Úvodní strana  >  Články  >  Sluneční soustava  >  Létající observatoř SOFIA studovala planetu Jupiter

Létající observatoř SOFIA studovala planetu Jupiter

Snímky planety Jupiter pořízené HST (vlevo) a observatoří SOFIA (vpravo)
Autor: Left: NASA/ESA; Right: NASA/SOFIA/de Pater et al., 2021

Na obrázku vlevo je fotografie planety Jupiter pořízená ve viditelném světle Hubbleovým vesmírným teleskopem HST, vpravo snímek pořízený létající observatoří SOFIA popisující změny teploty Jupitera v různých planetárních šířkách. Oba snímky zachycují planetu Jupiter přibližně ve stejné orientaci.

Planetologové využili létající stratosférickou observatoř SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy), společný projekt NASA a německé agentury DLR, k výzkumu proudění v atmosféře planety Jupiter – vůbec poprvé v průběhu panující zimy na severní polokouli – a to během letů v srpnu 2018 a v červenci 2019. Zaměřili se na pozorování vodíku.

Molekuly vodíku (H2) mohou být uspořádány dvěma rozdílnými způsoby, známými jako parahydrogen (protony mají rozdílný spin) a orthohydrogen (protony mají stejný spin). Orthohydrogen má vyšší energii. Odlišné orientace mají rozdílné energie rozhodující pro poměr paravodíku a orthovodíku, což může astronomům něco říci o celkové teplotě.

Astronomové pozorovali koncentrace paravodíku a orthovodíku v různých šířkách těsně nad hlavní oblačnou pokrývkou planety Jupiter. Zjistili, že v oblasti v okolí rovníku teplý plyn stoupá vzhůru do atmosféry Jupitera. V oblasti severního a jižního pólu se však vyskytuje opačný průběh: studený plyn z vyšších a chladnějších vrstev atmosféry se pohybuje směrem dolů.

Vyplývá to z všeobecné cirkulace: vzestupné proudění nad rovníkem a klesající proudění v blízkosti pólů,“ popisuje pozorování Imke de Pater, hlavní autorka článku v časopise Planetary Science Journal.

Atmosféra planety Jupiter byla pozorována prostřednictvím vodíku již dříve – pomocí létající observatoře SOFIA v roce 2014 a sondami Voyager 1 a 2 v roce 1979 – avšak pouze v období léta na severní polokouli. Současná pozorování byla vůbec poprvé uskutečněna v období zimy na severní polokouli Jupitera, zhruba polovinu místního roku po pozorování v roce 2014 observatoří SOFIA. Toto srovnání ilustruje, jak se mění oblasti kolem Jupiterových pólů se změnou ročních období. Ukazuje se, že jeho vzdálené severní polární oblasti zůstávají chladnější než jižní pól, bez ohledu na roční období.

O severní a jižní polokouli planety Jupiter je známo, že mají asymetrické rozložení aerosolů, takže tato teplotní nerovnováha mezi oběma póly je pravděpodobně způsobena vlivem této asymetrie.

Při sledování planety Jupiter Imke de Pater a její spolupracovníci rovněž spatřili čtyři další objekty, které se dostaly do zorného pole dalekohledu SOFIA, a shromáždili o nich dostupná data: jednalo se o čtyři největší Jupiterovy měsíce Io, Europu, Ganymed a Callisto – známé pod všeobecným názvem Galileovské měsíce (poprvé je zakreslil Galileo Galilei 7. 1. 1610).

Byli jsme překvapeni, že jsme opravdu zachytili všechny čtyři měsíce a mohli určit jejich teploty,“ říká Imke de Pater.

SOFIA letící nad sněhem pokrytým pohořím Sierra Nevada s otevřeným krytem dalekohledu během zkušebního letu; jedná se o upravený letoun Boeing 747SP Autor: NASA/Jim Ross
SOFIA letící nad sněhem pokrytým pohořím Sierra Nevada s otevřeným krytem dalekohledu během zkušebního letu; jedná se o upravený letoun Boeing 747SP
Autor: NASA/Jim Ross
Díky tomuto příjemnému překvapení mohla skupina zřetelně spatřit, jak se teplota těchto měsíců snižuje s hloubkou jejich podpovrchových vrstev. Tyto teplotní změny by mohly být využity k určení složení, hustoty a dalších vlastností nitra měsíců.

