Hubble espionne des saisons changeantes étonnantes à Jupiter et Uranus

Prévision de vents en rafales, smog

planètes extérieures au-delà[{ » 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]– Jupiter prévoit un temps orageux aux basses latitudes nord. Une série proéminente d’orages alternés peut être vue, formant une « rue Vortex » comme l’appellent certains astronomes planétaires. Il s’agit d’un schéma de vagues d’anticyclones et de cyclones qui se chevauchent, verrouillés ensemble comme dans une machine à engrenages alternés se déplaçant dans le sens des aiguilles d’une montre et dans le sens inverse des aiguilles d’une montre. Si les tempêtes se rapprochent suffisamment les unes des autres, dans le cas hautement improbable d’une fusion, elles peuvent créer une tempête encore plus grande, rivalisant potentiellement avec la taille actuelle de la Grande Tache Rouge. Le schéma gradué des anticyclones et des cyclones empêche la fusion des tempêtes individuelles. L’activité intérieure de ces tempêtes est également observée; Dans les années 1990, Hubble n’a pas vu de cyclones ou d’anticyclones avec des orages internes, mais ces orages sont apparus au cours de la dernière décennie. Les fortes variations de couleur indiquent que Hubble voit également différentes hauteurs et profondeurs de nuages.

La lune orange Io photobombe cette vue des sommets des nuages ​​multicolores de Jupiter, projetant des ombres sur le bord ouest de la planète. La résolution du télescope Hubble est si nette qu’il peut voir l’apparence tachetée d’orange d’Io, qui est associée à de nombreux volcans actifs. Ces volcans ont été découverts pour la première fois lorsque le vaisseau spatial Voyager 1 a survolé en 1979. L’intérieur en fusion de la Lune est recouvert d’une fine croûte à travers laquelle les volcans crachent des matériaux. Le soufre prend différentes couleurs à différentes températures, c’est pourquoi la surface d’Io est si colorée. Cette photo a été prise le 12 novembre 2022.

[right]—La légendaire Grande Tache Rouge de Jupiter occupe le devant de la scène dans cette vue. Bien que ce vortex soit assez grand pour avaler la Terre, il s’est en fait réduit à la plus petite taille qu’il ait jamais été dans les enregistrements d’observation datant de 150 ans. La lune glacée de Jupiter, Ganymède, peut être vue passant près de la planète géante en bas à droite. Légèrement plus grande que la planète Mercure, Ganymède est la plus grande lune du système solaire. C’est un monde cratérisé avec une surface principalement de glace d’eau avec des sorties de glace visibles entraînées par la chaleur interne. (Cette image est plus petite car Jupiter était à 81 000 miles de la Terre lorsque l’image a été prise.) Cette photo a été prise le 6 janvier 2023.

Images d’Uranus prises par le télescope spatial Hubble le 9 novembre 2014 (à gauche) et le 9 novembre 2022. Crédit : Science : NASA, ESA, STScI, Amy Simon (NASA-GSFC), Michael H. Wong (UC Berkeley), Image Processing : Joseph DiPasquale (STScI)

Uranus

L’excentrique Uranus roule sur le côté autour du soleil en suivant une orbite de 84 ans, plutôt que de tourner dans une position plus verticale comme le fait la Terre. Uranus a un axe de rotation étrangement « horizontal » qui n’est qu’à huit degrés du plan de l’orbite de la planète. Une théorie récente suggère qu’Uranus avait autrefois une lune massive qui a été déstabilisée par la gravité, puis est entrée en collision. D’autres possibilités incluent des effets géants lors de la formation des planètes, ou même des planètes géantes exerçant des couples de résonance les unes sur les autres au fil du temps. Les conséquences de l’inclinaison de la planète sont que, à des intervalles allant jusqu’à 42 ans, des parties de l’hémisphère terrestre sont complètement dépourvues de lumière solaire. Lors de la visite du vaisseau spatial Voyager 2 dans les années 1980, le pôle sud de la planète était pointé directement vers le soleil. La dernière vue de Hubble montre que le pôle Nord s’incline maintenant vers le Soleil.

[left]Il s’agit d’une vue Hubble d’Uranus prise en 2014, sept ans après l’équinoxe vernal nord lorsque le soleil brillait directement au-dessus de l’équateur de la planète, et montre l’une des premières images du programme OPAL. De multiples tempêtes avec des nuages ​​de cristaux de glace de méthane apparaissent aux latitudes nord moyennes au-dessus de la basse atmosphère de couleur cyan de la planète. Images du télescope Hubble du système d’anneaux au bord en 2007, mais les anneaux ont commencé à fleurir après sept ans dans cette vue. À cette époque, la planète avait plusieurs petites tempêtes et même de faibles amas de nuages.

[right]– Comme on le voit en 2022, le pôle nord d’Uranus montre une épaisse brume photochimique semblable à du smog au-dessus des villes. Plusieurs petites tempêtes peuvent être vues près du bord de la limite de la brume polaire. Hubble a suivi la taille et la luminosité de la calotte polaire nord et elle continue de s’éclaircir d’année en année. Les astronomes démêlent les multiples influences – de la circulation atmosphérique, des propriétés des particules et des processus chimiques – qui contrôlent la façon dont la calotte polaire atmosphérique change avec les saisons. Lors de l’équinoxe européen de 2007, aucun pôle n’était particulièrement brillant. À l’approche du solstice d’été du nord en 2028, la calotte pourrait devenir plus lumineuse et pointer directement vers la Terre, permettant une bonne vue sur les anneaux et le pôle Nord ; Le système d’anneaux apparaîtra alors face à face. Cette photo a été prise le 9 novembre 2022.

À propos de Hubble

Le télescope spatial Hubble est une collaboration étonnante entre la NASA et l’Agence spatiale européenne, qui est gérée par le Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland. Plongant dans les mystères de l’univers, le Space Telescope Science Institute (STScI) de Baltimore dirige les efforts scientifiques de Hubble. L’Association des universités pour la recherche en astronomie, située à Washington, D.C., exploite STScI au nom de la NASA.