Le télescope Webb détecte un jet stream sans précédent dans l’atmosphère de Jupiter

NASA/ESA/ASC/STScI

La caméra proche infrarouge du télescope spatial James Webb a capturé une image de Jupiter en lumière infrarouge. Les points et les lignes d’un blanc éclatant représentent probablement le sommet des nuages ​​d’orage à haute altitude. Les aurores boréales, représentées en rouge, sont visibles autour des pôles.

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Jupiter a été l’une des premières cibles observées par le télescope spatial James Webb lorsqu’il a initialement tourné son regard infrarouge vers l’univers en juillet 2022. Des images étonnantes qui ont dépassé les attentes des astronomesL’observatoire spatial a révélé une caractéristique inédite de l’atmosphère de la géante gazeuse.

Les chercheurs ont utilisé la caméra proche infrarouge Webb, ou NIRCam, pour prendre les images Une série d’images de Jupiter à 10 heures d’intervalle, avec quatre filtres différents appliqués pour détecter les changements dans l’atmosphère de la planète. La lumière infrarouge est invisible à l’œil humain et les capacités sans précédent du télescope Webb ont été utilisées au cours de la dernière année pour observer de nombreuses caractéristiques célestes récemment observées, telles que D’immenses groupes de jeunes stars Et inattendu Paires de corps ressemblant à des planètes.

Les astronomes ont détecté un courant-jet à grande vitesse dans la basse stratosphère de Jupiter, une atmosphère située à environ 40 kilomètres au-dessus des nuages. Le courant-jet, qui se trouve au-dessus de l’équateur de la planète, a une largeur de plus de 3 000 milles (4 800 kilomètres) et se déplace à une vitesse de 320 milles par heure (515 kilomètres par heure), soit deux fois la vitesse observée avec les vents soutenus d’un ouragan de catégorie 5 sur Terre. .

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Les résultats de l’étude, rendus possibles par les capacités sensibles de Webb, mettent en lumière les interactions dynamiques au sein de l’atmosphère orageuse de Jupiter.

« C’est quelque chose qui nous a complètement surpris », a déclaré Ricardo Hueso, auteur principal de l’étude publiée le 19 octobre dans la revue. Astronomie naturelle, dans la situation actuelle. Hueso est maître de conférences en physique à l’Université du Pays Basque à Bilbao, en Espagne.

« Ce que nous avons toujours vu comme une brume floue dans l’atmosphère de Jupiter apparaît désormais comme des caractéristiques claires que nous pouvons suivre en même temps que la rotation rapide de la planète », a-t-il déclaré.

Jupiter est la plus grande planète de notre système solaire et est composée de gaz, elle ne pourrait donc pas être plus différente de la Terre. Mais comme notre planète, Jupiter possède une atmosphère stratifiée. Ces couches turbulentes ont été observées par des missions et télescopes précédents essayant de mieux comprendre comment les différentes parties de l’atmosphère interagissent les unes avec les autres. Les couches contiennent également des modèles météorologiques, notamment des tempêtes séculaires telles que La grande tache rouge de Jupiter Et des nuages ​​faits d’ammoniac glacé.

Alors que d’autres missions ont pénétré plus profondément dans les nuages ​​​​tourbillonnants de Jupiter en utilisant différentes longueurs d’onde de lumière pour regarder en dessous d’eux, Webb est dans une position unique pour étudier les couches à des altitudes plus élevées, environ 15 à 30 miles (25 à 50 kilomètres) au-dessus des sommets des nuages. Espionnez des détails auparavant peu clairs.

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« Bien que de nombreux télescopes au sol, des engins spatiaux tels que Juno et Cassini de la NASA et le télescope spatial Hubble de la NASA aient observé les changements météorologiques du système jovien, Webb a déjà fourni de nouvelles découvertes sur les anneaux, les satellites et l’atmosphère de Jupiter », a déclaré le co-auteur de l’étude. pour lui ». Imke De Pater, professeur émérite d’astronomie et de sciences de la Terre et des planètes à l’Université de Californie à Berkeley, a déclaré dans un communiqué.

Les chercheurs ont comparé les vents détectés par Webb à haute altitude avec ceux des couches inférieures capturés par Hubble et ont suivi les changements de vitesse du vent. Les deux observatoires spatiaux étaient essentiels à la détection du courant-jet, Webb observant les petits nuages ​​et Hubble fournissant un aperçu de l’atmosphère tropicale, y compris des tempêtes sans rapport avec les jets. Les deux télescopes ont permis d’obtenir un aperçu plus large de l’atmosphère complexe de Jupiter et des processus qui se déroulent au sein de ses couches.

« Nous savions que les différentes longueurs d’onde de Webb et Hubble révéleraient la structure 3D des nuages ​​​​d’orage, mais nous avons également pu utiliser le timing des données pour voir à quelle vitesse les tempêtes se développent », a déclaré Michael Wong, co-auteur de l’étude. scientifique au Centre de recherche spatiale. L’Université de Californie à Berkeley, qui a dirigé les observations pertinentes de Hubble, a déclaré dans un communiqué.

Les futures observations de Jupiter à l’aide du télescope Webb pourraient révéler davantage d’informations sur le courant-jet, par exemple si sa vitesse et son altitude changent au fil du temps, entre autres surprises.

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« C’est étonnant pour moi qu’après des années passées à suivre les nuages ​​et les vents de Jupiter à partir de tant d’observatoires, nous ayons encore tellement à apprendre sur Jupiter », a-t-il déclaré, « et des caractéristiques comme celle-ci pourraient rester cachées jusqu’à ce que ces nouvelles images NIRCam ». sont prises en 2022″. Lee Fletcher, co-auteur de l’étude et professeur de sciences planétaires à l’Université de Leicester au Royaume-Uni, a déclaré dans un communiqué.

« Jupiter a un modèle complexe mais répétitif de vents et de températures dans la stratosphère équatoriale, bien au-dessus des vents dans les nuages ​​et le brouillard mesurés à ces longueurs d’onde. Si la force de ce nouveau jet est liée à ce modèle stratosphérique oscillant, nous pourrions nous attendre à ce que le jet changer radicalement au cours des deux années. » Au cours des quatre prochaines années, il sera vraiment intéressant de tester cette théorie dans les années à venir.

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