Všechny tyto měsíce mají unikátní vlastnosti – počínaje vodním ledem na Europě, hojným výskytem kráterů na prastarém měsíci Callisto, k extrémní vulkanické aktivitě na Io – což dělá jejich povrchovou vrstvu mimořádně zajímavou pro budoucí výzkum.

Jupiter a jeho měsíce jsou příliš jasné pro pozorování prostřednictvím dlouhých vlnových délek pomocí vesmírného dalekohledu Jamese Webba (JWST), kdy by mohly saturovat přístroje. Nemohou být měřeny ani ze zemského povrchu v důsledku toho, že atmosféra blokuje velké množství středního infračerveného záření. Unikátní přístup observatoře SOFIA k těmto vlnovým délkám tepelného záření proto umožňuje tato měření a poskytuje rozhodující informace o planetě Jupiter a jejích velkých satelitech.

SOFIA je společný projekt NASA a německé kosmické agentury DLR. DLR poskytuje dalekohled, plánovanou leteckou údržbu a další podporu jednotlivým misím. NASA’s Ames Research Center in California’s Silicon Valley řídí program observatoře SOFIA, vědecký výzkum a činnost jednotlivých misí v kooperaci s Universities Space Research Association, headquartered in Columbia, Maryland a German SOFIA Institute at the University of Stuttgart. Letadlo je udržováno a řízeno z NASA’s Armstrong Flight Research Center Building 703, Palmdale, California.

Dodatek k ukončení práce SOFIA

Na konci dubna 2022 jsme se dozvěděli, že SOFIA definitivně končí. Důvodem jsou vysoké náklady na její provoz, které převyšují náklady na všechny ostatní astrofyzikální mise dohromady, řekl k tomu John O’Meara, vědecký šéf na W. M. Keck Observatory na Havaji. Dodal, že rozhodnutí to samozřejmě bylo velmi bolestivé a těžké, protože dalekohled přinášel opravdu velmi významná a mnohdy nenahraditelná měření.

 

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] scitechdaily.com
[2] Nature: Konec létající observatoře SOFIA kvůli financím
[3] Konec SOFIA na Kosmonautix.cz

Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí



O autorovi

František Martinek

František Martinek

Narodil se v roce 1952. Na základní škole se začal zajímat o kosmonautiku, později i o astronomii. V roce 1978 nastoupil na Hvězdárnu Valašské Meziříčí na pozici odborného pracovníka, kde v různých funkcích pracoval až do konce února 2014. Věnoval se především popularizační a vzdělávací činnosti. Od roku 2003 publikuje krátké články o novinkách v astronomii a kosmonautice na stránkách www.astro.cz. I po odchodu do důchodu spolupracuje s valašskomeziříčskou hvězdárnou a podílí se na přípravě obsahu stránek www.astrovm.cz. Ve volném čase se věnuje rekreační turistice.

Štítky: Jupiterovy měsíce, Létající observatoř SOFIA, Planeta Jupiter


21. vesmírný týden 2022

21. vesmírný týden 2022

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 23. 5. do 29. 5. 2022. Měsíc bude vidět mezi poslední čtvrtí a novem na ranní obloze. Přidá se tak k ranní přehlídce planet viditelných okem. Slunce pokračuje ve zvýšené aktivitě doprovázené zajímavými skvrnami. Kosmická loď Starliner konečně plní svou bezpilotní zkušební misi a úspěšně zakotvila u ISS. Solar Orbiter pořídil opravdu mimořádně detailní záběry Slunce. Před 60 lety se v lodi Mercury-Aurora 7 vydal na druhý balistický let Američan Malcolm Scott Carpenter.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Carina a sopka

Titul Česká astrofotografie měsíce za duben 2022 získal snímek „Carina a sopka“, jehož autorem je Lukáš Veselý Mlhovina Carina, sopečný ostrov La Palma i samotný kráter vulkánu Cumbre Vieja, to vše se vešlo vítězi dubnového kola soutěže Česká astrofotografie měsíce do jednoho fotografického

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Hviezdokopa M13 v Herkulovi

Hviezdokopa M13 v Herkulovi

Další informace »