جاسوس هابل فصول متغيرة مذهلة في كوكب المشتري وأورانوس

توقعات للرياح العاصفة ، الضباب الدخاني

الكواكب الخارجية وراءها[{” 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]– توقعات كوكب المشتري هي طقس عاصف عند خطوط العرض الشمالية المنخفضة. يمكن رؤية سلسلة بارزة من العواصف المتناوبة ، وتشكل “شارع دوامة” كما يسميه بعض علماء الفلك الكوكبي. هذا نمط موجة من الأعاصير المضادة والأعاصير المتداخلة ، مقفلة معًا كما هو الحال في آلة ذات تروس متناوبة تتحرك في اتجاه عقارب الساعة وعكس اتجاه عقارب الساعة. إذا اقتربت العواصف بما فيه الكفاية من بعضها البعض ، في حالة حدوث اندماج غير مرجح للغاية ، فيمكنها بناء عاصفة أكبر ، من المحتمل أن تنافس الحجم الحالي للبقعة الحمراء العظيمة. يمنع النمط المتدرج للأعاصير المضادة والأعاصير اندماج العواصف الفردية. يُنظر أيضًا إلى النشاط الداخلي لهذه العواصف ؛ في التسعينيات ، لم يشهد هابل أي أعاصير أو أعاصير مضادة مع عواصف رعدية داخلية ، لكن هذه العواصف ظهرت في العقد الماضي. تشير الاختلافات القوية في اللون إلى أن هابل يرى ارتفاعات وأعماق مختلفة للسحب أيضًا.

قمر القمر البرتقالي Io photobombs هذا المنظر لقمم السحابة متعددة الألوان لكوكب المشتري ، مما يلقي بظلاله على الطرف الغربي للكوكب. دقة تلسكوب هابل حادة للغاية بحيث يمكنها رؤية مظهر أيو البرتقالي المرقط ، المرتبط بالعديد من البراكين النشطة. تم اكتشاف هذه البراكين لأول مرة عندما حلقت المركبة الفضائية فوييجر 1 في عام 1979. ويغطي الجزء الداخلي المنصهر للقمر قشرة رقيقة تقذف من خلالها البراكين المواد. يتخذ الكبريت ألوانًا مختلفة في درجات حرارة مختلفة ، وهذا هو السبب في أن سطح Io ملون للغاية. تم التقاط هذه الصورة في 12 نوفمبر 2022.

[right]—تحتل بقعة جوبيتر الحمراء العظيمة الأسطورية مركز الصدارة في هذا المنظر. على الرغم من أن هذه الدوامة كبيرة بما يكفي لابتلاع الأرض ، إلا أنها تقلصت في الواقع إلى أصغر حجم كانت عليه على الإطلاق في سجلات المراقبة التي يعود تاريخها إلى 150 عامًا. يمكن رؤية القمر الجليدي للمشتري جانيميد وهو يمر عبر الكوكب العملاق في أسفل اليمين. أكبر بقليل من كوكب عطارد ، جانيميد هو أكبر قمر في النظام الشمسي. إنه عالم مليء بالفوهات مع سطح جليدي مائي بشكل أساسي مع تدفقات جليدية واضحة مدفوعة بالحرارة الداخلية. (هذه الصورة أصغر حجمًا لأن كوكب المشتري كان على بعد 81000 ميل من الأرض عند التقاط الصورة). تم التقاط هذه الصورة في 6 يناير 2023.

صور تلسكوب هابل الفضائي لأورانوس تم التقاطها في 9 نوفمبر 2014 (على اليسار) و 9 نوفمبر 2022. Credit: Science: NASA، ESA، STScI، Amy Simon (NASA-GSFC)، Michael H. Wong (UC Berkeley)، Image Processing : جوزيف ديباسكوال (STScI)

أورانوس

يتدحرج كوكب أورانوس غريب الأطوار على جانبه حول الشمس لأنه يتبع مدارًا مدته 84 عامًا ، بدلاً من الدوران في وضع عمودي أكثر كما تفعل الأرض. يمتلك أورانوس محور دوران “أفقي” مائل بغرابة بزاوية ثماني درجات فقط عن مستوى مدار الكوكب. تقترح إحدى النظريات الحديثة أن أورانوس كان له ذات مرة قمر ضخم أدى إلى زعزعة استقراره بسبب الجاذبية ثم اصطدم به. تشمل الاحتمالات الأخرى التأثيرات العملاقة أثناء تكوين الكواكب ، أو حتى الكواكب العملاقة التي تمارس عزم دوران رنيني على بعضها البعض بمرور الوقت. تتمثل عواقب ميل الكوكب في أنه في فترات زمنية تصل إلى 42 عامًا ، تكون أجزاء من نصف الكرة الأرضية خالية تمامًا من ضوء الشمس. عندما زارت المركبة الفضائية فوييجر 2 خلال ثمانينيات القرن الماضي ، كان القطب الجنوبي للكوكب موجهاً نحو الشمس مباشرةً. يُظهر مشهد هابل الأخير أن القطب الشمالي يميل الآن نحو الشمس.

[left]– هذا منظر هابل لأورانوس تم التقاطه في عام 2014 ، بعد سبع سنوات من الاعتدال الربيعي الشمالي عندما كانت الشمس مشرقة مباشرة فوق خط الاستواء للكوكب ، وتُظهر إحدى الصور الأولى من برنامج أوبال. تظهر عواصف متعددة مع سحب من بلورات الميثان الجليدية في منتصف خطوط العرض الشمالية فوق الغلاف الجوي السفلي الملون باللون السماوي للكوكب. قام هابل بتصوير نظام الحلقات على الحافة في 2007، لكن الحلقات بدأت تتفتح بعد سبع سنوات في هذا المنظر. في هذا الوقت ، كان الكوكب يعاني من عدة عواصف صغيرة وحتى بعض مجموعات السحب الباهتة.

[right]– كما رأينا في عام 2022 ، يُظهر القطب الشمالي لأورانوس ضبابًا كيميائيًا ضوئيًا كثيفًا يشبه الضباب الدخاني فوق المدن. يمكن رؤية عدة عواصف صغيرة بالقرب من حافة حدود الضباب القطبي. كان هابل يتتبع حجم وسطوع الغطاء القطبي الشمالي ويستمر في أن يصبح أكثر إشراقًا عامًا بعد عام. يقوم علماء الفلك بفك تشابك التأثيرات المتعددة – من دوران الغلاف الجوي ، وخصائص الجسيمات ، والعمليات الكيميائية – التي تتحكم في كيفية تغير الغطاء القطبي الجوي مع الفصول. في الاعتدال الأوروبي في عام 2007 ، لم يكن أي من القطبين ساطعًا بشكل خاص. مع اقتراب الانقلاب الصيفي الشمالي في عام 2028 ، قد يزداد الغطاء أكثر إشراقًا ، وسيُوجه مباشرةً نحو الأرض ، مما يسمح بإطلالات جيدة على الحلقات والقطب الشمالي ؛ سيظهر نظام الحلقة بعد ذلك وجهاً لوجه. التقطت هذه الصورة في 9 نوفمبر 2022.

حول هابل

يمثل تلسكوب هابل الفضائي تعاونًا رائعًا بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية ، حيث يشرف مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند على إدارته. يتولى معهد علوم تلسكوب الفضاء (STScI) في بالتيمور ، الخوض في ألغاز الكون ، قيادة مساعي هابل العلمية. تقوم رابطة جامعات البحث في علم الفلك ، الواقعة في واشنطن العاصمة ، بتشغيل STScI نيابة عن وكالة ناسا.