøver termisk stråling fra dypt i skylaget. Begge flekker virker mørke fordi skyene helt blokkerer varme som stammer fra nedre høyder, selv om trange regioner rundt flekkene som er blottet for skyer, viser lekkasje av denne varmen ut i rommet.
"Disse 5 mikron-bildene avdekker detaljer i skyens uklarhet som ikke sees på de andre bølgelengdene og vil bidra til å avdekke den vertikale strukturen til flekkene," la Wong til. "De jevne, smale buer som er synlige sør for hvert sted, kommer trolig av samspillet mellom flekkene og høyhastighetsvindene som avbøyes rundt dem."
Oppløsningen ved bruk av både den smale og brede utsikten på kameraet var omtrent 0,1 arcsekunder, eller bare halvparten så god som man kan oppnå på en klar natt med optimal sikt.
W. Keck-observatoriet driver to-meter teleskop som ligger på toppen av Mauna Kea på øya Hawaii og administreres av California Association for Research in Astronomy, et ideelt selskap som har styremedlemmer fra Caltech, University of California og NASA. For mer informasjon, besøk http://www.keckobservatory.org.
Originalkilde: UC Berkeley News Release
